Балансирные валы
Работа кривошипно-шатунного механизма сопровождается возникновением сил инерции от движения его конструктивных элементов. Различают силы инерции возвратно-поступательно движущихся масс (поршни) и вращающихся масс (шатуны). В многоцилиндровом двигателе силы инерции в отдельных цилиндрах создают еще и моменты инерции в продольной плоскости. В совокупности силы и моменты вызывают вибрацию двигателя, которая передается на кузов и сопровождается повышенным уровнем шума, перегрузками и увеличением износа элементов.
Для противодействия вибрации производится уравновешивание (балансировка) двигателя. Наиболее распространенным способом балансировки является установка дополнительных противовесов на щеках коленчатого вала. Вместе с тем данный способ не позволяет уравновесить силы инерции, возникающие в двигателях различных компоновочных схем. Так, в четырехцилиндровом рядном двигателе неуравновешенными остаются силы инерции второго порядка (силы, возникающие при движении масс с удвоенной частотой коленчатого вала). При этом величина сил инерции увеличивается с ростом объема двигателя.
Для уравновешивания сил инерции второго порядка в четырехцилиндровых рядных двигателях рабочим объемом 2,0 и более литра применяются дополнительные валы с противовесами – т.н. балансирные валы. Впервые балансирные валы на своих автомобилях применила в 1976 году компания Mitsubishi, технология получила название Silent Shaft (бесшумный вал). В настоящее время балансирные валы достаточно широко используются в продукции других автопроизводителей – VW, Audi, BMW, Mercedes-Benz, GM.
Балансирные валы устанавливаются попарно с одной и другой стороны коленчатого вала, как правило, симметрично. Наиболее предпочтительной в плане занимаемого объема является установка балансирных валов в картере двигателя ниже коленчатого вала. Балансирный вал представляет собой деталь сложной формы, обычно это металлический стержень с выбранными в нем пазами. Балансирный вал вращается в двух подшипниках скольжения, смазываемых в составе системы смазки двигателя.
Привод балансирных валов осуществляется непосредственно от коленчатого вала и обеспечивает вращение валов в разные стороны с удвоенной угловой скоростью. В качестве привода могут использоваться зубчатый редуктор, цепная передача или их комбинация. Для гашения крутильных колебаний, возникающих при вращении валов, в приводной звездочке цепного привода устанавливается пружинный гаситель колебаний.
В силу своей конструкции балансирные валы при работе испытывают значительные нагрузки. Особенно нагружены дальние от привода подшипники. Все это приводит к ускоренному износу подшипников, а также элементов привода. Износ сопровождается шумом, вибрацией и может привести к обрыву приводной цепи. Последствия для двигателя такой поломки несложно представить.
Ремонт балансирных валов – дорогое удовольствие. Поэтому отечественные умельцы просто от валов избавляются, а отверстия в картере закрывают заглушками. Вибрация, конечно, увеличивается, но опоры двигателя с ней неплохо справляются. Помимо повышенного износа, применение балансирных валов усложняет и удорожает конструкцию двигателя. При этом потери мощности двигателя на их привод могут достигать 15 л.с.
Назначение и принцип работы балансирных валов двигателя
Содержание
- Для чего предназначены балансиры
- Принцип работы балансирных валов двигателя
- Типы привода
- На каких двигателях применяются балансирные валы
- Ремонт балансировочных валов
- Эксплуатация балансировочных валов
- Вопросы и ответы:
Очередной термин, который можно встретить в технической энциклопедии автомобилиста – балансировочный вал. Рассмотрим, в чем особенность данной детали двигателя, по какому принципу он работает, а также какие бывают неисправности.
Для чего предназначены балансиры
В процессе работы ДВС кривошипно-шатунный механизм создает вибрации внутри блока цилиндров. В конструкцию стандартных коленчатых валов входят особенные элементы – противовесы. Их назначение – гасить инерционные силы, которые возникают в результате вращения коленвала.
