Тюнинговые Поршни На 402 И 407-408

[barmaley_miha]

Отлично!!!

А ниши по бокам очень важны или можно без них обойтись, как на 402, раннем 407 и позднем 408?

Edited January 14, 2013 by barmaley_miha

[mechanik]

А ниши по бокам очень важны или можно без них обойтись, как на 402, раннем 407 и позднем 408?

 

Насколько я понимаю эти ниши нужны для ограничения количества тепла, передаваемого от головки поршня к юбке. Цель - ограничение теплового расширения юбки и соответственно возможность уменьшить зазор между поршнем и цилиндром.

 

Забыл написать - конусность и овальность юбки поршня, равно как и уменьшение диаметра жарового пояса и перемычек между колечками так же не показаны.

 

Ну и до кучи сам нашел ошибки / недочеты. Во первых поршневой палец ВАЗ-2110 имеет размер 22 х 60,5 мм. Во вторых этот палец имеет внутренний диаметр 13,5 мм. В то же время существует палец ВАЗ-2108 размерами 22 х 61 мм и внутренним диаметром 15 мм. Соответственно он легче. Наверное ориентироваться на него правильнее.

[barmaley_miha]

Тогда почему эти ниши то вводили, то убирали?

 

Ещё вопрос: как там с кольцами дела? В смысле: размещения изготовления по образцу?

[mechanik]

Тогда почему эти ниши то вводили, то убирали?

 

Предполагаю что периодическое появление этих холодильников связано с поиском "инженерной правды" в конструкции (процесс как всем понятно уходящий в бесконечность). В настоящее время многие современные поршни изготавливаются с этими элементами конструкции. Думаю надо повторить. Как минимум хуже от этого не будет, т.к. на несколько грамм (в районе 4-5) снизится масса поршня и уменьшится пятно трения пары поршень - цилиндр в средней части.

 

По изготовлению колец Стапри молчат, да я их и не тревожу, поскольку нормальным видится вариант использования колец NE 9-2802-00 или Mahle 008 56 N0. Нормальным по стоимости (согласно данным Exist http://www.exist.ru/price.aspx?pcode=9-2802-00) и нормальным по качеству (согласно опыту использования запасных частей данных производителей в ремонте).

[mechanik]

Забыл написать зачем занялся всеми этими поршнями с вытеснителями. Считаю фрезерование головки на 3,0 мм неправильным для головки, поскольку снижение толщины стенки под отверстием свечи зажигания приведет к снижению жесткости головки. Может проявиться недостаточное прижатие прокладки, что учитывая возросшую степень сжатия (а также компрессию) может привести к прорыву газов из цилиндра.

[kas4ej]

Забыл написать зачем занялся всеми этими поршнями с вытеснителями. Считаю фрезерование головки на 3,0 мм неправильным для головки, поскольку снижение толщины стенки под отверстием свечи зажигания приведет к снижению жесткости головки. Может проявиться недостаточное прижатие прокладки, что учитывая возросшую степень сжатия (а также компрессию) может привести к прорыву газов из цилиндра.

Солидарен.

[mechanik]

Вчера вечером встречался со своим знакомым мотористом. Получил от него несколько рекомендаций "навскидку" по конструкции поршня.

1. Высоту перегородки между вторым компрессионным и маслосъемным кольцами уменьшить до 2,5 мм.

2. Толщину донышка уменьшить до 6,0 мм.

3. Подобрать донышко с внутренней стороны под вытеснителем до толщины донышка, т.е. тех же 6,0 мм - естественно там где это возможно (под бобышкой не получится подлезть).

4. Подобрать бобышки выше поршневого пальца, т.е. сделать заужение сечения бобышек на переходе от отверстия под палец к донышку.

5. Уменьшить толщину стенок под канавками под кольца до 3,5 мм.

6. Увеличить угол фаски на вытеснителе со стороны свечи зажигания до 45 град. С другой стороны вытеснителя фаску не увеличивать.

7. Уменьшить габаритную высоту поршня на 6-8 мм, естественно путем подрезания юбки.

8. Уменьшить расчетную степень сжатия до 8,2, поскольку при данной форме камеры сгорания, расположения свечи зажигания и СЖ 8,5 и более получится склонность к детонации.

9. Не ориентироваться на палец ВАЗ-2108 как на более тонкостенный, поскольку при работе более тонкий (тонкостенный) палец более склонен к эллипсованию и как следствие разбиванию отверстий в бобышках.

 

Так что работа продолжается в среднем темпе.

[barmaley_miha]

2. Толщину донышка уменьшить до 6,0 мм.

