Шатун в велосипеде

Разновидности и установка шатунов на велосипед

Данная статья призвана помочь определить тип кривошипной (в дальнейшем слово будет опускаться) системы, установленной на вашем велосипеде, и направить на соответствующий материал, где подробно освещен процесс снятия и установки шатунов.

Определение типа системы

Шатуны — это рычаги, соединяющие педали с осью каретки. На шатунах жестко закреплены зубчатые колеса (их ещё называют звездами), которые приводят в движение цепь.

Шатуны могут сниматься для их замены, замены или чистки звезд, обслуживания подшипников каретки. За последние годы конструкции систем заметно усложнились.

Чтобы понять, как обслуживать систему, необходимо знать тип шатунов и подшипников, установленных в велосипеде.

Если вы не знаете, система какого типа у вас установлена, для определения вы можете либо просмотреть видео выше, либо воспользоваться сведениями, изложенными далее.

Самоизвлекающиеся системы

В самоизвлекающихся системах съемник эргономично встроен в шатун. В них используются кольца с резьбой, которые внешне похожи на пыльники.

Однако эти стопорные кольца закручены над болтом, удерживающим шатун, поэтому при раскручивании болта последний давит на кольцо, что, в свою очередь, приводит к выталкиванию шатуна с оси.

Никаких дополнительных инструментов для снятия шатунов не требуется. Самоизвлекающиеся системы могут быть как двух-, так и трехсоставными.

По теме: Снятие и установка шатунов самоизвлекающихся систем

Двусоставные системы с прижимным соединением

Многие двусоставные системы Shimano® и некоторые системы FSA® оборудованы шатунами с прижимным соединением. В них левый шатун имеет паз, сжимаемый двумя стяжными болтами, а к правому шатуну прикреплена кареточная ось. Системы такого типа оснащены внешними подшипниками и не требуют съемника.

Шатуны системы Campagnolo® Power-Torque™

В шатунах Power-Torque™ ось каретки закреплена на правом шатуне. Чтобы получить доступ к подшипникам или демонтировать шатун с правой стороны, необходимо снимать левый шатун.

По теме: Снятие и установка шатунов системы Campagnolo® Power-Torque™

Шатуны системы Campagnolo® Ultra-Torque™

Ultra-Torque™ — проприетарный тип системы, используемый компаниями Campagnolo® и Fulcrum®. В системе данного типа как левый, так и правый шатуны объединены с половинами оси каретки, на конце каждой из которых нарезаны зубцы. Поскольку внешние чашки являются составной частью подшипников, их нельзя отнести к типу встроенных. Более того, подшипники устанавливаются на шатуны.

Со стороны левой чашечки установлена волнистая шайба. Она компенсирует различия ширины кареточного стакана в разных рамах, а также служит эффективным средством регулировки подшипника.

По теме: Снятие и установка шатунов системы Campagnolo® Ultra-Torque™

Шатуны трехсоставных систем

Они состоят из трех основных частей: левого и правого шатунов, а также оси каретки. Положение оси регулируется посредством установленных на раме подшипников. Для обслуживания подшипников трехсоставных систем необходимо снимать оба шатуна. И на левом, и на правом шатунах имеются стяжные болты.

В трехсоставных системах, как правило, используются два типа соединения: квадратное сечение и шлицевое.

По теме: Снятие и установка шатунов трехсоставных систем

Шатуны системы Campagnolo® Ultra-Torque™

Многие велосипеды для BMX и фристайла оснащены системами особого типа, имеющими 48-шлицевое соединение. Обслуживание подобных систем несколько отличается от обслуживания обычных трехсоставных систем.

По теме: Снятие и установка шатунов трехсоставных систем для BMX

Шатуны односоставных систем

Односоставные системы встречаются на некоторых старых велосипедах марки Schwinn®, на детских велосипедах и на велосипедах для BMX. В этих системах шатуны и ось каретки выполнены в виде единого узла.

По теме: Обслуживание односоставной каретки

Велосипедные шатуны и их особенности

Материал подготовили: Клочков ОлегЛиповская Юлия

Кинематика привода байка представляет собой сложный механизм, который преобразовывает возвратно-поступательное движение ног велосипедиста во вращательное движение звезд.

Велосипедные шатуны совместно с педалями служат, в данном случае, своего рода коленчатым валом, если провести аналогию с двигателем автомобиля. Соответственно, на них приходится максимальная нагрузка в сравнении с другими элементами трансмиссии.

Большая нагрузка предопределила типы конструкции шатунов и виды материала для их изготовления. Обычно их делают стальными, однако, требования к весу велосипеда заставили конструкторов искать более легкие материалы, не уступающие в прочности. Такими материалами стали: алюминий, титан и карбон.

Их применение позволило не только снизить общий вес велосипеда, но и улучшить его динамику — более легкая трансмиссия значительно легче раскручивается.

Кроме того, цель облегчить вес привела к появлению и различных конструкционных решений. Таким образом шатуны могут иметь не только овальную, как на бюджетных велосипедах, форму профиля, но и более сложные формы.

Применяемость различных конструкций зависит от назначения байка и его ценовой категории. Так, обычные стальные шатуны чаще всего эксплуатируются на бюджетных и шоссейных велосипедах, а на горных байках и ВМХ-ах обычно монтируются пустотелые модели.

На дорогих велосипедах могут устанавливаться шатуны из титана и карбона или композиций — часто карбоновые шатуны имеют алюминиевую или титановую вставку.

Установка шатунов производится на вал каретки, а они в свою очередь отличаются по способу крепления к нему. Существует несколько видов:

• Клиновидный штифт. Такое крепление было основным в конце прошлого века, поэтому чаще всего оно встречается на старых или детских велосипедах;
• Крепление на квадратные окончания вала каретки. В настоящее время это самый распространенный тип монтажа. Квадраты имеют небольшую конусность и шатуны, притянутые торцевой гайкой, держатся прочно и без люфтов;
• Шестигранный профиль кареточного вала — аналогичен предыдущему типу и также имеет небольшой конус;
• Шлицевое соединение — полый вал каретки имеет 8 шлицов по наружному диаметру.

Крепление шатунов к валу осуществляется винтом, который вкручивается в отверстие в валу или гайкой, накручивающейся на его резьбовую часть.

По способу крепления к ведущей звезде велосипеда шатуны могут быть:

• Односоставными, имеющими цельную конструкцию, включающую оба шатуна и вал каретки. Они монтируются на моделях ВМХ и детских велосипедах;
• Двухсоставными, когда правый шатун, звезда, а также кареточный вал представляют собой единое целое, а левый шатун насаживается на другую часть вала. Не очень удобная для ремонта конструкция применялась на старых велосипедах, но использование картриджной каретки и применение подшипников большого диаметра позволило ведущим производителям к ней вернуться;
• Трехсоставными, которые в настоящее время являются самой распространенной конструкцией. Они позволяют произвести замену любой износившейся части, что очень выгодно при замене вышедших из строя звезд.

Помимо конструкционных различий, шатуны отличаются и по размеру. При этом размер используемых шатунов определяет не только размер самого велосипеда, но и стиль езды.

Естественно, на байки для рослого человека устанавливаются более крупные шатуны. Их длина может изменяться в пределах 165-185 мм и зависеть от расстояния каретки до земли. На детские велосипеды выпускают шатуны длиной 150-177,5 мм.

Велосипедисты, предпочитающие динамичный стиль езды, могут специально выбрать укороченные шатуны, позволяющие увеличить так называемую «каденцию» — количество оборотов ведущей звезды в единицу времени.

Например, в трековых гонках велосипедисты используют короткие шатуны, позволяющие поддерживать более высокий темп движения, а поклонники «даунхилла» на свои горные велосипеды ставят максимально длинные модели.

Размеры шатунов

Система шатунов со звездами является одним из основных элементов в велосипеде. Основная задача системы шатунов — передача усилий от педалей к цепи. Крепится она к раме при помощи каретки.

Конструкции шатунов велосипеда

1. Односоставные системы шатунов — эти шатуны изготовлены цельной металлической конструкции, которая включает в себя ось, правый и левый шатуны.

Такой тип системы шатунов использовался на старых велосипедах, но и сейчас можно их встретить на некоторых дешевых моделях велосипедов, а также на детских и BMX велосипедах.

Плюсами односоставной системы шатунов можно назвать высокую прочность и надежность, а также простоту в обслуживании (по сравнению с другими видами шатунов), для их обслуживания не требуются специальные инструменты. Минусом является большой вес.

2. Двухсоставные системы шатунов — в данной системе ось, ведущая звезда и правый шатун соединены и образуют одну целую деталь. Левый шатун является отдельной деталью и соединяется с осью при помощи клина или стяжного болта.

Двухсоставные шатуны считались достаточно устаревшим типом, однако в 2004 году компания Shimano возродила его добавив в конструкцию дополнительную каретку с внешними подшипниками большого диаметра.

Позже и другие производители стали выпускать этот тип шатунов.

3. Трехсоставные системы шатунов — являются самым распространенным типом шатунов. Состоят из трех деталей, правый шатун со звездой (или несколькими), ось, левый шатун.

Материалы шатунов велосипеда

Шатуны изготавливают из алюминия, стали, титана или карбона. Шатуны из стали производят как цельными, так и полыми внутри (для уменьшения веса). Прочность при этом, благодаря специальным технологиям, не изменяется. Стальные системы шатунов часто используют на BMX и горных велосипедах.

Шатуны из алюминия достаточно популярны, их производят путем горячей или холодной ковки, это дает дополнительную прочность таким системам шатунов, уменьшается вероятность поломки. Алюминиевые шатуны, также, могут быть как цельными так и полыми.

Карбоновые системы шатунов производят или полностью из карбона, или с алюминиевой или титановой вставкой внутри.

Длина шатунов варьируется от 150 мм. до 185 мм. При подборе длины шатунов стоит руководствоваться ростом велосипедиста. Для взрослых, обычно, подходит длина 165 мм. — 177,5 мм. Однако длина может зависеть и от предпочтения велосипедиста.

От длины шатунов велосипеда зависит такой показатель как каденс (частота вращения педалей). Чем короче шатун тем больше каденс.

Короткие шатуны обычно предпочитают трековые гонщики, а на горных велосипедах используют более длинные, для снижения каденса.

Крепления шатунов к оси каретки

Типы крепления

1. Квадрат — этот тип крепления используется на велосипедах низкого и среднего уровня, у него не большая цена.

2. Шлиц — это более надежный тип крепления, его используют на профессиональных велосипедах, он стоит дороже.

Роторная система RS4X — одно из новейших изобретений, в ней шатуны расположены не на прямой линии, а со смещением на несколько градусов. Данное расположение шатунов должно обеспечивать увеличенный коэффициент полезного действия, а также снимает нагрузку с суставов велосипедиста.

Велосипедные шатуны | Клуб велопутешественников -Статьи

Шатуны представляют собой рычаг, который соединяет педаль и каретку. В механике подобная деталь называется кривошип, но в велосипедной терминологии прижилось именно это название. Почти всегда правый шатун монолитен с пауком, непосредственно на который уже и крепят звезды.

Шатуны для велосипеда передают энергию от педалей к звездам, в связи с чем несут серьезную нагрузку. Их изготавливают из стали или алюминиевых сплавов. Производители выпускают полые или имеющие сложное поперечное сечение шатуны – это уменьшает вес деталей, но сохраняет их прочность.

Два шатуна и блок передних звездочек образуют так называемую систему.