Не во всех моторах этих деталей достаточно, чтобы минимизировать силы инерции, из-за которых быстрее выходят из строя подшипники и другие важные элементы силового агрегата. В качестве дополнительного элемента устанавливаются балансирные валы.
Как следует из названия детали, она предназначена для более эффективной балансировки в моторе. Они поглощают излишнюю инерцию и вибрацию. Особенно актуальными такие валы стали с момента появления более мощных моторов с объемом от двух литров.
В зависимости от модификации требуется свой балансирный вал. Для рядных, оппозитных и V-образных моторов используются разные модели валов. Хотя каждая разновидность двигателей имеет свои преимущества, ни одна не способна полностью устранять вибрации.
Принцип работы балансирных валов двигателя
Балансировочные валы это цельные металлические стержни цилиндрической формы. Они устанавливаются по два с одной стороны коленчатого вала. Между собой они соединены при помощи шестерен. Когда вращается коленвал, валы тоже вращаются, только в противоположные стороны и с большей скоростью.
На уравновешенных валах имеются эксцентрики, а в приводных шестернях установлены пружины. Эти элементы предназначены для компенсации инерции, которая возникает в КШМ. Балансиры приводятся в движение коленчатым валом. Пара валов всегда вращается в противоположном направлении друг от друга.
Устанавливаются эти детали в картере ДВС для лучшей смазки. Вращаются они на подшипниках (игольчатые или скольжения). Благодаря работе этого механизма детали двигателя не так сильно изнашиваются из-за дополнительных нагрузок от вибрации.
Типы привода
Так как балансировочные валы предназначены для балансировки коленвала, то их работа должна быть синхронизирована с этой деталью агрегата. По этой причине они подсоединяются к приводу ГРМ.
Чтобы гасить вращательные колебания, приводная шестерня балансирных валов имеет пружины. Они позволяют немного проворачиваться приводу вокруг оси, обеспечивая плавное начало движения устройства.
Чаще всего используется общий приводной ремень или цепь, установленные на моторе. Намного реже встречаются приводы редукторного типа. Также бывают комбинированные модификации. В них валы приводятся в движение и зубчатым ремнем, и редуктором.
На каких двигателях применяются балансирные валы
Впервые балансировочные валы на двигатели начала устанавливать компания Mitsubishi. С 1976г. эта технология носит название Silent Shaft. Такой разработкой оснащаются в основном силовые агрегаты с рядным расположением цилиндров (4-цилиндровые модификации более подвержены возникновению инерционных сил).
Высокооборотные моторы с большой мощностью также нуждаются в таких элементах. Нередко их используют в дизельных ДВС.
Если раньше этой технологией пользовались японские производители, на данный момент нередко встречаются и европейские авто с системой бесшумных валов.
Ремонт балансировочных валов
Как и любой другой сложный механизм, привод уравновешенных валов тоже может выйти из строя. Чаще всего это происходит в результате естественного износа подшипников и зубчатых деталей, так как они испытывают достаточно большие нагрузки.
Когда блок валов приходит в негодность, это сопровождается появлением вибраций и шумами. Иногда шестерня привода из-за поломки подшипника блокируется и обрывает ремень (или цепь). Если выявлена неисправность балансировочных валов, метод устранения один – замена испорченных элементов.
Механизм имеет сложную конструкцию, поэтому за его ремонт придется заплатить приличную сумму (работы должны проводиться исключительно в сервисном центре, даже если это просто замена устаревшей детали на новую). По этой причине, когда блок валов выходит из строя, его просто удаляют из мотора, а отверстия закрывают соответствующими заглушками.
Это, конечно, должна быть крайняя мера, так как отсутствие компенсаторов вибраций приводит к разбалансировке мотора. Как заверяют некоторые автомобилисты, которые воспользовались таким методом, вибрации без блока валов не настолько серьезные, чтобы соглашаться на дорогостоящий ремонт. Несмотря на это, силовой агрегат становится немного слабее (мощность может снизиться до 15 лошадиных сил).
