Чтобы определить общую высоту (H) данного узла возвратно-поступательного движения:

H = высота сжатия поршня (от осевой линии отверстия до платформы) + высота платформы поршня (от платформы до верха блока) + длина от центра шатуна + 1/2 такта

Вы используете только половину хода, потому что кривошип вращается по дуге, а половина увеличения общего хода поршня приходится на нижнюю часть цилиндра. Требуемое изменение общей межцентровой длины шатуна, высоты сжатия поршня и высоты днища поршня обратно пропорционально половине любого изменения хода. Вы можете компенсировать разницу, изменив любую комбинацию трех переменных (длина штока, высота сжатия поршня или высота деки) на требуемую величину, чтобы сохранить размер «H» — в зависимости от того, что является самым дешевым или самым простым для применения.

В качестве практического примера факторов, которыми необходимо управлять при работе двигателя, предположим, что производитель двигателей Ford устанавливает кривошип с ходом 302 дюйма вместо кривошипа стандартного двигателя 289 с ходом 2,87 дюйма. Он хочет сохранить ту же общую высоту в сборе 8,206 дюйма, высоту деки 0,016 дюйма и высоту сжатия поршня 1,60 дюйма, изменив только длину штока (R). Какой длины нужны стержни?

8,206 = 1,60 + 0,016 + R + (1/2 x 3)
8,206 = 3,116 + R
8,206 — 3,116 = (3,116 — 3,116) + R
5. 09=R

Так получилось, что это именно то, что Ford делает со стандартными (не Boss) двигателями 302 — использует более короткие стержни 5,09 вместо обычных 5,155-дюймовых стержней 289.

Несмотря на то, что та же высота поршня и деки сохраняется, общая статическая степень сжатия увеличивается из-за увеличения рабочего объема, который сжимается до того же ранее существовавшего зазора в ВМТ. Вот почему, несмотря на то, что небольшой блок Chevy 383 с коротким штоком (длина от центра до центра 5,565 дюйма) может использовать 350 поршней, степень сжатия оказывается выше по сравнению с коэффициентом, полученным с тем же поршнем и 5,7-дюймовым штоком. в стандарте 350.

Шлифование со смещением
Наш гипотетический производитель двигателей Ford установил кривошип с более длинным ходом и более короткие шатуны из того же семейства двигателей. Но большие увеличения смещения, которые делает возможным ход, чаще достигаются с использованием модифицированных и/или непроизводственных деталей. Есть несколько способов изменить ход существующего кривошипа. Традиционно самым простым и легким методом является процесс, известный как «офсетное шлифование». Обычно, когда шатунная шейка перетачивается для компенсации износа, машинист уменьшает ее диаметр до следующего стандартного доступного подшипника меньшего размера, сохраняя при этом существующее положение осевой линии шейки. Но когда коленчатый вал смещен, осевые линии шатунных шеек смещаются дальше от осевых линий коренных подшипников.

Вместо шлифования шейки с минимальным смещением до следующего стандартного заниженного размера подшипника (которое дает лишь небольшое изменение хода) шлифование со смещением обычно уменьшает окончательный диаметр шейки до меньшего размера, используемого другим (но все еще широко доступным) соединением стержень. Например, когда 2,10-дюймовая шейка шатуна с малым блоком Chevy с большим стержнем шлифуется со смещением, шейка обычно уменьшается до 2,00 дюймов, что соответствует размеру шейки шатуна Chevy с малым блоком ’55-’67. Теоретически переход с шейки 2,10 на 2,0 должен позволить увеличить ход на 0,100 дюйма, если бросок будет перетачиваться с максимально возможным смещением (перемещая его центральную линию на 0,050 дюйма). Однако в реальном мире такое значительное увеличение нецелесообразно: p (Pi, математический оператор, используемый для определения границ круга) — это бесконечная фигура, поэтому попытка точно пересечь точку касания двух кругов разного диаметра непрактично; необходимо преодолеть стук инструментов; и обычно вы начинаете с подержанной рукоятки, которая требует обычной подточки, чтобы компенсировать износ. По этим причинам кривошипно-шлифовальные станки обычно допускают «запас прочности» 0,020 дюйма, поэтому реально достижимое увеличение хода при изменении диаметра шейки на 0,100 дюйма составляет около 0,080 дюйма.