Иногда (чаще на недорогих велосипедах) система выполнена в виде неразборной конструкции, объединенной вместе с правым шатуном, и тогда при износе звездочек приходится менять всю систему целиком.

На велосипедах средней и верхней ценовых категорий передние звездочки обычно можно отсоединить от правого шатуна, то есть их можно менять независимо, по мере износа зубьев.

При покупке съемника необходимо иметь ввиду, что шатуны для велосипеда имеют три основных стандарта крепления:

• Octalink
• Оси квадратного сечения
• ISIS

Остальные стандарты имеют крайне редкое распространение и их рассматривать нет смысла.

OCTALINK

На каретках такого типа ось имеет круглое сечение, а на концах оси имеются 8 выступов. Каретками и шатунами такого типа оснащаются велосипеды верхнего и среднего ценового диапазона. Этот тип шатунов используется на дорогих горных и шоссейных велосипедах.

Шатуны притягиваются специальным полым болтом, под внутренний шестигранник на 10, и защищаются снаружи от грязи пыльниками. Пыльник просто ввинчивается в шатун. Ось каретки сделана полой, и поэтому традиционные съемники не работают — им просто не во что упираться. Надо применять специальный съемник.

Каретка OCTALINK (кликните на изображение для увеличения)

Шатуны для оси квадратного сечения

Шатуны квадратного сечения (или традиционной формы) используются на велосипедах среднего ценового диапазона (для SHIMANO — на оборудовании DEORE, ALIVIO, ACERA). Хотя на новом оборудовании этих классов начали применять OCTALINK. На каретках такого типа концы оси каретки имеют квадратные сечения.

Шатуны притягиваются винтом, который вворачивается в ось. Винт имеет головку под внутренний шестигранник 8 мм. На винт надет пластмассовый пыльник. Для установки таких шатунов нужен только шестигранный ключ на 8 (лучше с длинной рукояткой).

Шатуны для оси квадратного сечения (кликните на изображение для увеличения)

ISIS

Система шлицевого соединения шатунов с осью каретки, разработанная в противовес системе Octalink. В отличие от формы шлицов Octalink, запатентованной Shimano, ISIS имеет более простую и технологичную форму (сплайн) посадочных шлицов, применяемую многими производителями шатунов и кареток.

Каретка ISIS (кликните на изображение для увеличения)

Также существуют шатуны, притянутые болтом

Этот тип шатунов используется на недорогих велосипедах. На каретках такого типа концы оси каретки имеют также квадратные сечения.

Шатуны притягиваются болтом, который вворачивается в ось. Болт можно отвернуть накидным ключом на 14. Конец оси каретки закрывается пластмассовым пыльником.

Для установки и снятия таких шатунов потребуется съемник и разводной гаечный ключ.

Существуют и другие типы шатунов. Например, на новом оборудовании SHIMANO (в частности, группы XTR2003 и SAINT) каретка выполнена в виде моноблока, когда правый шатун конструктивно объединен с осью каретки. Для обслуживания такой каретки и шатунов необходим специальный инструмент.

При покупке новых шатунов надо учитывать то, что существуют несколько разновидностей кареток, отличающихся типом оси. Надо выбирать шатуны, совместимые с имеющейся кареткой.

Кроме того, шатуны выпускаются разной длины, (от 165 до 180 мм).

Слишком длинные шатуны на раме небольших размеров могут привести к неудобствам при езде по неровной местности, а слишком короткие потребуют дополнительных усилий при педалировании.

Необходимость замены шатунов возникает также при их поломке или повреждении. Снимать шатуны (один или оба) приходится еще для регулировки или замены каретки. Нужно следить за правильной затяжкой педалей и крепления к валу каретки, ослабшее соединение может привести к срыванию резьбы или деформации гнезда под каретку.

Типы шатунов и кареточных механизмов

Это — стандарт OCTALINK. На каретках такого типа ось имеет круглое сечение, а на концах оси имеются 8 выступов. Каретками и шатунами такого типа оснащаются велосипеды верхнего и среднего ценового диапазона.

Это — шатун традиционной конструкции. На каретках такого типа концы оси каретки имеют квадратные сечения. Шатуны вместе с пыльником притягиваются винтом, который вворачивается в ось.

Часто встречается и такая разновидность шатунов. От предыдущей конструкции отличается только тем, что винт, притягивающий шатун, находится под пробкой — пыльником.

Эта разновидность шатунов часто используется на недорогих велосипедах. Здесь ось каретки тоже имеет квадратные сечения на концах. Но здесь шатуны притягиваются не винтом, а гайкой. Гайка обычно находится под пыльником.

Существуют и другие типы шатунов. Например, на новом оборудовании SHIMANO ( в частности, группы XTR2003 и SAINT) каретка выполнена в виде моноблока, когда правый шатун конструктивно объединен с осью каретки.

Для обслуживания такой каретки и шатунов необходим специальный инструмент.

Шатуны, притянутые болтом

Этот тип шатунов используется на недорогих велосипедах.

На каретках такого типа концы оси каретки имеют квадратные сечения.

Шатуны притягиваются болтом, который вворачивается в ось. Болт можно отвернуть накидным ключом на 14. Конец оси каретки закрывается пластмассовым пыльником. На этой фотографии пыльник снят.

Инструменты, необходимые для обслуживания шатунов

Для установки и снятия шатунов нужен шатунов потребуется вот такой съемник и разводной гаечный ключ.

Снятие шатунов с оси каретки

0.Сначала Если снимаем правый шатун (который со звездочками), то надо перевести цепь на самую маленькую ведущую звездочку, и затем снять ее со звездочек.

1. Снимаем пыльник. Его надо аккуратно выковырнуть отверткой. Под ним находится болт, притягивающий шатун к оси каретки.

2. Вывинчиваем болт. Этот болт надо просто вывернуть, используя подходящий накидной ключ (Обычно на 14). Часто накидной ключ имеется на съемнике шатунов. Резьба — правая с обеих сторон каретки. При отворачивании надо одной рукой удерживать педали. При этом может потребоваться значительное усилие, поэтому лучше использовать ключ с длинной рукояткой.

3. Ввинчиваем съемник. Выворачиваем полностью внутренний винт съемника. Наносим на квадратный конец оси каретки немного смазки — легче будет выворачивать. И ввинчиваем съемник в шатун до упора.

4. Снимаем шатуны. Гаечным ключом заворачиваем внутренний винт съемника (естественно, по часовой стрелке), и наблюдаем, как шатун сползает с оси каретки. Усилие при этом может быть приличное. Вывинчиваем съемник из шатуна. Теперь самое время осмотреть ось каретки, внутреннюю поверхность шатуна на предмет повреждений, проверить каретку на люфт.

Установка шатунов

0. Сначала нанесем немного смазки на внутреннюю часть шатуна. Если ставим правый шатун, то не забудем надеть цепь на кареточный узел рамы.

1. Надеваем шатун на ось. Не забудем надеть шатун правильно! (относительно противоположного шатуна) Смазываем резьбу и головку болта, и заворачиваем его до упора накидным ключом.

3. Надеваем цепь на звездочку. Готово.

Шатуны для оси квадратного сечения

Этот тип шатунов используется на велосипедах среднего ценового диапазона. (для SHIMANO — на оборудовании DEORE, ALIVIO, ACERA). Хотя на новом оборудовании этих классов начали применять OCTALINK.

Схема шатунов SHIMANO DEORE (FC-M510) в виде файла PDF (230 kb)

Схема шатунов SHIMANO ACERA (FC-M330) в виде файла PDF (280 kb)

На каретках такого типа концы оси каретки имеют квадратные сечения.

Шатуны притягиваются винтом, который вворачивается в ось.Винт имеет головку под внутренний шестигранник 8 мм. На винт надет пластмассовый пыльник.

Инструменты, необходимые для обслуживания шатунов

Для установки шатунов нужен только шестигранный ключ на 8 (лучше с длинной рукояткой) Для снятия шатунов потребуется еще вот такой съемник

Как снять шатуны с велосипеда без съемника? Полезные рекомендации :

Трансмиссия велосипеда имеет свойство изнашиваться даже при правильном и своевременном уходе за ней.

Специальных велосипедных инструментов у большинства людей, конечно же, нет, и если вы вдруг ощутили острую необходимость в замене ее компонентов, то, скорее всего, задались вопросом — как снять шатуны с велосипеда без съемника и возможно ли это сделать самому? Чтобы разобраться с этим, стоит узнать больше о самих шатунах и типах кареток.

Немного о стандартах

На велосипедах разных классов логично устанавливать велосипедные шатуны и каретки разных стандартов. На данный момент популярны следующие типы кареточного узла:

• Стандартное крепление под квадрат – старый вид, устанавливающийся на бюджетные велосипеды.
• Octalink, придуманный Shimano. Имеет несколько подвидов, в том числе и очень схожие по конструкции стандарты других производителей. По сути, является некой разновидностью «квадратных» кареток, но имеет переработанную конструкцию вала и видоизмененные шлицы.
• Hallowtech II считается лучшим вариантом по соотношению жесткость/вес, но стоит дороже остальных. Также придуманный компанией Shimano.

На старых велосипедах распространенным видом крепления были клинья. Проблем с такой системой было довольно много, из-за чего она и осталась в прошлом веке. Сейчас их практически не выпускают, и даже самые бюджетные велосипеды комплектуются каретками с квадратным валом.

Какие бывают съемники

Ключ для шатуна велосипеда представляет собой специальный инструмент (чаще пресс), который в разы облегчает съем системы в отличие от молотка.

Для каждого вышеперечисленного стандарта существует свой съемник. В случае с квадратным валом и Octalink – это своеобразный пресс, который вкручивается в саму головку шатуна, упирается специальной площадкой в вал каретки и путем вкручивания гайки срывает шатун. Наблюдаются случаи срыва резьбы самих шатунов, если система была запрессована очень сильно.

Для крышки левого шатуна с Hollowtech II нужен специальный ключ в форме звездочки. Прижимный болт затягивают с силой всего 1-2 Н/м, поэтому ключ такого стандарта обычно пластиковый, неудобный, а крышка запросто выкручивается руками.

Специальный инструмент – это хорошо, и приобрести его стоит каждому велолюбителю. Но все же перейдем к главному вопросу – как снять шатуны велосипеда без съемника?

Ремонт без инструментов – это возможно

У обычных пользователей вряд ли где-то завалялся съемник шатунов, особенно для Octalink, хоть и стоит он копейки. Но рано или поздно наступит момент, когда либо система, либо каретка придут в негодность и потребуют срочной замены. При наличии необходимых инструментов, замена этих запчастей осуществляется за 10-15 минут.

Самый простой способ снять шатуны с велосипеда без съемника, как было упомянуто выше, – с помощью молотка. Актуален он как для Octalink, так и для обычного квадрата. Последующие действия выглядят таким образом:

Обратите внимание: используя этот метод, вы можете повредить раму, кареточный узел или сам шатун. К тому же любой удар по звездам, скорее всего, деформирует их и сделает непригодными для использования.

Стоит сказать, что снять прикипевшие шатуны бывает проблематично, даже имея съемник. Скорее всего, таким способом вы не сможете снять прикипевший велосипедный шатун, как бы не старались. Но не стоит отчаиваться, для таких случаев придумали другие способы.

Если спешить некуда

Допустим, вы купили новые шатуны и хотите заменить их, но старые еще могут протянуть несколько дней. В таком случае можно попробовать следующий способ:

Есть шанс, что от частых вибраций шатуны сами сойдут с вала. Будьте осторожны, если они слетят в момент прыжка, будет крайне неприятно.