3. Подобрать донышко с внутренней стороны под вытеснителем до толщины донышка, т.е. тех же 6,0 мм - естественно там где это возможно (под бобышкой не получится подлезть).

 

Что это даст?

 

9. Не ориентироваться на палец ВАЗ-2108 как на более тонкостенный, поскольку при работе более тонкий (тонкостенный) палец более склонен к эллипсованию и как следствие разбиванию отверстий в бобышках.

 

Будем делать свой палец?

[mechanik]

Что это даст?

 

Сходу очевидно что это даст уменьшение массы поршня грамм на 10 уменьшение толщины донышка и еще грамм на 10 подбор донышка под вытеснителем. Отсюда немного облегчается работа для всего КШМ.

Вообще предполагаю что после всех подрезок поршень должен стать массой в районе 300 грамм, хотя это не самоцель - массы в 320-325 грамм на один поршень должно быть для этого двигателя достаточно.

 

Будем делать свой палец?

 

Пока не знаю. Думаю что палец - деталь достаточно простая для подбора, имеющая весьма ограниченное количество размеров и простые (доступные в обработке) поверхности, т.е. длина пальца (поверхность - плоскость) и наружный диаметр пальца (поверхность - цилиндр). Ну и экономическая составляющая - пока точно не скажу, но предполагаю что палец ВАЗ-2110 - вполне достойный кандидат (в том числе и российского производства - поршневые пальцы вроде делают качественные).

[Невский]

408 вроди как не ременной, невстречаемость клапанов при обрыве ремня ему ни к чему,

Тем не менее, текстолитовую шестерню и на ступице проворачивает и зубья выламывает. Это факт.

[barmaley_miha]

Можно скинуть 3D Модель на melkybes@mail.ru -попробую изготовить хотя бы на трёхмерном принтере

[mechanik]

Можно скинуть 3D Модель на melkybes@mail.ru -попробую изготовить хотя бы на трёхмерном принтере

 

Тебе имеющуюся или исправленную? Исправленную я еще не нарисовал, а имеющаяся содержит группу недостатков (кроме перечисленных - отсутствие закруглений на сопряжениях).

Может подождешь пока появится исправленная модель? Только потом не забудь напомнить прислать.

 

А ты с какой целью планируешь печатать поршень? Если не секрет, конечно.

Edited January 15, 2013 by mechanik

[PUNKER]

Господа

а может перекинуть тему в тюнинг двигателя 407-408?

а когда определитесь с изготовлением здесь отдельную тему только с вопросами оплаты доставки завести???

[crot]

Да уж, отклонились от темы продажи. Технический аспект пошёл...

[mechanik]

а может перекинуть тему в тюнинг двигателя 407-408?

 

М-да... слона-то я и не заметил... К сожалению не обратил внимания что тема в барахолке находится.

@PUNKER, спасибо за предложение - с моей стороны возражений нет. Действительно теме (а вернее части темы с техническими моментами) в разделе "Технический тюнинг".

 

По сути технической части. При встрече с моим знакомым мотористом (писал выше) отдал ему чертежи на "посмотреть" и "подумать". По итогам обдумывания вчера получил несколько уточненные данные.

1. Габаритную высоту поршня делать 72,0 мм - причина в наличии аналогичного поршня именно такой высоты (точно не спросил, но вроде Мазда). С этого поршня будут взяты размеры отклонения от цилиндра на наружной поверхности поршня (конул, овал и т.д.).

 

А дальше я попал в сказку - услышал и попытался понять что же такое поршень, как он ведет себя при работе в цилиндре. Узнал что поршень "раскрывается". Узнал какие соотношения размеров должны быть у поршня чтобы он "открывался" равномерно, какие чтобы облегчить перекладку поршня в ВМТ, как гнется поршневой палец. Узнал что температура на пальце может быть больше температуры бобышки в которой он стоит (и откуда это берется). В общем спал "странно" - снились поршни, открывающиеся и становящиеся тюльпанами и закрывающиеся с заходом солнца... Короче я впечатлен. А понимание чего же такое поршневой ДВС и насколько процессы в нем происходящие далеки еще от плавности и неразрывности процессов в природе (которые по фэншую), например в турбореактивных ДВС, стало немного больше.

P.S. Прошу простить мне лирику в техническом обсуждении.

[barmaley_miha]

2 mechanik

Мне исправленную, чтобы было о чём говорить с разработчиками кокиля и литейщиками.

 

А вообще ты молодец! Большую работу провернул. Хорошо что тебе грамотный моторист попался, а не алконавт с мифологией в голове.