Ребятам из «Шевроле» повезло, что их любимый двигатель имеет два разных размера шатунных шеек. Это не относится ко многим другим двигателям. Фактически, в подавляющем большинстве двигателей, построенных со смещенными шатунами, используются шатуны от двигателя другой модели или специальные шатуны вторичного рынка. Это может потребовать использования поршней с диаметром штифта, отличным от стандартного (для оригинального двигателя).

Сварка
Двигатели с большими шатунными шейками (такие как Buick, Oldsmobiles и Ford 351 Windsors) могут добиться довольно приличного увеличения хода за счет смещения шлифовальных и нестандартных шатунов. Но в большинстве случаев действительно радикальное увеличение количества инсультов требует других решений. Сварка является традиционной процедурой для получения больших увеличений хода. Этот процесс включает в себя добавление материала к верхней стороне шейки штока, а затем повторное шлифование до исходного размера шейки штока, но со смещением центральной линии шейки наружу по отношению к центральной линии коренного подшипника, тем самым увеличивая ход. Кованые шатуны являются более подходящими кандидатами для сварки, чем литые шатуны, но в любом случае традиционная сварка вызывает сильный нагрев, который неблагоприятно влияет на металлургическую прочность шатунов. В последние годы были разработаны сложные процессы дуговой сварки под флюсом и повторной термообработки, которые решают эти проблемы, но стоимость сварного стержня соответственно увеличилась до такой степени, что для популярных двигателей, таких как малоблочный Chevy, шлифованный стержень по индивидуальному заказу. кривошип из универсальной необработанной поковки на самом деле во многих случаях дешевле. Тем не менее, сварка остается приемлемой альтернативой для двигателей других производителей, для которых недоступны универсальные необработанные поковки.

Изготовленные на заказ шатуны
Когда-то предназначенные для профессиональных гонщиков, изготовленные на заказ кованые или цельные шатуны теперь все чаще используются в дорогих дорожных автомобилях. Универсальные необработанные поковки «эконом» доступны для наиболее популярных семейств двигателей. Их качество и металлургия приемлемы для большинства применений. Обычно универсальная необработанная поковка изготавливается с эллиптической шейкой стержня, поэтому в нее можно приточить практически любой ход. Недостатком является то, что шлифование эллиптической шейки в готовую круглую шейку прерывает непрерывность зернистой структуры поковки, фактически сводя на нет ее предполагаемое преимущество перед кривошипом из заготовки. Предполагая, что вы можете себе это позволить, вы, мальчики с большой рукой, можете также купить изготовленную на заказ кривошипную заготовку.

Ограничивающие факторы
Так много возможностей, так мало места. Со всеми возможными вариантами ударных двигателей в наши дни можно подумать, что нет предела совершенству, когда дело доходит до создания гигантских двигателей. Но реальное увеличение хода ограничено физическими ограничениями блока цилиндров. Мы уже обсуждали проблемы, связанные с нагромождением возвратно-поступательного узла, но есть и другие проблемы с зазорами: большие кривошипы могут ударяться о направляющие масляного поддона, а иногда эти направляющие можно подрезать, но существует опасность поломки масляного канала или водяная рубашка. Также распространены проблемы с зазором в нижней части отверстий цилиндров или в распределительном валу.

Также есть проблема с перекрытием коренных и шатунных шеек. Чтобы найти перекрытие (O):

По мере увеличения хода перекрытие в областях окружностей, определяемых диаметрами коренной шейки и шатунной шейки, уменьшается. Меньшее перекрытие снижает прочность и жесткость кривошипа. Величина допустимого перекрытия определяется прочностью материала кривошипа, выходной мощностью двигателя и его предполагаемым использованием.