Наименьшее количество проблем доставляет стандарт Hollowtech II. Для того чтобы снять шатуны, потребуется лишь шестигранник 5 мм, специальный ключ для этого стандарта, который запросто заменяется шестигранником на 10-11 мм, и немного усилия, если система прикипела к подшипникам. Справиться с этим под силу даже ребенку.

Радикальный подход

Если запчасти не прикипели, предыдущие способы помогут снять велосипедные шатуны без съемника. Как можно заметить, варианты довольно элегантные и при правильном подходе не нанесут вреда ни велосипеду, ни вам. Но случается и так, что запчасти очень сильно прикипают. Особенно часто в местах контакта алюминий/сталь или сталь/сталь.

В таком случае поможет болгарка либо дрель. Определенный способ резки назвать сложно, поскольку конструкция рам и системы может быть самая разнообразная. На некоторых велосипедах можно просто отрезать кареточный вал, на некоторых можно попытаться высверлить максимально большое отверстие на месте резьбы, что под действием вибраций поможет разрушить соединение или поломать металл.

Прикипевшее соединение можно разрушить путем перепада температур. Нагрейте головку шатуна, например, горелкой, а затем резко охладите, насколько это возможно. Благодаря физическим свойствам металла есть шанс снять шатуны велосипеда без съемника, как только конструкция остынет.

Вы можете поэкспериментировать, путем комбинирования вышеописанных способов, или же попробовать свой уникальный.

Предотвращение коррозии

Те, кто имели дело с прикипевшими запчастями, наверное, не хотели бы повторять это снова. Для предотвращения столь неприятных ситуаций нужно всего лишь обработать место крепления перед монтажом.

В процессе замены шатунов нанесите немного смазки на вал каретки в месте контакта с другими запчастями, независимо от ее типа. Не стоит закладывать слишком много смазочного материала, поскольку в момент прессовки его излишек будет выдавлен из соединения и останется собирать грязь за его пределами. Перед монтажом смазывать стоит также резьбы и даже некоторые защелки.

Как снять шатуны с велосипеда

Снятие шатунов с велосипеда. Зачем это может понадобиться?

• чтобы их заменить (в случае поломки, например),
• чтобы добраться до каретки (для её замены, ремонта или смазки),
• чтобы убрать скрип (иногда песок попадает в места соединения шатуна с осью каретки).

Хотя шатуны — одна из самых загруженных деталей велосипеда, у них простая форма, они не требуют никакой настройки и регулировки, поэтому сложностей со съёмом и установкой обычно не возникает. Полностью снимать цепь для снятия шатунов, кстати, не обязательно, достаточно скинуть её с передних звёздочек.

Обратите внимание, что на недорогих велосипедах блок передних звёздочек может составлять единое целое с шатуном, поэтому при замене звёзд придётся менять оба шатуна. На других велосипедах звёзды и шатуны можно менять независимо друг от друга. Также важно отметить, что нельзя просто так взять и купить первый попавшийся шатун.

Во-первых, существует несколько видов кареток, отличающихся типом оси, поэтому выбирайте совместимые. Во-вторых, шатуны выпускаются разной длины (разница ≈1,5 см).

Чем он короче, тем сложнее будет педалировать (так как сокращается плечо рычага), а чем он длиннее, тем сложнее будет ехать по неровной дороге (педаль в нижнем положении может биться об землю).

Как снять шатуны с креплением клином

Для начала разберём самое примитивное крепление — клином. С ним вы наверняка знакомы с детства — на советских и российских хардтейлах типа «Десна» шатуны крепились именно так. Сейчас такой тип крепления тоже применяется, как правило, на моделях низкой ценовой категории.

Снять с оси шатун, закреплённый клином, очень просто — просто откручиваете гайку и выбиваете клин (удары лучше наносить через дощечку, чтобы не повредить его, в противном случае лучше заменить испорченный клин на новый).

Когда будете ставить шатун на место, то правильно его сориентируйте и закрепите достаточно жёстко (чтобы не было люфта, который будет деформировать при езде и сам клин, и ось), но без излишнего усилия, чтобы, опять же, не повредить ось и клин.

Как снять шатуны с помощью съемника

Если же вы не видите никаких клиньев, это хорошо. Посмотрите на ось каретки — в том месте, где прикрепляются шатуны, вероятно, есть пластиковая или алюминиевая заглушка. Скорее всего, её нужно подковырнуть, чтобы извлечь, реже — открутить.

Под заглушкой находится болт (или гайка), которой шатун притягивается к оси каретки. Открутите его шестигранниками (реже может понадобиться торцевой ключ). Далее вам понадобится специальный инструмент — съёмник шатунов (он же съёмник системы). Он может продаваться отдельно или входить в набор инструментов для велосипеда.

Снятие шатунов без съёмника: сядьте на велосипед и прокатитесь на нём 200–300 метров. После этого крепление шатуна будет податливее. Есть вероятность, что шатун мог «прикипеть», особенно если он алюминиевый, поэтому — не жалейте смазки, а от нагрева, тем более горелкой, лучше воздержаться.

В том случае, если специальный съёмник есть (именно той системы, которая у вас установлена), аккуратно вверните его в резьбу самих шатунов. Вворачивайте осторожно, чтобы не сорвать резьбу, она там достаточно мелкая. После этого, закручивая болт в самом съёмнике, вы постепенно стянете шатуны с оси каретки.

Нелишним будет заметить, что, в отличие от педалей, резьба на обоих шатунах везде стандартная, правая.

Перед тем как установить шатуны, очень важно хорошо очистить все поверхности и покрыть их густой смазкой. Благодаря смазке шатун будет легче не только установить, но и снять его в следующий раз.

Кроме того, этим вы устраните потенциальную возможность скрипа.

И последняя рекомендация: следите, чтобы не было люфта — установите шатун как можно глубже и затяните крепления с большим (но не чрезмерным!) усилием.

Автор статьи Алексей Желудков

Шатун

Шатун является сильно нагруженной и ответственной деталью механизма передачи.

Шатун (рис. 17) представляет собой рычаг, состоящий из стержня с большой и малой головками. Большая головка правого шатуна имеет посадочное место дли ведущей зубчатки. В большой головке обоих шатунов сверлится отверстие для вала каретки.

С боковой стороны большой головки, отступя на 8,5 мм от ее торца, сверлится отверстие диаметром 9,5 мм для клинка, который крепит шатун на валу каретки.

Осевая линия этого отверстия совпадает с касательной к окружности отверстия вала каретки и расположена перпендикулярно оси стержня шатуна.

Рис. 17. Шатуны:
а — дорожного велосипеда; б — трекового велосипеда; в — шоссейно-гоночного велосипеда

В малой головке шатуна сверлится отверстие для оси педали, в котором нарезается специальная метрическая резьба — М14Х 1,25 мм. В отверстии малой головки правого шатуна нарезается правая резьба, в отверстии левого шатуна — левая. Отверстия раззенковывают для того, чтобы ось педали торцом большого диаметра плотно прилегала к плоскости шатуна.

Шатуны дорожного велосипеда, стержень которых имеет овальное сечение, подвергаются сравнительно небольшой поверхностной механической обработке стержня под гальванопокрытие (хромирование).

Шатуны легкодорожного велосипеда в отличие от дорожных шатунов имеют стержень прямоугольного сечения.

Шатуны шоссейно-гоночного велосипеда отличаются от шатунов других конструкций посадочным местом под ведущую зубчатку на правом шатуне, которое представляет собой три небольшие рычага, отходящие от центра отверстия в большой головке шатуна под углом 120° один к другому.

Длина каждого рычага, считая от центра отверстия для вала каретки до центра отверстия для крепления зубчатки, равняется 58 мм.

Такое крепление ведущей зубчатки на шатунах шоссейно-гоночного велосипеда обеспечивает быструю смену зубчатки, так как иногда в силу складывающихся обстоятельств за несколько минут до начала соревнования приходится менять ведущую зубчатку на зубчатку меньшего или большего размера.

Сменить зубчатку можно не снимая шатуна с вала каретки, что дает большую экономию времени. Наряду с шатуном описанного устройства на шоссейно-гоночных велосипедах применяются также и шатуны с креплением зубчатки пятью болтами.

Механическая обработка шатунов для шоссейно-гоночного велосипеда совершается с большей точностью, чем обработка шатунов для дорожного велосипеда. При механической обработке производится подгонка шатунов по весу, для чего на стержне каждого шатуна с внутренней стороны выбирается долевая канавка глубиной около 3 мм и шириной 6—7 мм.

Шатуны трекового велосипеда имеют посадочное место под ведущую зубчатку в виде ступенчатого диска (рис. 17 б). На меньший диаметр диска надевается своим основным отверстием ведущая зубчатка. В торце диска сверлят пять отверстий для болтов, крепящих зубчатку к шатуну.

Крепить ведущую зубчатку к шатуну пятью болтами необходимо потому, что она несет большую нагрузку во время броска, когда гонщик прикладывает максимум усилия, чтобы добиться успеха.

Практикой установлено, что все другие виды крепления не предохраняют ведущую зубчатку от деформаций.

Крепление шатунов на валу каретки осуществляется при помощи клинков. Клинок представляет собой калиброванный стальной палец, на одном конце которого делают эксцентричную по отношению пальца заточку под метрическую резьбу М7 X 1.

На эту резьбу навертывают гайку, которая не дает возможности выпасть клинку из отверстия шатуна в случае, если клинок плохо расклинен с валом каретки.

На боковой поверхности пальца профрезерована лыска, выполненная под углом 6—7° к осевой линии, проходящей вдоль клинка.

Шатуны должны располагаться на валу каретки на одной линии (под 180°). Несоосность шатунов исправляют подгонкой лысок на клинках.

Лыски клинков должны всей опорной плоскостью соприкасаться с плоскостями лысок, выполненных на валу каретки, иначе будет происходить смятие рабочих поверхностей клинков, шатун через непродолжительное время начнет качаться на валу каретки и клинки придется заменить новыми.

Главные или исходные размеры шатунов определяются их длиной, т. е. расстоянием между центрами отверстий, просверленных в большой и малой головках. Отечественная промышленность выпускает шатуны трех размеров— 165, 172 и 178 мм. Шатуны, имеющие длину 178 мм, применяются чаще всего на дорожных велосипедах, шатуны 165, 172 мм — на гоночных и легкодорожных велосипедах.

Значение длины шатунов очень велико, но не всеми гонщиками оно учитывается. На первый взгляд кажется, что чем длинней шатуны, тем с меньшей затратой сил можно развить самую большую скорость на велосипеде. На самом деле это не так.

При длинных шатунах легче начать вращать педали, но при вращении ноги проделывают больший путь, чем при коротких шатунах. Поэтому длинные шатуны могут быстро утомить неопытного гонщика, и приобретенная им вначале скорость быстро падает.

Большинство гонщиков применяет шатуны одного и того же размера, считая их наиболее для себя подходящими, и не пробуют работать на шатунах других размеров.

Однако некоторые мастера спорта, не пренебрегая такого рода экспериментами, добивались очень высоких результатов. Так, например, заслуженный мастер спорта И.

Ипполитов, учитывая высокую частоту отработанного им педалирования, при его невысоком росте, с успехом применял шатуны 178 мм.