Решаясь на демонтаж блока, автомобилист должен четко понимать, что существенное вмешательство в конструкцию мотора может сильно повлиять на его работоспособность. А это в последующем может привести к капитальному ремонту ДВС.
Эксплуатация балансировочных валов
Как уже было сказано ранее, основная причина поломки балансирных валов – естественный износ. Но автомобилист может предпринять несколько шагов, которые позволят продлить ресурс данного механизма.
- Первый шаг – не использовать агрессивный стиль вождения. Чем резче будет работать силовой агрегат, тем быстрее выйдут из строя шестерни валов. Кстати, это касается также массы других деталей автомобиля.
- Второй шаг – своевременное обслуживание. Замена масла и масляного фильтра обеспечит качественную смазку всех контактных элементов, а установка нового ремня (или цепи) привода позволит вращаться шестерням без дополнительных нагрузок.
Вопросы и ответы:
Что такое балансировочный вал? Это цилиндрические металлические стержни, которые устанавливаются по обе стороны коленвала, и соединенные между собой шестернями. Они вращаются в стороны, противоположные вращению коленвала.
Как снять балансировочный вал? Снимается ремень ГРМ – ремень балансира. Далее откручиваются все шкивы – снимается поддон – масляный насос. После этого демонтируются балансиры.
Для чего нужен вал? Он поглощает излишнюю инерцию в коленчатом валу. Благодаря этому снижаются вибрации в моторе. Этот элемент устанавливается на мощные агрегаты с объемом от двух литров.
Главная » Статьи » Устройство автомобиля » Назначение и принцип работы балансирных валов двигателя
Что делает гармонический балансировщик? K1 Technologies
Переключить навигацию
Поиск
Гармонические балансиры являются основным компонентом любого двигателя, но что они на самом деле делают? Вы должны иметь один? Действительно ли больше лучше? Мы очищаем воздух о правильном балансире, который можно повесить на коленчатый вал.
Гармонические балансиры названы неправильно. Они не уравновешивают двигатель, а поглощают и устраняют нежелательную вибрацию из-за кручения коленчатого вала. По сути, они являются гасителями вибрации и часто называются демпферами. Демпферы похожи на крутильные амортизаторы, используемые для гашения крутильных колебаний и вибрации в двигателе. Крутильная вибрация представляет собой крутильную вибрацию, вызванную импульсами зажигания каждого события сгорания. Сила процесса сгорания заставляет кривошип немного отклоняться в направлении действия силы, и когда эта сила исчезает, кривошип слегка отскакивает назад. На определенных частотах кривошип может резонировать, усиливая вибрацию. При работе восьми цилиндров эти силы постоянно движутся вперед и назад и прямо друг через друга. Вот где гармонический демпфер творит свое волшебство.
Амортизаторы OEM состоят из внешнего и внутреннего колец, соединенных резиной. Они очень эффективны в серийных автомобилях, но со временем могут испортиться и выйти из строя из-за воздействия элементов.
В процессе сгорания каждый поршень вынужден двигаться вниз по цилиндру в результате повышения давления в камере сгорания. Этот ход сообщает внезапную вращательную силу коленчатому валу. Несмотря на то, что это очень прочный компонент, коленчатый вал не является идеально жестким. Таким образом, во время этих событий сгорания кривошип будет слегка поворачиваться в ответ на каждое приложение давления, которое может достигать многих тысяч фунтов.
Кривошип аналогичен простому торсиону с рычагом на одном конце. Теперь предположим, что вы ударили молотком по плечу рычага. Вы можете себе представить, что при первом ударе по плечу рычага произойдет небольшой поворот, но после этого рычаг вернется на место, возможно, даже завибрирует в течение короткого времени, прежде чем остановится.