При переточке готового кривошипа в ходер необходимо соблюдать осторожность, чтобы не попасть во внутренние масляные каналы. Попытки заварить первоначальный проход и просверлить новый обычно оказываются безуспешными; в конце концов кривошип трескается в районе галтели.

Проблемы с поршнем
Как мы видели, увеличение хода без внесения других изменений обычно приводит к тому, что поршень выпирает из верхней части блока. Более короткие шатуны обычно не лучшее решение; скорее, поршни с увеличенной высотой штифта помогают перемещать верхнюю часть поршня обратно под деку. Поршни можно сделать короче, но только до определенной степени — над поршневым пальцем должно быть место для пакета колец. Даже при использовании тонких колец (1/16–1/16–1/8 дюйма или метрических эквивалентов) минимальное общее расстояние от палубы поршня до отверстия поршня должно составлять около 0,750 дюйма (больше, если предохранительный клапан проходит ниже поршня). палуба, как в случае с большими блоками Chevy). Различные приспособления позволяют пропускать маслосъемное кольцо через область цапфы, и есть даже поршни с двумя кольцами; Хотя эти решения приемлемы для регулярно ломающихся гоночных двигателей, они не рекомендуются для длительного использования на улице. Вы также можете использовать штифт меньшего диаметра и втулку стержня, но «палка меньшего размера легче ломается».

Кроме того, нижняя часть поршня должна выходить за пределы кривошипа в НМТ. Высота противовеса (C) определяется главным образом длиной штока для заданного хода:

C = длина штока от центра до центра

— Толщина поршня ниже отверстия поршневого пальца
— Значение зазора (обычно 0,100)

Если существует проблема с зазором, либо противовес кривошипа, либо поршень можно подвергнуть повторной обработке. Не переделывайте противовес по дуге окружности, иначе веса будет недостаточно для балансировки. Вместо этого противовес должен быть отшлифован для зазора опытным специалистом по изготовлению кривошипов.

Головоломки с шатунами
Двигатели, работающие в широком диапазоне оборотов (например, ускорительные двигатели или дорожные двигатели), лучше всего работают с соотношением шток/ход в диапазоне 1,7:1. Двигатели, работающие в узком диапазоне оборотов (например, двигатели для суперскоростных трасс, овальные гусеницы или двигатели для морских гоночных лодок), требуют еще более высокого соотношения шток/ход. По мере увеличения хода шток должен становиться соответственно длиннее, чтобы поддерживать оптимальное соотношение штоков, но чем длиннее ход, тем меньше места для установки более длинного штока. Слишком короткие штоки увеличивают осевую нагрузку на стенки цилиндра и ограничивают потенциал максимальных оборотов. Итог: на большом строкере используйте максимально длинный шток, исходя из наименьшего практичного поршня.

Из-за этих сложностей ведущие поставщики послепродажного обслуживания разработали интегрированные комплекты для поглаживания. У них есть опыт, чтобы знать, что практично, а что нет. Если у вас нет опыта в этой области, стоит проконсультироваться с признанным экспертом, таким как «Хэнк Крэнк» (HTC). Тем не менее, выигрыш в дополнительной производительности стоит хлопот — вы можете заставить двигатель выглядеть как стандартный снаружи, но незаметно наполнить его дополнительным рабочим объемом внутри … и никто не станет мудрее, пока вы не снесете им двери.

Популярные страницы

• Сюрприз!? Ford подтверждает возвращение в Формулу-1 с Red Bull Racing!

• Слишком дорого для налоговых льгот? Федералы решают проблему Cadillac Lyriq и Tesla Model Y

• Ford не хотел эти оригинальные шасси GT. У этого парня есть план на 1100 л.с.

• Это двигатель 4,8 л или 5,3 л? Как отличить

• Домкрат Hi-Lift Что можно и чего нельзя делать

Страницы трендов

• Сюрприз!? Ford подтверждает возвращение в Формулу-1 с Red Bull Racing!

• Слишком дорого для налоговых льгот? Федералы решают проблему Cadillac Lyriq и Tesla Model Y

• Ford не хотел эти оригинальные шасси GT.