Но такими экспериментами можно заниматься только после того, как гонщик освоит достаточно большую частоту оборотов. При росте гонщика 1 м 65 см — 1 м 70 см можно с успехом применять шатуны — 165 мм.

При росте выше 1 -м 70 см полезно использовать шатуны 172 мм Что касается шатунов длиной 178 мм, то они дают наибольший эффект при росте гонщика 1 м 80 см.

Пользоваться такими длинными шатунами возможно и при меньшем росте, если гонщик очень хорошо владеет педалированием.

Какие бывают шатуны для велосипеда и как они крепятся

Шатуны велосипеда – это одна из самых важных деталей велосипеда, которая необходима для движения не меньше, чем карданный вал необходим автомобилю.

Шатуны изготавливают разных типов (стальные шатуны, алюминиевые шатуны, полые шатуны и т.п.) и существуют различные способы посадки шатунов на каретке – это и шатуны под шлиц, и шатуны под квадрат, и более современный вариант с накидным шатуном, и стандартное крепление со шпонкой (как делалось раньше на советских велосипедах. Сейчас этот стандарт практический полностью вытеснен более современными типами).

Зачем снимать шатуны с велосипеда

Иногда требуется снять шатуны велосипеда для того, чтобы получить доступ к обслуживанию каретки или прочистить грязь.

Сами шатуны могут ломаться. На первый взгляд это кажется невероятным развитием событий, но шатуны подвержены изгибам, повреждению шлица, шатуны могут ломаться в любой из точек или, что является наиболее частым недугом, получают повреждение резьбы для крепления педали.

Резьба в шатуне для педали – это отдельная печальная тема. Часто пользователь перетягивает эту резьбу или наоборот не всегда контролирует затяжку и подтягивает разболтавшееся крепление. Это приводит к повреждению резьбы. Можно было бы нарезать резьбу большего диаметра, но тогда в образовавшееся отверстие не встанут стандартные педали. Помимо этого, резьба может повредиться из-за того, что ремонтник начал вкручивать педаль под небольшим углом и срезал грани резьбы, или лучше сказать – самостоятельно угробил резьбу. Во всех этих случаях шатуны потребуется демонтировать и/ или заменить на новые. Можно попытаться отремонтировать шатуны.

Шатуны с велосипеда потребуется снять и в случае, если нужно поменять звезды (или одну из звезд). Ведь на современных шатунах звезда крепится не при помощи сварочного аппарата или расклёпа, а при помощи так называемых бонок. Звезда – это расходный материал, который выходит из строя и снашивается гораздо быстрее, чем сами шатуны.

Больше всего проблем возникает с алюминиевыми шатунами. Если качество их изготовления низкое, то они активно ломаются и снимаются с большим трудом. Всё дело в некачественном алюминии, используемом на дешевых изделиях.

Как снять шатуны с велосипеда

В идеальном случае, когда мы используем качественное оборудование и имеем съемник для шатунов с велосипеда, сложностей возникнуть не должно. Вся конструкция в этом случае работает так, что помогает нам выполнять необходимые для технического обслуживания действия.

Перед снятием шатуна нужно открутить фиксирующий болт – шестигранник или стандартная гайка/болт. Делать это нужно очень аккуратно, чтобы не завалить грани на шестиграннике/гайке. Дальше, казалось бы, шатун должен соскочить, но этого не происходит. Используется посадка с натягом. Руками шатун не снять и потребуется выжимка шатунов.

Если рассматривать современные шатуны, то в центральное отверстие шатуна вкручивается специальный съемник-выжимка, который упирается в каретку и стаскивает (при кручении гайки съемника) шатун с его посадочной точки. Так снимаются и шатуны под квадрат, и шатуны под шлиц. Съемник нужно вкручивать абсолютно ровно и на всю длину резьбы. В противном случае, съемник вытащит себя сам вместе с резьбой, а шатун останется на месте.

На некоторых системах съемнику не во что упереться на каретке. В этом случае, нужно или оставить на месте фиксирующий винт, прижимающий шатуны и упереться в него, или подложить монетку. Можно использовать продольную ось (болт или ось колеса), для того, чтобы упереться в соседний фиксирующий винт. Важно помнить, что можно случайно повредить резьбу болта фиксации шатуна на каретке или впресовать ваш упор в резьбу каретки, а это потребует замены каретки, что иногда ещё даже более трудоемко и дорого.

С шатунами на шпонке ситуация немного сложнее. Там предварительно нужно выбить шпонку, а затем раскачать шатуны (например, легкими, но резкими ударами молотка через деревянный брусок). Есть ещё рекомендация прокатиться без шпонки по двору, пока шатун не раскачается сам, правда этот вариант не всегда эффективен. Шпонка выбивается молотком. Для таких шатунов съемники не предусмотрены. Он сбивается молотком.

Повредилась центральная резьба для съемника на шатуне

Это очень неприятная ситуация, которая, по сути дела, отменяет возможность снять шатуны легко и ставит вас перед вопросом, как снять шатуны без съемника.

Потребуется раскачать шатун самостоятельно (резкими движениями, предварительно залив шлиц WD-40) или сбить их молотком через деревянный брусок. Воздействие должно иметь ударный характер. Важно не повредить раму или каретку. Посадочная точка шатуна аккуратно околачивается по периметру с разных сторон в направлении «от рамы», чтобы шатун соскочил.

Если после проколачивания через брусок шатун «не пошёл», то нужно использовать монтировку или зубило. Оно вставляется в пространство между кареткой и шатуном и используется как рычаг или прямая палка для удара.

Мера воздействия зависит от того, будете ли вы дальше использовать шатуны или замените на новые.

Часто выручает вариант проехаться без фиксирующего болта пару километров, пока шатун сам не раскачается.

Иногда шатуны с креплением под квадрат из мягкого алюминия настолько сильно напрессовываются на квадратный шлиц, что получается эффект сопоставимый со сваркой. В этом случае вариантов снять шатун без повреждения практически нет. Можно рассверлить основание шлица или сделать распил ножовкой.

Практикуется и вариант разогрева шатуна газовой горелкой. Но вариант это не самый хороший, т.к. в данном случае можно испортить алюминиевую раму или выжечь пластмассовые вставки из каретки. Если вставок нет, то испортится масло внутри каретки. Однако, в редких случаях этот прием сильно выручает. Для того, чтобы разогреть шатун, нужно прокаливать точку крепления шлица газовой горелкой или паяльной лампой. Затем, желательно ещё горячий шатун, сбить молотком.

Повредился шлиц на фиксирующем болте или срезались грани гайки

Это довольно существенная проблема, о которой, наверное, стоило сказать с самого начала. Если вы по «счастливой» случайности испортили шлиц на болте, который фиксирует шатун на его месте, вам предстоит множество радостных приключений.

Когда вам нужно снять шатун с каретки велосипеда, то в первую очередь следует открутить фиксирующие болты. Когда шатуны работают, они всегда имеют некоторый микролюфт (особенно шатуны на квадрате). Это микродвижение постоянно закручивает болт фиксации шатуна. Правый шатун закручивает болт, а левый раскручивает. Поэтому, шатун со звездочками намного сложнее открутить. Если при откручивании вы обнаружили, что болт не идёт, то не нужно торопиться.

Шатуны фиксируются или шестигранным болтом, или гайкой, или самым обычным болтом. Больше всего риск сорвать грани у шестигранного болта. Поспешные действия и использование заваленного шестигранника увеличивают этот риск. Поэтому, всегда аккуратно и тщательно фиксируйте любой ключ, прежде чем приложить усилия. Если винт не сдаётся, используйте WD-40 и аналогичные средства. Примените увеличенный рычаг и плавно, без рывков выкручивайте болт миллиметр за миллиметром.

Винт можно немножко разогреть (опять-таки, очень аккуратно) или вколотить туда торкс на большой размер.

Если вам посчастливилось сорвать шлиц, то придётся высверливать болт.

Как высверливать болт?

Это довольно сложная процедура, требующая определенных навыков. Строго по центру болта делается насечка керном. Дальше тонким сверлом на небольшой скорости начинаете рассверливаться отверстие строго в центре. Если сверло уплывает, то всеми силами возвращаете его к центру, помогая керном. Когда готово центральное отверстие его нужно расширять. Постепенно увеличиваем диаметры свёрел. Следите за соосностью. Если взять сверло большего диаметра и сверлить им, то отверстие опять-таки может уплыть. Когда диаметр сверла будет уже сопоставим с диаметром фиксирующего болта, попробуйте вбить в отверстие отвертку и выкрутить болт так. Если этого не получилось сделать, то сверлите опять большим диаметром. Когда до нитки резьбы на посадке останется около 1 мм, нужно просто выковырять остатки болта стамеской или керном. От него останется лишь тонкая фольга. Будьте внимательны, и не сосверлите резьбу.

Иногда выручает обсверлить болт таким образом, чтобы шатун мог слететь с каретки. Тогда остаток болта можно выкрутить тисками или газовым ключом.

Если же ваши шатуны фиксируются гайкой, то пусть это и устаревшая модель, но вам повезло чуточку больше.

Похожие статьи

• Соскочила цепь. Что с этим делать?
• Почему проскакивает цепь на велосипеде при нагрузке
• Задний переключатель. Настройка и характеристики
• Как открутить прикипевший болт?
• Что делать, если на колодки попало масло?

Содержание статьи:

1. Устройство педалей велосипеда
2. Выбор велосипедных педалей
3. Виды педалей для велосипедов
4. Обслуживание педалей

1. Устройство педалей велосипеда

Ну что ж, для начала начнем мы с небольшой теории. Что же, собственно говоря, представляют собой велосипедные педали?

Велопедали — составляющая часть системы (шатунов), приводящая в движение велосипед при помощи усилия ног велосипедиста с последующим вращением кареточного вала и далее через трансмиссию на заднее колесо.

Рассмотрим их устройство на примере классических и самых распространенных велосипедных дорожных педалей. Итак, состоят они из:

С обоих концов оси нарезана резьба. Для вкручивания в шатун нарезают резьбу M14x1.0 или M14x1.25. Прикручиваются они слева — левой резьбой (откручивается по часовой стрелке), а справа — обычной правой (откручивается против часовой стрелки). Такой способ крепления предотвращает при вращении педалей их закручивание наглухо и считается, что таким образом они не выкручиваются во время езды. На противоположном конце оси резьба стандарта M7x1 (правая), на коротую накручивается конус. Этим конусом производят точную регулировку шарикоподшипников. Вдоль этой резьбы дополнительно прорезана канавка, в которой фиксируется ус шайбы, устанавливаемой между контргайкой и торцом конуса. Шариковый путь оси, конус и чашки педали закаливают, чтобы получить твердую поверхность, а все поверхности снаружи деталей хромируются.

С первого взгляда велопедали, вроде бы достаточно несложный механизм, но разновидность их типов и производителей могут привести в ступор неподготовленного человека, решившего приобрести их для своего двухколесного друга.

2. Выбор велосипедных педалей

По своему конструкционному исполнению, велосипедные педали делятся на 3 большие категории:

• Платформенные — используются практически с любой обувью;
• Контактные — применяются в паре со специальной велообувью;
• Комбинированные — с одной стороны имеют обычную платформу, а с другой — контактный механизм и позволяют носить обо вида обуви.