Итак, имеем крутильное скручивание, за которым следуют крутильные колебания (во время пружинного возврата). Скручивание зависит от длины детали (рядные двигатели будут иметь более длинный коленчатый вал, чем V-образные конфигурации) и толщины, модуля сдвига материала (представьте: жесткость материала) и крутящего момента (усилие от сгорания x ход кривошипа). Точно так же крутильная вибрация является функцией длины детали, жесткости при кручении и полярного момента инерции (подумайте: способность объекта сопротивляться кручению).
Во время работы двигателя гармоники от сгорания резонируют через кривошип. Работа балансировщика состоит в том, чтобы помочь устранить эти гармоники до того, как возникнут проблемы.
Круглое устройство из резины и металла крепится болтами к переднему концу коленчатого вала для поглощения вибрации. Обычно он соединен со шкивом кривошипа, который приводит в движение такие аксессуары, как кондиционер. Резина внутри шкива — это то, что на самом деле поглощает вибрации и удерживает их на безопасном уровне. По сути, устройство предназначено для предотвращения выхода из строя коленчатого вала. Резиновый материал со временем может изнашиваться. Таким образом, если ваш гармонический балансир выходит из строя, вы можете получить резкие вибрации двигателя, треснувший коленчатый вал или даже змеевиковый ремень, который собьется с гусеницы.
Демпфер состоит из двух элементов: инерционной массы и элемента, рассеивающего энергию. Чаще всего из резины, этот элемент может состоять из синтетического эластомера, сцепления, пружины или жидкости. Масса противодействует крутильным движениям кривошипа и совместно с рассеивающим энергию элементом поглощает гармонические колебания. Для правильной работы амортизаторы должны быть посажены на коленчатый вал с натягом.
В некоторых двигателях балансировщик гармоник фактически является частью стратегии балансировки двигателя. К балансиру добавляются грузы, компенсирующие вес поршней и шатунов. это называется внешней балансировкой.
Демпфер OEM состоит из внешней массы, приклеенной/вулканизированной к внутренней ступице. Демпфер производительности послепродажного обслуживания состоит из массы, которая прикреплена / установлена к корпусу (сталь, алюминий, титан и т. Д.) В зависимости от типа демпфера, где масса регулируется по-разному. В первых трех используется более старая технология; Во-первых, это демпфер жидкостного типа, который окружает массу, погруженную в корпус, который затем соединяют или сваривают вместе. Второй тип — это кольцевой тип, который окружает массу несколькими уплотнительными кольцами, когда он находится в своем корпусе. Третий тип — фрикционный, в котором муфты и пружина воздействуют на массу внутри внешнего корпуса. Четвертый — это новейший тип, в котором масса находится сверху и прикреплена к эластомерному кольцу, которое затем прикрепляется к внешнему корпусу.
Некоторые двигатели, такие как традиционный V8, имеют порядок зажигания, склонный к чрезмерным гармоникам по своей природе, что требует использования демпфера. Плоскостной V8, традиционно используемый в более экзотических двигателях, не страдает от чрезмерных гармоник и поэтому может использовать твердое устройство без демпфирования.
В супердемпферах ATI используются уплотнительные кольца высокой твердости, установленные между внутренним и наружным кольцами для гашения гармоник коленчатого вала.
Без гармонического балансира существует высокий риск того, что коленчатый вал треснет или поликлиновой ремень собьется с колеи. Проще говоря, гармонический уравновешиватель — это мощное средство для снятия стресса. Он буферизует и амортизирует детали двигателя и производительность двигателя, поглощая сильное кручение современного двигателя.
Некоторые амортизаторы, одобренные SFI, такие как ATI Super Damper, используют стальные инерционные грузы, их можно настраивать и ремонтировать. Fluidamper использует тяжелую вязкую жидкость для демпфирования импульсов зажигания, а BHJ-демпфер использует элемент сухого трения. Все они эффективны для демпфирования крутильных колебаний коленчатого вала.