  У этого парня есть план на 1100 л.с.

• Это двигатель 4,8 л или 5,3 л? Как отличить

• Домкрат Hi-Lift: что можно и чего нельзя делать

Расточка, хонингование и балансировка двигателя

Модификация и восстановление двигателей — это увлекательный проект для людей, которые любят мощные автомобили, и тех, кто хочет вдохнуть новую жизнь в любимые автомобили. Работа с механическим цехом для обработки некоторых из более сложных частей модификации и восстановления двигателя вашего автомобиля гарантирует, что работа будет выполнена правильно, поскольку механики в этих мастерских имеют экспертную подготовку и нужные инструменты, компоненты и автомобильные аксессуары для обеспечения точности. нужный. Это особенно важно, когда речь идет о расточке, хонинговании и балансировке двигателя.

Расточка двигателя включает использование машин для расширения и сужения цилиндров. С точки зрения производительности, расточка двигателя может дать вам больше лошадиных сил и крутящего момента, поскольку это изменит рабочий объем двигателя. Рабочий объем двигателя относится к рабочему объему всех поршней внутри цилиндров двигателя. Рабочий объем влияет на то, сколько топлива потребляет цилиндр для создания мощности, при этом двигатели с большим рабочим объемом потребляют больше смеси воздуха и топлива за один оборот, что приводит к более мощному сгоранию.

Объем двигателя играет важную роль в определении мощности и крутящего момента вашего двигателя, а также его экономичности. В целом, чем больше рабочий объем вашего двигателя, тем большую мощность он может создать. Меньший рабочий объем может привести к большей экономии топлива.

На самом деле для расчета рабочего объема используется математическое уравнение:

                  Рабочий объем двигателя = π/4 * диаметр цилиндра² * ход поршня * количество цилиндров.

Объем двигателя — это лишь один из факторов, влияющих на мощность вашего двигателя. Другие факторы включают подачу топлива, расположение клапанного механизма, принудительную индукцию и системы зажигания. В некоторых странах транспортные средства облагаются налогом в зависимости от объема двигателя.

Расточка также производится, когда механики восстанавливают двигатели. С годами эксплуатации цилиндры двигателя изнашиваются, так как напряжения трения вызывают износ. Растачивание цилиндров двигателя помогает очистить их от мусора, который может накопиться за годы эксплуатации.

Расточку двигателя лучше доверить профессиональным механикам, так как некачественная работа может привести к серьезным проблемам. Если расточка сделана неправильно, это может привести к детонации двигателя.

Еще одним методом увеличения рабочего объема является прогон двигателя. Ход двигателя обеспечивает больший рабочий объем, чем расточка, но также требует большой точности при выборе правильных автомобильных аксессуаров и запчастей.

При работе двигателя механик изменяет расстояние, которое поршень проходит в отверстии цилиндра. Увеличивая расстояние, которое проходит поршень в цилиндре, механик может увеличить рабочий объем двигателя. Ход двигателя также увеличивает крутящий момент за счет увеличения плеча или рычага коленчатого вала двигателя.

Хонингование включает в себя использование абразива для создания точной поверхности на куске металла. Хонингование используется в различных областях, например, при чистовой обработке цилиндров автомобильных двигателей.

При хонинговании цилиндров механики используют вращающийся инструмент, снабженный абразивами, для удаления металла изнутри цилиндра. Хонингование цилиндра помогает отполировать поверхность внутренней части цилиндра до определенного диаметра и формы. Хонингование выполняется после растачивания, чтобы сгладить любые неровности поверхности цилиндра, вызванные растачиванием.

Абразивы, обычно используемые при хонинговании, включают карбид кремния и оксид алюминия. Эти абразивы недороги и универсальны. В последнее время производители высокопроизводительных двигателей все чаще обращаются к алмазным абразивам. Механикам эти абразивы нравятся больше, потому что они могут удерживать режущую кромку дольше, чем другие виды абразивов.