По назначению педали в свою очередь подразделяются на несколько типов:

• Прогулочные — предназначены для езды по городу и изготовлены из пластикового корпуса. Довольно не прочные и слишком скользкие для катания по бездорожью.
• Общего назначения — в основном, включают в себя комбинированные и металлические платформенные педали.
• Кросс-кантри — это легкие безплатформенные контактные педали, требуют наличие специальной обуви.
• Экстримальные дисциплины — педали с мощными шипами, расположенными на платформе, также педали контактные с наличием вмпомогательной платформы.
• Шоссе — это контактные педали, которые не совместимы с горными ввиду того, что имеют другой стандарт и предназначены они для максимально жесткой фиксации ног.

Давайте теперь более подробно рассмотрим все существующие разновидности педалей для того, чтобы вы лучше ориентировались при их выборе в магазине. Начнем от самых простых дешевых и закончим профессиональными и дорогими. Так вы поймете для какого стиля катания подходят те или иные педали.

Какие бывают шатуны для велосипеда и как они крепятся

Шатун ДВС — это простая конструкционная механическая деталь или, как его еще называют, тяговое дышло, соединяющее поршень посредством поршневого пальца и коленвала посредством шатунной шейки.

Чтобы не менять шатуны каждый раз, когда выполняют капитальный ремонт ДВС, в местах крепления используются специальный быстросъемные вкладыши (подшипники скольжения) с антифрикционными слоями.

Бывают также, по конструкционной особенности, шатуны залитые баббитом. В таких шатунах зазор регулируется выемками пластин половинками шатунов. Такие шатуны, в основном устанавливаются в компрессорах и тихоходных двигателях внутреннего сгорания.

Бывают шатуны из алюминия. Такие шатуны без защитного антифрикционного слоя и не подлежат ремонту. Устанавливаются в пусковых двигателях.

Во всех двигателях внутреннего сгорания, в которых есть поршни и коленчатый вал, устанавливаются шатуны, кроме мотора Баландина (вместо шатуна для передачи движения используется ползунок).

Типы шатунов

1. Односоставные — монолитная конструкция, объединяющая вал и два шатуна. По сути это согнутый в разные стороны под прямыми углами толстый металлический пруток. Такая система шатунов применялась на первых велосипедах. В настоящее время её можно увидеть на BMX и детских велосипедах.

Такая цельная деталь имеет лишний вес, зато очень проста и надёжна

2. Двухсоставные — это не только объединенные цельно правый шатун и ведущие звёздочки, а также намертво приваренный к ним вал каретки. В этом случае лишь левый рычаг является отдельной деталью, которая фиксируется на свободном конце вала.

До недавнего времени такой способ сборки шатунов в велосипеде считался устаревшим, пока в 2004 году на заводах Shimano не возродили двухсоставную конструкцию, усовершенствовав её картриджной кареткой с подшипниками большого диаметра. Другие производители деталей для велосипедов поддержали идею возрождения системы двухсоставных шатунов.

Двухсоставные шатуны отдельно от картриджной каретки

3. Трёхсоставные — самая популярная конструкция на сегодняшний день, у которой возможно заменить ведущие звездочки отдельно от правого рычага. Разбирается в ней всё: шатуны для педалей и сами топталки, отдельно вал каретки и передние звёздочки по одной.

Трёхсоставные шатуны: разобранные и в сборе

Из чего сделан шатун

Шатуны ДВС делаются из стали методами ковки и штамповки. Для двигателей с высокой нагрузкой, это, например, гоночные авто и боллиды, шатуны могут выполнятся литьем титанового сплава.

Для ДВС массового производства шатуны изготавливаются методом горячей штамповки из следующих среднеуглеродистых и легированных марок сталей:

1. Сталь 40. Сталь с содержанием углерода 0,4 %.
2. Сталь 45. Означает, что углерода в сплаве 0,45 %.
3. Сталь 45Г2. Шифр этой марки таков: в сплаве содержится 0,45 % углерода (С) и марганца (Mn) 2 %/
4. Сталь 40ХН. В этом легированном сплаве, помимо 0,4 % углерода, содержится хром (Cr) в объеме 1 % и никеля (Ni) в объеме 1 %.
5. Сталь 30ХМА. Это шифр жаропрочной релаксакционнстойкой стали. В составе 0,3 % С; хрома (Cr) 1%; молибдена (Mo) 1 %. Буква «А» говорит, что сплав улучшенный, прошел закалку с высоким отпуском.

Материалы для производства шатунов

Шатуны производятся двумя способами — штамповкой из высокопрочной стали или литьем из чугуна. В дизелях применяются шатуны, изготовленные из легированной стали методом ковки или горячей штамповки.

В некоторых видах бензиновых двигателей устанавливаются шатуны, производимые из порошкообразных металлов методом спекания.

Из-за напряженных условий работы данная деталь КШМ должна отличаться надежностью, долговечностью и износостойкостью.

Особое внимание уделяется не только изготовлению шатунов, но и болтов крепления. Для производства болтов используются легированные виды стали, обладающие высоким коэффициентом текучести, что в несколько раз выше, чем у высокоуглеродистых сталей.

Строение шатуна

Шатун ДВС состоит из:

1. верхней поршневой головки;
2. силовой стержень;
3. нижней кривошипной головки.

Верхняя головка шатуна изготавливается цельной. Это соединительный элемент с отверстием для поршневого пальца. Верхняя головка не разъемная.

Силовой стержень выполняется цельным, без соединительных частей.

Нижняя головка шатуна — это место соединения шатунной шейки коленвала ДВС. Нижняя головка разборная, соединяются шатунными болтами. Во время ремонта вместо шатунных болтов нельзя ставить обычные, так как шатунные выдерживают большую температуру и нагрузку. Испорченную резьбу на шатунных болтах не восстанавливают методом нарезки, на заводе резьбу создают методом накатки, а не нарезкой плашкой. Это означает, что при поврежденной резьбе шатунных болтов, их следует заменить, а не ремонтировать.

В нижнюю головку в посадочное место устанавливают тонкостенные вкладыши (подшипники скольжения). Подшипники для нижней головки шатуна не отличаются по конструкции от коренных вкладышей коленвала.

В некоторых шатунах имеются специальные отверстия для прохождения моторного масла к подшипнику скольжения.

Для подачи масла к верхней головке, в некоторых видах предусмотрено смазывающее отверстие. Силовой стержень дизельных двигателей более толще, массивнее

1 — шатунный болт; 2 — крышка; 3, 4 — нижний и верхний шатунные вкладыши; 5, 8 — нижняя и верхняя головки шатуна; 6 — корончатая гайка; 7 — стержень шатуна; 9 — втулка (гильза); 10, 11 — штифты; a — канал; б, в, г — стержень, конусный поясок и головка шатунного болта; д, е — дугообразные канавки; ж, и, о — радиальные отверстия; з, м — холодильники; к, л — кольцевые канавки; н — короткая канавка; п — выемка под штифт; р — лыска.

По конструкции строение шатунов классифицируют на:

• двутавровые;
• круглые;
• ромбические.

Двутавровые используются в автомобильных двигателях внутреннего сгорания.

Круглые шатуны применяются в двигателях для судов.

Ромбические шатуны назначаются для двигателей к высокоскоростным гоночным автомобилям.

Кривошипные головки классифицируются на:

• простые;
• прицепные;
• вильчатые.

Шатуны с простыми кривошипными головками устанавливают в простые ДВС.

Шатуны с прицепными кривошипными головками используются в звездообразных и V-образных двигателях.

Шатуны с вильчатыми кривошипными головками применяются в V-образных и W-образных моторах.

Стержень шатуна

У большинства производителей автомобилей, ориентированных на массовый рынок, стержень шатуна расширяется к его нижней головке и имеет двутавровую форму. У дизельных двигателей шатуны более массивны и прочны, чем у бензиновых двигателей. Некоторые двигатели оснащаются шатунами и других форм, к примеру, в спортивных авто, в которых имеются алюминиевые шатуны. Обычно, стержень шатуна имеет внутренний просверленный канал для подачи масла в верхнюю головку.

Иногда, этот канал также ведёт и к нижней головке, откуда масло разбрызгивается в полости цилиндра и поршня. Все шатуны двигателя должны иметь одинаковый вес, чтобы вибрации от двигателя были минимальными. Кроме того, совпадать должен не только вес всего шатуна, но и вес верхних головок и нижних головок. Для достижения одинакового веса используют очень точные весы, а потом подгоняют вес по самому лёгкому шатуну, аккуратно снимая часть металла с бобышек (металлические наплывы на поверхности шатунов) на головках и на стержне шатуна.

Как работает шатун

Передает энергию движения шатуну в двигателе внутреннего сгорания энергия взрыва горюче-воздушной смеси в рабочей камере сгорания цилиндра. После того, как топливно-воздушная смесь воспламенилась, происходит толчок поршня от его верхней мертвой точки вниз до нижней мертвой точки поршня (в мертвых точках скорость движения равна 0). Так как поршень плотно соединен с верхней головкой шатуна поршневым пальцем, поршень толкает шатун вниз. Нижняя головка шатуна плотно закреплена на шатунной шейки коленчатого вала. Шатун при движении вниз проворачивается вокруг оси коленвала ДВС на 360 градусов и начинает обратное движение вверх. Это один цикл работы цилиндро-поршневой группы кривошипно-шатунного механизма.

Шатун двигателя и какие шатуны бывают.

Приветствую всех гостей моего сайта. Многие наверное заметили, что у меня уже есть достаточное количество статей про разные поршни, от простых до керамических. Но внезапно спохватившись, я осознал, что у меня на сайте нет ни одной статьи, про не менее важную и нагруженную деталь любого двигателя внутреннего сгорания — шатун. В ДВС эта деталь испытывает такие же нагрузки как и поршень, и даже больше. А важность качественного изготовления шатуна, ещё более значима, так как в нём находятся два подшипника, скольжения или качения, а сил, воздействующих на шатун, даже больше чем у поршня. В этой статье я попытаюсь рассказать всё, ну или почти всё о шатуне, рассказать какие они бывают, и т. д. и т. п.

Основная задача детали двигателя, называемой шатун, это превращение поступательного движения поршня (вверх-вниз) во вращательное движение коленчатого вала. Верхняя головка шатуна соединена через стальной палец с поршнем, и воспринимает на себя давление газов сгорающей топливо-воздушной смеси. А нижняя головка шатуна передаёт давление газов на кривошипно-шатунный механизм коленвала и заставляет его крутиться. И при этих казалось бы простых движениях, шатун испытывает колосальные ,и в тоже время неравномерные (переменные) нагрузки.

К тому же в начале такта впуска и в конце такта сжатия, шатун тянет на себя и поршень и собственный вес, и всё это на больших оборотах, в итоге силы инерции пытаются его растянуть (разорвать). А на рабочем такте двигателя и такте выпуска, шатун наоборот сжимается от давления газов, давящих на поршень, и от сопротивляющегося коленчатого вала. То есть на больших оборотах, нагрузка на разрыв и нагрузка на сжатие, чередуются очень резко и быстро. Теперь я думаю вы представили, как и в каких условиях приходится работать этой детали.

Поэтому и требования о качестве изготовления шатуна, очень высоки. Ведь если он хоть немного не выдержит нагрузки и чуть деформируется, то поршневую группу тут же перекосит и начнёт прихватывать, а подшипники в его головках будут работать с перекосом, естественно перекос подшипников будет и при трении на шейках коленвала (и поршневого пальца тоже). В таком случае, ресурс двигателя резко устремится к нулю, к тому же как известно, поршневая и коленвал — это самые дорогие детали двигателя.