Использование правильного гасителя гармоник дает значительные преимущества. Правильно функционирующий демпфер также стабилизирует распредвал и угол опережения зажигания. Уменьшение крутящего момента в конце кривошипа также стабилизирует клапанный механизм. В результате увеличивается мощность и увеличивается срок службы двигателя.
АВТОРСКИЕ ПРАВА © 2022 K1 TECHNOLOGIES ВСЕ ПРАВА ЗАЩИЩЕНЫ. K1 TECHNOLOGIES ЯВЛЯЕТСЯ ЧАСТЬЮ СЕМЕЙСТВА БРЕНДОВ-ПОБЕДИТЕЛЕЙ ГОНОК
Как отбалансировать двигатель — Основы балансировки двигателя
| Практическое руководство — Двигатель и трансмиссия
Пользовательские комбинации ходов и легкие поршни теперь являются нормой, но это может вызвать проблемы, если вы не набрали номер . . .
«Сегодня мир производительности полон классных комбинаций поршневых двигателей, которые занимают больше страниц в каталогах коленчатых валов, чем когда-либо прежде. Мы говорим о длинноруких Фордах 460, диких комбинациях Кливленда, странных рядных шестицилиндровых двигателях и неровностях хода нового поколения двигателей GM Gen III. Все это на службе подхода «мое больше твоего» к героизму лошадиных сил. Но вся эта ажиотаж со строками также может вызвать недоумение.
Автопроизводители известны тем, что покупают детали нетрадиционными способами, такими как встречи по обмену, распродажи магазинов и тайные сделки с хорошими парнями. Хотя цена обычно является правильной, это также может привести к скрытым затратам, когда придет время сбалансировать вращающийся узел. Балансировка звучит просто, но, как мы обнаружили, есть много магазинов, которые до сих пор сверлят отверстия традиционным способом, когда применение нескольких простых трюков может сделать жизнь проще и дешевле. Мы столкнулись с типичной проблемой веса, когда пришло время сбалансировать строчник Ford 331ci с малым блоком. Грубый старик из местного магазина весов сказал: «Я не собираюсь это балансировать. Мне придется превратить его в кусок швейцарского сыра. о балансировке двигателей в процессе.
Правильно сбалансированный высокопроизводительный коленчатый вал и вращающийся узел должны весить менее 1 грамма, чтобы двигатель не испытывал проблем с долговечностью подшипников или коленчатого вала.
Вопрос баланса
Прежде чем углубляться в кастомный материал, мы решили, что нам лучше освежить в памяти то, как именно сбалансированы оригинальные двигатели, и изучить проблему внутреннего/внешнего баланса. Чтобы начать наше путешествие, мы решили поговорить с Томом Либом из Scat Crankshaft, у которого большой опыт в области балансировки. Либ очень самоуверен в этом вопросе, потому что он видел почти все мыслимые варианты неисправности коленчатого вала. Большинство из них не из-за плохого качества, как многие думают. Обычно двигатель либо подвергался злоупотреблениям с чрезмерными оборотами, либо неправильно балансировался, либо часто страдал от сочетания этих двух факторов.
Давайте начнем с короткого урока по конструкции коленчатого вала. Противовесы коленчатого вала предназначены для компенсации (или балансировки, если хотите) эффекта инерции относительно тяжелого поршня и шатуна, движущихся как вращательно, так и возвратно-поступательно (вверх-вниз) на скорости. Вес комбинации поршень-шток влияет на размер и размещение противовеса. Более длинный ход в сочетании с тяжелым поршнем, штифтом и кольцом требует большего противовеса (большей массы), чтобы уравновесить больший возвратно-поступательный вес. Большинство двигателей V-8 используют большие противовесы спереди и сзади коленчатого вала, оставляя центральную часть без противовесов. Это разделяет двигатель на переднюю и заднюю половины. Положения противовесов на всех В-8 9Коленчатые валы 0 градусов одинаковы. Высота противовеса, измеренная снаружи от осевой линии коленчатого вала, ограничена как блоком цилиндров, так и расположением нижней части цилиндров. Противовес, расположенный дальше от центральной линии кривошипа, имеет больший балансировочный эффект, но он ограничен шириной картера блока цилиндров. Грузы, размещенные на обоих концах кривошипа, также имеют больший эффект и, следовательно, не должны быть такими большими, чтобы эффективно сбалансировать двигатель. Это делает общий кривошип легче.