Правильная заточка очень важна. Плохая хонинговка может привести к неправильной посадке поршневых колец, что будет препятствовать потоку масла, а также к некоторым другим негативным последствиям.

Хонингование затруднено. У среднего механика по тенистым деревьям нет инструментов или технических навыков, чтобы воспроизвести отделку отверстия цилиндра OEM. В некоторых частях страны, где проводятся испытания на выбросы, это может быть проблемой, поскольку неправильно отточенные цилиндры могут привести к тому, что автомобиль не пройдет испытание на выбросы.

Балансировка двигателя — еще одна важная часть ремонта или модификации двигателя. Балансировка вашего двигателя влияет на многие аспекты его работы, включая:

• Долговечность
• Производительность
• Мощность
• Топливная эффективность
• Шум
• Вибрация
• Воздействие на окружающую среду

Короче говоря, балансировка вашего двигателя уравновешивает силы возвратно-поступательного движения и вращения, возникающие в вашем двигателе, что позволяет ему работать более плавно и наслаждаться большей полезностью и долговечностью. Многие люди не понимают, что их транспортные средства приводятся в действие мини-взрывами в двигателе, которые происходят во время сгорания. Балансировка двигателя помогает управлять влиянием этих реакций.

Одной из основных задач балансировки двигателя является выравнивание веса различных частей. Механики должны уравнять вес поршней, поршневых пальцев, колец, шатунов, шатунных болтов и подшипников, чтобы сбалансировать силы, действующие на коленчатый вал автомобиля.

При балансировке двигателя механики точно взвешивают детали, чтобы определить, какой поршень и шток самые легкие. Затем механики обрабатывают другие штоки и поршни, чтобы сделать их равными самому легкому в наборе.

Затем вращающиеся и совершающие возвратно-поступательное движение грузы оцениваются отдельно друг от друга. После того, как веса определены, грузики, имитирующие весь вращающийся вес и половину возвратно-поступательного веса, собираются вместе и закрепляются на каждой шейке стержня. Затем коленчатый вал помещается на балансир двигателя и вращается.

В некоторых случаях механики пытаются уравновесить или уравновесить коленчатый вал, чтобы свести к минимуму вибрации и гармоники в определенном диапазоне оборотов.

Опять же, важно, чтобы балансировку выполнял квалифицированный специалист с соответствующими инструментами, чтобы обеспечить очень точную балансировку двигателя, особенно если вы повышаете производительность своего автомобиля.

Ремонт двигателей и другие работы послепродажного обслуживания — быстро развивающаяся отрасль в США. Американцы любят свои автомобили и любят персонализировать их, добавляя уникальные функции или повышая их производительность с помощью двигателя и других модификаций. В США рынок послепродажного обслуживания автомобилей оценивается примерно в 318,2 миллиарда долларов, и на нем занято более 4 миллионов человек.

Среди автолюбителей существует сильное движение «сделай сам», но многие даже самые стойкие самодельщики работают с механическими мастерскими и другими профессиональными механиками для выполнения самых сложных автомобильных работ.

Выбирая мастерскую для ремонта или модернизации двигателя, обязательно задайте следующие вопросы:

Является ли эта мастерская хорошо зарекомендовавшим себя поставщиком необходимого мне типа ремонта или модернизации двигателя? Какова его профессиональная репутация в обществе? Если многие из ваших друзей и соседей не могут сказать ничего хорошего о механике, с которым вы собираетесь вести дела, воспринимайте это как предупреждение. Репутация — это все в этом бизнесе. Магазины, которые хорошо работают, получают хорошие отзывы.

Есть ли в этом магазине подходящие инструменты для работы? Это может быть немного сложно оценить неспециалистам. Возможно, вам стоит поговорить с магазином, который вы рассматриваете, чтобы узнать, какие инструменты они используют, а затем провести небольшое исследование.

Заинтересован ли персонал в своей работе? Автолюбители обычно могут сказать, когда их механик разделяет их энтузиазм, а когда они просто выполняют свою работу. Механики, увлеченные вашим проектом, с большей вероятностью приложат к нему немного больше усилий.