Шатун и подшипники его головок двухтактного 50 кубового мотора

Значит ясно, чтобы шатун выдержал вышеперечисленные нагрузки, его необходимо изготовить из прочной и высококачественной стали. А к шатунам и к материалу их изготовления у спортивного двигателя (форсированного, с надувом), требования ещё более жёсткие. При изготовлении, заготовку штампуют, и очень тщательно следят за образованием соответствующего профиля, который придает конструктивную жесткость детали. Так же очень важна полная одинаковость (особенно по весу) изготовления шатунов для многоцилиндровых двигателей, ведь если будет расхождение по массе даже на пару граммов, то повышенная вибрация на высоких оборотах, будет очень ощутима и вредна. Неудобство от вибрации будет ощущаться как водителем, так и самим двигателем, в итоге разрушение коренных подшипников коленвала, может произойти за считанные километры. Поэтому если вам придётся поменять один из нескольких шатунов вашего двигателя, настоятельно советую убедиться в том, что новый шатун весит точно столько же как и остальные шатуны.

Предостережение.

Многие «Кулибины», разобрав свой двигатель и увидев впервые шатуны, удивляются какой же он,, или они шероховатые. Тут же в их светлой голове возникает мысль: а не пригладить ли их наждаком или напильником. Всем настоятельно советую — не нужно, здесь народное творчество неуместно. И объясню почему: ведь при штамповке самым прочным получается верхний (наружный) слой металла, и именно поэтому все шатуны серийных двигателей не обрабатываются снаружи, после штамповки.

Шатуны мотоцикла Урал, вымирающая конструкция из-за плохой смазки подшипников и их малого ресурса. На фото Б — нормальный двутавровый шатун, а на фото В — шатун непрочной формы.

Ещё следует обратить внимание на центральную часть шатуна (стержень), которая имеет двутавровое сечение (исключение составляют шатуны некоторых моделей мотоциклов Урал). Многих «Кулибиных», у которых постоянно чешутся руки, так и подмывает пройтись по граням двутавра с болгаркой. Они обычно мыслят так: мол куда столько лишнего металла и веса, а вот если это дело удалить и этим облегчить шатун, то мотор закрутится веселее. Но ребятки, неужели вы умнее японских инженеров, которые годами только и думают, как заставить крутиться двигатель резвее и выжать из него максимальную мощность. Посмотрите на фото (специально помещённое мной внизу текста) шатунов с японских спортбайков, у которых мощи явно поболее чем у вашего оппозита. Почему то на них двутавровое сечение сохранено. А дело в том, что именно двутавровая форма придаёт шатуну максимальную жёсткость на кручение и на изгиб, особенно при передаче переменных усилий. Жаль что это не понимают многие народные умельцы и инженеры Ирбитского завода, на мотоциклах Урал, как я уже говорил стоят шатуны странной формы (см. фото) Но на некоторых моделях Уралов, стоят нормальные двутавровые шатуны. Наверное Ирбитский завод решил поэкспериментировать. Только вот жаль, что результаты экспериментов отразятся на потребителе. Завод в Киеве по изготовлению мотоциклов Днепр, в этом плане намного умнее, и шатуны их мотоциклов, практически не отличаются от шатунов импортных мотоциклов (см. предпоследнее фото внизу текста).

Правильная доработка шатуна

И всё же шатун можно доработать и облегчить, но делать это нужно правильно, особенно если вы при тюнинге двигателя параллельно облегчаете поршневую. Как известно облегчение деталей уменьшает силы инерционных нагрузок (особенно на больших оборотах). При облегчении деталей главное не переусердствовать, так как правильная технология облегчения веса, позволяет облегчить стержень шатуна всего на 10 — 15 %. Для этого шатун фрезеруют, а не пользуются обычной болгаркой, так как фрезерный станок (особенно с ЧПУ) позволяет снять лишний слой металла абсолютно одинаково с обеих сторон детали. После фрезеровки поверхность шатуна необходимо тщательно отшлифовать и затем отполировать. Полировка поверхности шатуна обязательна, так как после фрезерной обработки поверхности металла, у шатуна не остаётся упрочнённого верхнего слоя, а микронеровности, оставленные фрезой фрезерного станка, становятся концентратором напряжений на поверхности детали и их важно удалить (сгладить). И если эти неровности не убрать, то при очень высоких оборотах, на шатуне в местах микронеровностей появятся трещины, и возможен обрыв шатуна.

Верхняя часть шатуна (головка).

На шатунах разных двигателей как верхняя часть, так и нижняя, может быть разной. Нагрузки при работе мотора, на верхнюю часть приходятся меньшие, чем на нижнюю (подшипник кривошипа), соответственно от этого и диаметр на верхней головке меньше, чем на нижней. А вообще существует три способа соединения поршневого пальца и верхней головки шатуна.

Самый древний способ, это запрессовка поршневого пальца в головку шатуна (а в поршне палец сидит на свободной посадке). И этот способ некоторыми мотоциклистами самодельщиками имеющими Урал, применяется и поныне, когда некоторые из них устанавливают поршни от древних автомобилей (например от классических жигулей). Некоторые преимущества такого сочленения деталей всё же есть, например полное отсутствие люфта между пальцем и шатуном, что позволяет свести диаметр головки к минимуму. От этого немного снижается (совсем чуть чуть) масса и естественно происходит некоторое (опять же чуть чуть) снижение инерционных сил.

И все эти небольшие достоинства снижаются куда более ощутимыми недостатками, а именно: поршневой палец не вращается в отверстии головки, а вращается в алюминиевых бобышках поршня. Это приводит к достаточно быстрому (по сравнению с другими способами соединения) однобокому износу бобышек поршня (получаются овальные, и в двигателе появляется неприятный стук). К тому же при сборке деталей таким способом, нужно иметь небольшие навыки термиста. То есть если не нагреть головку шатуна до 150 — 200 градусов (а палец желательно охладить в морозилке), то деталь не установишь. Так же нужно успеть выставить детали ровно (палец относительно поршня), и если не успеешь, то нагреваемый от соприкосновения с горячей деталью палец намертво обожмётся остывающей головкой, и палец так и останется стоять криво, относительно поршня. Короче нужны определённые навыки.

Второй способ соединения поршневого пальца и верхней головки шатуна, это плавающий палец (палец подвижен в отверстии головки). При таком соединении, в верхнюю головку шатуна запрессовывается бронзовая втулка, и в сопряжении с поршневым пальцем, втулка представляет собой подшипник скольжения, а так же применяют ещё и подшипник качения — роликовый (чаще на двухтактных моторах). В таком способе необходимо ограничить осевое перемещение пальца, и для этого и предназначены стопорные кольца, которые защёлкиваются в проточках бобышек поршня. В таком сопряжении в верхней головке шатуна сверлят отверстие или два отверстия, для лучшего подвода смазки при работе. Ресурс деталей при соединении вторым способом, увеличивается примерно в два раза.

Как я уже говорил, применяют или подшипник скольжения — втулку, или подшипник качения — сепаратор с роликами. В верхней головке шатуна четырёхтактных двигателей, применяют втулку (бронзовую). И при нормальной смазке четырёхтакников, она способна пережить несколько капитальных ремонтов двигателя. В головках шатуна двухтактных двигателей, по крайней мере современных, используют игольчатый (роликовый) подшипник качения, и это естественно, так как условия смазки этого сопряжения, в двухтактных моторах значительно хуже, так как здесь не подаётся чистое масло, а топливно-воздушно-масляная смесь. И замечу, что подшипник качения, не отличается долговечностью в режиме работы тяни-толкай (а шатун имеет именно такой режим работы), и довольно быстро изнашивается и начинает стучать (вспомните новые 12 вольтовые Явы, которые начинали стучать намного раньше, чем их более древние 6 вольтовые модели, в которых устанавливалась бронзовая втулка в головке шатуна).

Время бежит, моторы совершенствовались в повышении мощности, и казалось бы, что в сочленении пальца и головки шатуна уже ничего не придумаешь получше и совершеннее. Но неугомонная инженерная мысль не давала уснуть многим инженерам и изобретателям. Но сначала на спортивных моторах, а затем и на серийных, отказались от втулки в головке шатуна. И вот уже лет 25, как на импортных моторах в шатунах втулки нет вообще. Стальной поршневой палец ходит (плавает) непосредственно в отверстии стального шатуна. И в условиях современной смазочной системы, и качественного синтетического масла, такое сопряжение деталей работает великолепно. Такое сопряжение позволило значительно уменьшить головку шатуна, и свести зазор между пальцем и отверстием головки к минимуму.

Естественно все эти приколы даются не просто так: сам шатун изготовлен из сверхтвёрдой, сверхпрочной и от этого очень износостойкой стали, а палец покрывается специальным износостойким покрытием. Естественно такие шатуны и пальцы значительно дороже обычных.

Нижняя часть шатуна (кривошипная нижняя головка).

Здесь так же различия зависят от тактов мотора. В кривошипно-шатунном механизме двухтактного двигателя устанавливают роликовый подшипник качения. Он по конструкции почти такой же как и в верхней головке шатуна, но естественно значительно мощнее и массивнее. И нижняя головка любого шатуна, испытывает нагрузки намного большие чем поршневая группа двигателя. Кстати на древних моторах (например БМВ и Цюндапп вермахта, К-750, М-72, или мотоциклов Урал) в нижней головке шатуна также устанавливали подшипник качения, и ресурс коленвала таких моторов очень маленький — всего 15 тысяч км.

В современных четырёхтактных двигателях (например у японских или европейских спортбайков, или продвинутых дорожников, и практически во всех автомобильных двигателях) нижняя головка шатуна разъёмная, и с шейкой коленчатого вала контактирует через подшипники скольжения — вкладыши. Основа вкладышей стальная, а сверху нанесён мягкий антифрикционный слой.

Г — шатун Днепра, Д и Е — шатуны зарубежных мотоциклов.

На шатуне с вкладышами имеются специальные шатунные болты, которые обеспечивают жёсткость и точность фиксации частей (половинок) нижней головки шатуна. Эти болты изготавливают из прочной высоколегированной стали и к тому же ещё и подвергаются термообработке (закаливаются и отпускаются). Это важно, так как болт из обычного металла, при работе шатуна вытянулся бы, и отверстие нижней головки шатуна потеряло бы форму идеального круга (стало бы овальным). А в овальном отверстии сразу бы появился стук, и ударные нагрузки быстро бы доканали сопряжение. Так же шатунные болты выполняют функцию точных фиксаторов шатунной крышки относительно самого шатуна, из-за того, что диаметр шатунных болтов выдерживается при изготовлении очень точно (да и сами болты плотно входят в свои отверстия). Гайки шатунных болтов изготавливают из той же прочной стали, что и болты, и имеют особую самоконтрящую их площадку. Но бывают гайки с отверстием для шплинта, который надёжно страхует их от отворачивания. Гайки с отверстиями бывают на некоторых европейских моторах и на нашем хорошо знакомом двигателе мотоцикла Днепр. Кстати, как я уже отмечал, шатуны Днепра, почти такие же как и шатуны импортных мотоциклов (см. фото), только в них стоит всё та же бронзовая втулка, а гайки шатунных болтов стоят вверху, а не внизу.

Хочу отметить, что очень важно чтобы вкладыши прилегали к постелям в шатуне очень плотно и без зазоров, ведь чем плотнее прилегают вкладыши к металлу шатуна, тем интенсивнее отводится тепло от него (тепло отводится через плёнку масла и коленчатый вал). От этого зависит нормальная температура при работе и долговечность подшипника скольжения. И если обнаружите при вскрытии двигателя и замерах, что овальность отверстий превышает 0,05 мм, то такие вкладыши необходимо менять (подробнее о ремонте двигателя можно почитать вот здесь).