Внутренний и внешний баланс
Упаковка также является важным вопросом. Во время проектирования смолл-блока 400ci основным инженерным препятствием было недостаточное пространство внутри картера смолл-блока для более крупных противовесов, необходимых для увеличенного 4,125-дюймового поршня модели 400. Это было особенно сложно в задней части двигателя, потому что задняя часть картера на малоблочном Chevy ограничена размещением масляного фильтра. Решение потребовало установки внешних балансировочных грузов на гармоническом балансире и маховике/гибкой пластине. Одним из преимуществ внешних грузов является то, что они, как правило, легче, поскольку расположены на крайних концах коленчатого вала. Недостатком является то, что эти смещенные грузы передают свои собственные крутящие силы обратно на коленчатый вал, что нехорошо. Такая же ситуация происходит с Chevy с большим блоком 454ci, который также является единственным серийным большим блоком, в котором для балансировки двигателя используются внешние веса.
Внешне сбалансированный двигатель легко определить по смещенному грузу внутри переднего гармонического балансира или по грузу, расположенному на гибкой пластине. Вместо того, чтобы добавлять вес к внешне сбалансированным маховикам, большинство отверстий просверливаются в противоположном положении, чтобы создать тот же эффект.
Смолл-блочные Ford всегда были внешне сбалансированы, но поскольку имя Ford является синонимом перемен, инженеры Blue Oval изменили величину внешнего баланса, когда двигатели превратились в цельное заднее главное уплотнение. Ранние модели Ford с малыми блоками использовали 28 унций-дюймов в качестве внешнего веса, изменившись за 19 лет.От 81 до 50 унций-дюймов. Как и в случае с малоблочными двигателями Chevy, детали могут взаимозаменяться между ранними и поздними двигателями, но для обеспечения бесперебойной работы двигателя коленчатый вал, балансир и гибкая пластина / маховик должны находиться в одном семействе балансировочных элементов.
Bob Weight Blues
Когда дело доходит до покупки какого-либо коленчатого вала или если вы планируете добавить набор новых легких поршней к существующему двигателю, балансировка этого вращающегося узла может оказаться сложной задачей. Одна из ссылок, с которыми вы столкнетесь, называется «вес боба». Эта спецификация относится к массе, расположенной на одной шейке коленчатого вала, которая включает в себя как возвратно-поступательные, так и вращающиеся части массы всего узла. Вращающийся вес относится к массе нижней половины шатуна, прикрепленного к коленчатому валу. Возвратно-поступательный вес в основном представляет собой все, начиная с середины шатуна вверх, включая поршень, поршневой палец и кольца.
Перед тем, как правильно отбалансировать весь коленчатый вал в сборе, в мастерской сначала взвешивают все компоненты по отдельности, а затем рассчитывают эффективную грузоподъемность системы. Затем к шатунным шейкам коленчатого вала добавляются соответствующие веса, чтобы имитировать как вращающийся, так и возвратно-поступательный вес.
Каждый высокопроизводительный коленчатый вал имеет определенное значение веса боба, например 1800 граммов. Грамм — это метрическая единица измерения, эквивалентная 11/428 унции. Вес боба в 1800 граммов — это, по сути, вес каждого из противовесов. Однако вы не просто суммируете все значения, чтобы определить вес боба. Формула: 100 процентов вращающегося веса плюс 50 процентов возвратно-поступательного веса. Давайте используем пример, чтобы увидеть, как это разбивается:
Вращающийся груз (г) | Поршневой груз (г) | |
Подшипник шатуна | 50 | |
Большой конец стержня | 420 | |
Малый конец стержня | 180 | |
Поршень | 450 | |
Браслет | 80 | |
Кольца | 38 | |
Масло | 2 | |
Итого | 470 | 750 |
Прежде чем мы двинемся дальше, помните, что у нас есть пара возвратно-поступательных грузов (два поршня) на шатунную шейку. Математика выглядит так:
Половина возвратно-поступательного веса составляет 750/2 = 375 x 2 поршня на шейку = 750 грамм, а общий вращающийся вес составляет 470 x 2 = 940 грамм. Таким образом, 750 + 940 = 1690 грамм.
Если значение динамической нагрузки для вашего нового коленчатого вала больше, чем базовая масса ваших новых шатунов, поршней и колец, то необходимо снять груз с коленчатого вала, чтобы сбалансировать сборку. Это относительно простая задача точного сверления нескольких отверстий в противовесах коленчатого вала. Если значение веса бобины для коленчатого вала меньше, чем для комбинации поршень-шатун, к коленчатому валу необходимо добавить металл Мэллори. Мэллори — очень плотный металл, более чем в два раза превышающий плотность стали. Кусок Мэллори диаметром 11/42 дюйма и длиной 31/44 дюйма весит 43 грамма. Проблема в том, что просверливание отверстия для установки Мэллори в кривошип удаляет примерно 24 грамма, так что чистая прибыль составляет всего около 19 граммов. грамм. Таким образом, добавление 50 граммов может быть дорогим, потому что металл Мэллори недешев. Это также означает, что тщательное изучение вашего комплекта гребного двигателя, чтобы избежать головной боли и затрат, стоит затраченных усилий.
Многие автопроизводители предпочитают собирать детали для комплекта строкера из нескольких разных источников, чтобы сэкономить деньги. Это может вызвать серьезные трудности, когда несоответствующие компоненты собираются бессистемно, и балансировочная мастерская должна внести серьезные изменения в коленчатый вал, чтобы правильно отбалансировать двигатель. Простой способ избежать этой проблемы — приобрести полный вращающийся узел у одного поставщика. Большинство из этих комплектов хода уже были должным образом подобраны, поэтому для завершения окончательной балансировки необходимо выполнить лишь незначительные работы, такие как сверление кривошипа.
Вот внешний вес балансировочного станка Professional Products для малолитражного автомобиля Ford. Чтобы уменьшить количество сверлений, необходимых для балансировки этой комбинации, Исиго убрал часть веса с балансира.
Ярлык пользовательского баланса
Часто высокопроизводительные поглаживающие приложения могут быть немного сложными. Например, мы работаем над сборкой малоблочного двигателя Ford 331ci, который включает в себя кривошип Scat из кованой стали, шатуны Scat с двутавровой балкой и набор кованых поршней Mahle. Когда мы впервые собрали этот комплект, мы выбрали поршни Mahle из-за их высокого качества и легкого веса. К сожалению, это вызвало проблему, когда мы доставили сборку в балансировочный цех, потому что для балансировки двигателя с противовесов нужно было снять чрезмерный вес. Именно тогда мы обратились к Тому Либу из Scat за советом. Его предложение было простым: «Снимите вес с балансира и маховика». Это звучало легко, и он предложил показать нам, как это делается.
В Scat ведущий техник компании Крейг Ишиго показал нам процедуру. Наша ситуация усложнялась тем, что нестандартный маховик, необходимый для двигателя, нельзя было использовать на динамометрическом стенде. Это означало, что Ishigo не мог уменьшить вес за счет сверления маховика, потому что на динамометрическом стенде использовался другой маховик со стандартным смещенным весом, когда мы тестировали двигатель. После взвешивания всех компонентов выяснилось, что из всего узла необходимо удалить более 560 граммов (20 унций). Это совсем немного металла.