Ну и естественно нельзя переворачивать или менять местами крышки нижних головок шатунов. Ведь отверстия под вкладыши обрабатывают на заводе по отдельности на каждом шатуне (обрабатывают пару — шатун с крышкой), в итоге каждый шатун только со своей крышкой имеет идеальный круг. А при замене крышки этот круг естественно нарушается. Чтобы ремонтники не ошибались, на шатуне и его крышке ставят клеймо или метки (если вдруг их не найдёте на деталях, то ставьте свои). Оба клейма (и на крышке и на шатуне) при сборке должны оказаться на одной стороне шатуна и иметь одинаковую маркировку.

И последнее: при ремонте двигателя советую проверять шатуны (особенно отечественные) на прямолинейность и параллельность верхней и нижней головок шатуна, это очень важно для нормальной работы мотора. Как это сделать можно посмотреть в этой статье.

Вот вроде бы и всё самое главное о шатуне, что как я думаю полезно знать каждому ремонтнику и не только ему. У кого возникнут вопросы, пишите. Удачи всем!

Если эта статья вам полезна, то пожалуйста поделитесь ей в соц. сетях, нажав кнопки ниже. Спасибо.

Как стучит шатун

Для обеспечения вибраций близкой к нулю, шатуны изготавливаются как можно легкими. Облегчение веса может уменьшить прочность. Поэтому конструкторы ищут золотую середину.

В этом видео показано, как стучит шатун автомобиля Сузуки.

В этом видео показывается стук в работе мотора Ваз 2199 и как проверить стучат ли шатуна ДВС.

Если новые шатуны ДВС приходят по заказу в цельном виде, то их надо сломать. Ниже, на видео показано, как сломать новый шатун для Шевроле.

Автор публикации

не в сети 4 часа

Размеры шатунов

В зависимости от ростовки рам, шатуны выпускают разной длины. Высоким велосипедистам удобнее крутить длинные рычаги педалей, людям меньшего роста они требуются более короткими. Слишком длинные рычаги на низкорослой раме могут привести к неудобству при езде по бездорожью, даже в городе ими можно ударить по рельсу на переезде или бордюру.

Как выполняется настройка заднего переключателя скоростей велосипеда?

Короткие рычаги трудно раскрутить, но зато потом ими легче поддерживать высокую скорость. Это можно объяснить таким показателем, как каденция — количество оборотов педалей за единицу времени. Каденция возрастает, если приходится крутить педали с короткими рычагами, а в случае с длинными всё происходит с точностью наоборот.

Длина шатунов может варьироваться в пределах от 150 до 185 мм. Для взрослого велосипеда нужно выбирать рычаги в пределах от 165 до 185 мм. На детском и подростковом байке удобны будут шатуны длиной от 150 до 177,5 мм.

Окончательно точку при выборе по длине ставит каждый велосипедист сам, учитывая свои предпочтения в стиле катания. Укороченные шатуны предпочитают трековые гонщики. На горных велосипедах предпочтительна сниженная каденция для дополнительного подхвата при спуске. В частности, фанаты даунхилла ставят рычаги как можно большей длины.

Снятие и установка шатунно-поршневой группы

Снятие

Отдельно снять шатун с двигателя не получится, это возможно сделать только в сборе с установленным на шатун поршнем в сборе с пальцем и поршневыми кольцами. В некоторых случаях можно снять шатунно-поршневую группу без снятия двигателя с автомобиля. Иногда это выгодно в целях экономии времени, но всё же для обеспечения необходимой для проведения этого ремонта чистоты, без которой качественно выполнить ремонт затруднительно, лучше подобный ремонт выполнять на снятом двигателе. Тем более, что для выполнения этого ремонта всё равно придётся снимать головку блока цилиндров и масляный поддон двигателя. А при снятии головки блока цилиндров всё равно придётся снимать или отсоединять большинство жгутов проводов и вакуумных трубок.

Перед снятием шатунно-поршневой группы, следуя указаниям Руководства по ремонту автомобиля, снимите головку блока цилиндров и масляный поддон двигателя. Как снимать шатунно-поршневую группу обычно подробно описывается в Руководстве по ремонту автомобиля. Тут даются просто некоторые замечания, которые не всегда присутствуют в руководстве.

Перед откручиванием гаек (болтов) крепления крышки шатуна определите место нахождения меток, указывающих в какой цилиндр устанавливается данный шатун с поршнем и направление установки крышки относительно шатуна. Если подобные метки не обнаружены, что бывает крайне редко, нанесите их самостоятельно удобным способом. Несмотря на то, что крышка шатуна крепится всего двумя гайками (болтами), откручивайте гайки постепенно и поочерёдно. При чем при первом ослаблении затяжки гайки гайку допускается повернуть не более чем на ¼ оборота, а лучше меньше. После откручивания гаек снимите крышку шатуна. Примете меры, исключающие падение вкладыша из крышки шатуна. Шатунные болты изготавливаются из очень прочной стали, поэтому для уменьшения вероятности повреждения полированной поверхности шатунной шейки коленчатого вала и поверхности стенок цилиндров на шатунные болты необходимо установить специальные защитные и направляющие приспособления. При отсутствии подобных приспособлений, что бывает чаще всего, наденьте на болты куски шлангов из мягкого материала подходящего диаметра.

Для извлечения поршня из цилиндра установите коленчатый вал так, чтобы ось шатунной шейки совпала с продольной осью цилиндра. Примите меры предосторожности, исключающие падение поршня в сборе с шатуном. Поддерживая поршень снизу, лёгкими ударами деревянной ручки молотка по шатуну или болтам извлеките поршень из отверстия цилиндра.

Укладывайте все снятые детали так, чтобы была возможность установки этих деталей на то место, где они стояли до снятия. Это относится также к гайкам или вкладышам, даже если принято решение о замене вкладышей. По состоянию вкладышей можно определить некоторые неисправности двигателя. Укладывайте снятые детали только на чистую поверхность.

Установка

Проведите тщательный осмотр и необходимую дефектовку всех снятых деталей.

Соедините шатун с поршнем при помощи поршневого пальца и установите на поршень поршневые кольца. Некоторые советы по установке этих деталей даны в соответствующих статьях. Одновременно соберите все шатунно-поршневые группы двигателя.

Как заменить шатун?

Провести замену рассматриваемого элемента можно самостоятельно.

Инструкция выглядит следующим образом:

1. Для начала место контакта следует обработать раствором WD-40. Его предназначение заключается в растворении грязи и ржавчины, за счет чего упрощается разбор.
2. Шток съемника должен быть меньше диаметра четырехгранника. В противном случае есть вероятность срыва резьбы.
3. Болт крепления отвинчивается.
4. Съемник ввинчивается в шатун до предела.
5. Болт съемника должен вкручиваться аккуратно, так как в противном случае есть вероятность повреждения резьбы.

Процедура достаточно проста, но при ее проведении следует быть аккуратным, так как вероятность срыва резьбы достаточно велика.

Ремонт шатунов и его основные особенности

Шатуны не оставляют марево трения в концах, однако дефекты деталей зачастую можно встретить в использовании. Отнюдь загвоздка заключается ни в износе, которого и без того нет (иногда встречается износ торцевой оконечности на некоторые части коленчатого вала), а в сложных условиях больших градусных температур. Давление на сам механизм происходит в несколько тонн.

Под высоким давлением этой производительности — шатун вначале уменьшается, потом увеличиваясь, разжимается в течение всего цикла оборотов коленвала. На практике, когда слышно характерное постукивание вкладышей, то непременно стоит заменить их, хотя в большинстве своем механизм, скорее всего уже будет непригоден, поскольку деформировался. Чтобы определить, цела ли ось отверстия головки и ни деформировалось ли само изделие нужно произвести диагностику , где помогут соответствующие приборы. Нередко среди неисправностей двигателей выступает дырка, которую оставил за собой шатун внутри блока цилиндра.

Наиболее часто можно столкнуться с изнашиванием отверстий верней оконечности из-за дефектов устройства, где размещается клапанный палец обеспечивающий подвижность конструкций для поршневой группы. Поскольку внешний осмотр не позволит увидеть идеальное или нет отверстие, на практике в таких случаях используют прибор — нутромер. Данный аппарат позволит измерить точность внутреннего диаметра или расстояние между двух разных поверхностей.

Также чтобы оценить масштаб деформации шатун кладут на специальную плиту (поверхность должна быть идеально ровной) и заключают итог о масштабе деформации.

Шатуны для тюнинга автомобиля

Для чего нужны

При тюнинге двигателя увеличение его объема — один из лучших способов для наибольшей прибавки мощности. Но помните, что увеличивая ход коленвала, но используя стандартные шатуны обычной длины, поршни получают большую боковую нагрузку. Это ведет к механическим потерям и уменьшения крутящего момента на выходе.

Для достижения максимального эффекта необходимо при увеличении хода коленвала увеличивать высоту шатуна. Использование более длинных деталей потребует изготовление кованых поршней с меньшей высотой. Это вызвано тем, что используя большой ход коленчатого вала и высокие шатуны, не хватит высоты блока цилиндров, чтобы уместить в него стандартный поршень.

Почему шатуны выходят из строя?

Основной причиной выхода шатунов из строя является износ деталей. Верхняя головка редко подвергается ремонту, а рабочий ресурс втулки нередко оказывается равен ресурсу самого двигателя.

Нарушение формы или разрушение шатуна может произойти вследствие гидроудара, попадания внутрь двигателя абразивных веществ и посторонних предметов, соударения головки блока и поршня.

Подшипники нижней головки могут выйти из строя вследствие недостаточного смазывания. Определить такую неисправность можно по замятию вкладышей, удлинению шатунных болтов, темно-синему окрасу шатунной головки и потемнению вкладышей.

К поломке шатуна приводит недостаточный уровень масла в двигателе, засорение масляного фильтра, загрязнение цилиндра абразивами и посторонними предметами.

Степень ответственности

Было бы неверно приписывать большую или меньшую важность выбора параметров каких-либо деталей в недрах мотора при его доработке. От всех от них зависит как конфигурация двигателя, определяющая характер строящегося агрегата и его мощностной потенциал, так и способность выдерживать нагрузки без интенсивного износа и опасности поломки.

Шатуны из общего ряда выделяются тем, что это одна из самых простых деталей внутренностей мотора. А еще тем, что поломка шатуна может повлечь покупку практически полностью нового силового агрегата. Как во всем, что связано с проектированием автомобиля, при разработке и выборе шатунов приходится решать задачу с пара-метрами, часто входящими в противоречие друг с другом. Основные среди таковых — инерция, выраженная в силах, как функция от частоты вращения двигателя, геометрии кривошипа и массы шатуна в сборе, давление в цилиндре, зависящее от настройки мотора, подачи топлива и давления наддува. Различные настройки рабочего цикла требуют не одинаковых свойств конструкции шатунов. Следует учитывать при этом и область применения автомобиля. Чрезвычайные динамические нагрузки, вызванные работой трансмиссии, к примеру, при отрыве колеса от поверхности дороги или замыкании сцепления при не соответствии скорости вращения коленвала и вала КПП (а то и вращение последнего в противоположную сторону при переключениях на подъеме в гору).