Ишиго говорит, что, хотя электронный балансир может считывать показания каждого противовеса по отдельности, он обычно рассматривает двигатель как переднюю и заднюю половины. Поскольку этот Ford представляет собой двигатель с внешней балансировкой, и необходимо было снять так много веса, первым шагом Ишиго было удаление 77 граммов из привинченного смещения веса в балансировочном устройстве Professional Products. Но для сохранения симметричного веса, снятого с передней и задней части, требовалось удалить металл с противовесов кривошипа на обоих концах. Поэтому Ишиго установил кривошип на большой токарный станок и снял более 400 граммов с передней и задней частей коленчатого вала. Величина снимаемой массы ограничивалась высотой шатунных шеек на противоположной стороне противовесов. Когда токарный станок едва касался стержня, резка прекращалась. Затем он снял дополнительный вес, просверлив несколько отверстий во всех противовесах. Исиго решил просверлить три неглубоких отверстия в каждом противовесе вместо двух глубоких, удалив еще 82 грамма сзади, что примерно соответствует 78 граммам, снятым с балансира. Ишиго говорит, что сверление нескольких отверстий безопаснее, потому что оно мельче, но сверление отверстий вдоль прямого пути дисбаланса также менее эффективно, чем удаление груза непосредственно на линии. Это сводится к тому, какой вес должен быть удален. Мы суммировали общий вес, снятый с кривошипа, и получилось чуть менее 1 фунта 4 унции. Хотя это и не так уж много по сравнению с общим весом всего вращающегося узла, это все равно соответствует более легкому пакету, который будет вращаться немного быстрее и поможет ускориться.
Большинство балансировочных мастерских не оснащены большим токарным станком, подобным этому в Scat, но это отличная альтернатива сверлению чрезмерного количества отверстий в коленчатом валу.
Строкеры SBC Еще одна область потенциальной путаницы связана с чрезвычайно популярными пакетами для строчных блоков 383ci Chevy. Модель 383 возникла с использованием коленчатого вала двигателя 400ci в блоке 350. Как упоминалось ранее, 400 был единственным малым блоком, который имел внешнюю балансировку, и большинство комплектов 383 сохраняют эту функцию внешней балансировки. Но для приложений более высокого уровня, использующих коленчатый вал из кованой стали 4340, идеальным путем является внутренняя балансировка вращающегося узла, чтобы уменьшить изгиб коленчатого вала. Теперь давайте сделаем это более сложным, используя цельный блок заднего главного уплотнения и кривошип. С кривошипом Lunati Sledgehammer и вращающимся узлом — это именно та комбинация, которая использовалась в маленьком блоке 383, который был нашим испытательным двигателем для гигантской истории испытаний деталей «Стоят ли запчасти премиум-класса своей цены?» в выпуске за сентябрь 2007 года.
Легко определить вес гибкой пластины на цельной гибкой пластине заднего главного уплотнения (стрелка). Это необходимо будет удалить для внутренне сбалансированного 383 строкера. Обратите внимание, что несколько просверленных отверстий были необходимы для нулевой балансировки этого цельного маховика с задним главным уплотнением, который изначально был создан для применения с внешней балансировкой.
Сначала это может показаться простым, поскольку вам не нужно использовать балансир со смещенным грузом или гибкую пластину/маховик. Однако цельный задний фланец заднего главного уплотнения не позволяет компенсировать вес, который используется в двигателе, состоящем из двух частей заднего главного уплотнения. Чтобы учесть эту разницу в весе, все цельные гибкие пластины заднего главного уплотнения (и маховики) требуют смещения внешнего веса. Но с кривошипом с внутренней балансировкой этот вес не нужен. Таким образом, в случае гибкой пластины внешний вес должен быть осторожно удален.