УХИЩРЕНИЯ ПРОИЗВОДИТЕЛЕЙ

Основные конструктивные нюансы применяемые изготовителями, направлены на снижение веса движущихся деталей недр мотора. Так конусность верхней головки, не уменьшая ее прочность, значительно снижает инерцию шатуна. На снижение веса рассчитаны углубления на упорной торцевой поверхности кривошипной головки. Конструкторы также идут на снижение габаритов последней. оставляя утолщения лишь в местах наибольшего напряжения — у поверхности контакта крышки и шатуна. Так же как и поршни. шатуны могут иметь покрытия, препятствующие прилипанию масла к их поверхности, ведь со временем масса накопившегося масляного нагара может стать существенной.

В значительных по величине знакопеременных усилиях, действующих на шатун во время работы двигателя, велика инерционная составляющая. Инерция собственной массы, массы поршня в сборе с кольцами и поршневым пальцем работает на разрыв при прохождении поршня ВМТ и сжимает шатун, когда поршень проходит НМТ. Инерционная нагрузка при со направленности с ней сил, приходящих через поршень от действия на него газовой среды в цилиндре, увеличивает напряжение в материале шатуна. Это происходит в конце рабочего такта и такта выпуска, а также в начале тактов впуска и сжатия. В плоскости своего качания тело шатуна работает на изгиб от тех же инерционных нагрузок и результирующих сил от давления газов на поршень. Повышать прочность за счет прибавления толщины материала схоже с бегом по кругу, ведь инерционная составляющая напрямую за-висит от массы детали. Поэтому в подавляющем большинстве случаев конструкторы отдают предпочтение двутавровому сечению стержня шатуна как наиболее подходящему с точки зрения максимальной прочности при минимальном весе.

Методы починки шатунов

Размеры диаметра отверстия нижней головки после подворачиваний вкладышей обычно увеличивается, в таких случаях рекомендуется восстановить эти недочеты до размеров, установленных производителем. Чтобы устранить эти неточности применяют так называемое «занижение» крышек шатуна в наименьшую величину, измеряемую в масштабе микронов не более 0,05-0,1 мм.

В случаях, когда отверстие слегка разбито вполне хватит обычной шлифовки в противных случаях изделие — фрезеруется. В итоге на выходе после «занижения» деталь изменяется в форме и здесь следует провести обточку. Также данный процесс позволит вернуть изделию первоначальный вид и вернуть те же размеры отверстия до стандартных пропорций.

В подобных процессах специалисты используют в своем ремесле обточный станок для детали кривошипного механизма, который предназначен исключительно для данной работы, однако не всегда такой инструмент может оказаться под рукой, поэтому бывают ситуации, когда самый обычный токарь сможет заменить в полной мере требуемый сервис.

После проделанной обточки стенок отверстий следует провести хонингование изделия и довести до максимально идеальных форм.

Известно, что большинство нынешних двигателей подходят к высокофорсированному классу, поскольку в автомобильном производстве присутствует тенденция повышения на выходе без последующего понижения идущих объемов.

Способствуют данным операциям специализированные устройства повышающие уровень сжатия давления при тех же объемах, в частности — турбинные нагнетатели. Во время форсировки, одновременно на все части, включая шатуны, где на механизм придется существенно увеличивающиеся процессы и при малейших трудностях в деятельности системы смазки произойдет поломка, где шатуны станут не пригодны для дальнейшей эксплуатации.

При больших температурах и большой производительности происходит перегрев в свойствах материала заключающегося в шатунах, отчего последствия ремонта, окажутся дороже закупочной цены изделия, а чаще всего вовсе не подлежат восстановлению.

Шатун (велосипед)

Система ведущих звёзд (жарг. система) — передний набор звёзд велосипеда, расположенный на валу каретки, часть велосипедной трансмиссии. [1] Служит для преобразования поступательного движения ног велосипедиста во вращательное и изменения передаточного отношения (при наличии соответствующего устройства переключения передач).

Кривошипы, за которыми в велосипедной среде закрепилось название шатунов, соединяют оси педалей с оси каретки. Звёзды прикрепляются, как правило, к правому шатуну. Существуют системы как с несъемными звёздами, так и поставляемые отдельно от звёзд.

Классификация

Наиболее часто встречающиеся виды систем можно разделить на группы.

По области применения:

MTB системы
(англ.  DownHill ) системы

По принципу работы механизма переключения передач:

• Системы с несколькими звёздами
• Планетарные системы

По количеству звезд:

• С одной звездой
• С двумя звёздами («двойники»)
• С тремя звёздами («тройники»)

Обычно звёзды крепятся к шатунам с помощью трёх-шести болтов (чаще — четырьмя или пятью). [2] Элемент системы, к которому прикрепляются звёзды, часто именуется «пауком», из-за формы, напоминающей растопыренные во все стороны «лапы». Соответственно с количеством крепёжных отверстий, системы именуются «трёхлапками», «четырёхлапками» и так далее.

Возможность замены звёзд

Съёмные звёзды позволяют заменить их в случае износа или повреждения. Также это позволяет устанавливать звёзды с разным количеством зубов для различных условий, изменяя таким образом передаточное отношение. В системах для недорогих велосипедов звёзды часто выполнены несъёмными.







Специфические велосипедные системы

В тандемных велосипедах системы имеют обычно дополнительные звёзды для передачи крутящего момента от педалей второго ездока. Дисковый тормоз, встроенный в систему, применяется на велосипедах со втулкой без свободного хода (например, в велосипедах для велотриала). А иногда механизм свободного хода также располагается в системе ведущих звёзд.

К специфическим также можно отнести системы, разработанные для велосипедов с нестандартной трансмиссией (например, ременным или вальным приводом).

В последнее время стали популярны системы с овальными звездами. На сегодняшний день овальные звезды производятся серийно всеми крупными производителями: Е13, Race Face, Blackspire, AbsoluteBlack, Kore, OneUp Components. Выпускаются во всех наиболее распространенных стандартах, в одинарном исполнении и под переключение. Достоинство таких звезд — повышенная эффективность педалирования. В процессе вращения педалей усилие прикладывается неравномерно, и овальные звезды работают благодаря этому, более грамотно распределяя нагрузку. По ощущениям такая звезда более «круглая», нежели обычные. С этими звездами легче забираться в гору, разгоняться и педалировать в мягком грунте. К недостаткам относится повышенный износ цепи и самой звезды (относительно круглых звезд из того же материала), у овальных звезд под переключение — более высокая требовательность к настройке переднего переключателя. Также при высоком каденсе при попытке переключения на меньшую звезду возможна ситуация, когда цепь не успевает полностью освободить большую звезду, в результате чего возможно «зажевывание» цепи между пером рамы и большой звездой, что может привести к поломке звезды и цепи. Для предотвращения такой ситуации рекомендуется уменьшить разницу в количестве зубьев на большой и малой звездах по сравнению с системой с обычными круглыми звездами.

Стандарты и размеры



Посадочные диаметры звёзд

Посадочный диаметр звезды (англ.  Bolt circle diameter (BCD)) — диаметр окружности на которой расположены болты, закрепляющие звезду (жарг. бонки). [3]

Распространённые современные посадочные диаметры (BCD). Через дробь — значения для больших и малых звёзд [4]

Система — «четырёхлапка»
Стандарт BCD, мм	наименьшее число зубьев большой звезды	пример реализации
104/64	30	Shimano XTR M960
120/80	38	SRAM 2×10 и 3×10 [5]
Система — «пятилапка»
130/74	38	Truvativ Touro 3.0
110/74 (Compact)	32	Truvativ Touro 2.0

Стандарты крепления к валу каретки

Существуют разные стандарты крепления системы к валу каретки:

• соединение «на клиньях», ранее широко применявшееся на большинстве велосипедов
• соединение «под квадрат» нескольких разновидностей (JIS, ISO, JISLP) , также встречается в разных исполнениях (Shimano Octalink, ISIS и др.)

В некоторых случаях вал каретки и один из шатунов изготавливаются неразъёмными. Существуют так же системы, в которых оба шатуна образуют с валом единую деталь (встречаются, например, в BMX).

Длина шатунов

Длина шатуна должна быть пропорциональна длине ног велосипедиста. [6] [7] Чтобы два велосипедиста разного роста, в верхней точке амплитуды, поднимали ногу на один и тот же угол, у них должны быть установлены шатуны разной длины. Наибольшую популярность на рынке получили шатуны от 160 до 180 мм. Хотя оптимальное соотношение антропометрии спортсмена и длины шатуна подбирается опытным путём, ориентировочные рекомендации можно получить из справочников [7] и калькуляторов [8] [9] , данные которых указаны в таблице:

Длина ноги (по внутренней части), мм [10]	Длина шатуна, мм
700-720	160
720-760	165
760-800	168
800-840	170
840-870	172
870-910	175
910-945	177
>945	180

Чейнлайн (расстояние до цепи)

Велосипедные рамы создаются под определённый чейнлайн (англ. — линия цепи). Чейнлайн — расстояние между диаметральной плоскостью велосипеда и центром набора звёзд системы (то есть до единственной звезды системы с одной звездой, или середины расстояния между звёздами «двойника», или средней звезды «тройника»). Чтобы соблюсти чейнлайн, необходимо подбирать к системе каретку с подходящей длиной вала. Обычно рекомендации по выбору каретки предоставляет производитель системы.

Крепление педалей

Почти все педали современных велосипедов крепятся к шатунам посредством резьбового соединения, причём правая педаль имеет правую резьбу, а левая — левую (для предотвращения самопроизвольного выкручивания). Ось педали с левой резьбой обязательно имеет маркировку в виде букв Л или L на торце. Наиболее часто встречающиеся размеры резьбы педалей:

• 9/16″ x 20 tpi — дюймовая резьба с шагом 20 витков на дюйм, применяется в большинстве современных велосипедов.
• 14 мм x 1,25 мм — метрический стандарт, применявшийся в СССР и некоторых европейских странах.

Что касается их взаимозаменяемости: поскольку размеры дюймовой резьбы, переведённые в метрическую систему, чуть больше, и составляют 14,288 мм х 1,27 мм, оси педалей с метрической резьбой, в общем, можно ввернуть в шатуны с дюймовой (но не наоборот). Но, так как мы имеем дело с сильно нагруженным узлом, эта кажущаяся совместимость на практике приведёт ко всё увеличивающемуся люфту и последующему разбиванию и срыву резьбы.

Дополнительные элементы систем

На велосипедах для МТБ часто на системы устанавливается защитное кольцо из алюминия или пластика, называемое рокринг, башринг или башгард (от англ. bashguard), предохраняющее звезды от повреждения при ударах. Зачастую это кольцо устанавливается вместо наибольшей звезды системы.

Также дополнительные приспособления могут быть предназначены для предотвращения слетания цепи или защиты от попадания одежды между цепью и звездами.

Специальные системы с тензодатчиками могут применяться для измерения мощности, прилагаемой при педалировании.

Источники:

https://tj-service.ru/velozapchasti/raznovidnosti-i-ustanovka-shatunov-na-velosiped
https://veloprofy.com/care/kakie-byvayut-shatuny-dlya-velosipeda-i-kak-oni-krepyatsya/
https://motorchina-online.ru/ustrojstvo/shatuna.html
http://wikiredia.ru/wiki/%D0%A8%D0%B0%D1%82%D1%83%D0%BD_(%D0%B2%D0%B5%D0%BB%D0%BE%D1%81%D0%B8%D0%BF%D0%B5%D0%B4)