 

Тему лучше не переносить, чтобы не затерялась.

 

Кстати, по цене. Придётся закупить:

 

1) Микрометр и нутрометр

2) Лабораторные весы с погрешностью 0,5-1 грамм

 

Также придётся решить вопрос с лужением или графитным покрытием внешних стенок.

Edited January 16, 2013 by barmaley_miha

[mechanik]

Мне исправленную, чтобы было о чём говорить с разработчиками кокиля и литейщиками

 

Понял. Сделаю. Напомни только...

Ну и по технологии изготовления. Вчера в беседе с мотористом резь заходила в том числе о технологии изготовления. Центробежное литье в кокиль со стержнями тоже обсуждали. Вывод таков при литье в кокиль с переходами толщин (а они естественно есть в поршне) дает различную структуру металла в тонких и толстых сечениях. Связано это со скоростью охлаждения. Эти различия в структуре критичны (бывало поршня разваливались).

С точки зрения равномерности структуры по объему детали оптимальным вроде как является прессование типа вот этого:

 

по времени ролика с 1:10 по 1:40. То есть горячее прессование заготовки с температурой близкой к температуре плавления. Либо отливка цилиндра (без полостей) с направленной быстрой кристаллизацией.

В первом случае механической обработке подвергаются наружные и сопрягаемые поверхности детали. Во втором объем механической обработки (и снимаемого металла) намного больше, поскольку требуется обработка, в отличие от предыдущего случая еще и внутренних поверхностей.

 

Понятно что выбирать технологию изготовления следует в том числе из экономических соображений. @barmaley_miha, наверное стоит создать отдельную тему - опрос сколько людей теоретически хотели бы приобрести такие детали. Опрос в начале данной темы практически сразу закончился переходом к обсуждениям что нужно делать. Вполне вероятно что в ходе обсуждения оказались забыты вопросы о том кто хотел бы себе поршни под 92-й бензин. Кроме того у меня создалось впечатление что многие испытывают сомнения в практической возможности изготовления обсуждаемых деталей. Думаю пока кто-либо не покажет изготовленный поршень количество сомневающихся не уменьшится.

 

1) Микрометр и нутрометр 2) Лабораторные весы с погрешностью 0,5-1 грамм

это да. без измерительного инструмента никуда. Тут недавно timurka продавал весы аптечные. В коромысловых весах есть огромный плюс - погрешность данных весов практически (с инженерной точностью) зависит только от погрешности разновесов. Еще погрешность весов практически не меняется со временем (в отличие от пружинных). Напоминаю что ВСЕ электронные весы в качестве измерительного элемента имеют пружину какой-нибудь хитрой конструкции с навешанными тензодатчиками. Да и сами весы с коромыслом в деньгах должны быть подешевле "высокоточных" электронных собратьев. Edited January 16, 2013 by mechanik

[mechanik]

Вроде закончил рисовать модельку с коррективами. Получилось вот так:

 

 

 

 

 

 

 

 

Внесенные изменения от предыдущей модели:

 

 

1. Высота перегородки между вторым компрессионным и маслосъемным кольцами уменьшена до 2,5 мм.

2. Толщина донышка уменьшена до 6,0 мм ( в том числе под вытеснителем).

3. Выбраны углубления в бобышках выше поршневого пальца.

4. Уменьшена толщина стенок под канавками под кольца до 3,5 мм.

5. Уменьшена габаритная высота поршня (без учета высоты вытеснителя) до 72,0 мм.

6. Уменьшен объем вытеснителя до 10,18 см3 (расчетный объем вытеснителя 9,45 см3 под СЖ 8,2 плюс небольшой запас)

7. Выполнены радиусы закруглений на переходах поверхностей (если честно не все углы скруглены, но по основной массе - сделано).

8. Смещены наружу канавки стопорного кольца поршневого пальца (на 1 мм с каждой стороны).

9. Наличие радиусов на переходах позволило увеличить объем съема металла в зоне холодильников - размер холодильников увеличен.

10. Выполнены проточки на юбке по внутренней поверхности для локального снижения толщины юбки (для облегчения тепловых деформаций поршня при работе).

 

Параметры допусков / посадок, конусности, овальности и пр. все еще не прорабатывались. Объем металла в детали получился 127,8 см3. Из расчета плотности металла 2,7 г/см3 расчетная масса поршня 345 г. Похоже что сильно легче он уже не будет - если честно плотность поршневого сплава я не знаю, предполагаю что он должен быть потяжелее.

[mechanik]

Внесены еще небольшие изменения в конструкцию.

 

 

 

 

А именно.

Изменена форма вытеснителя - верхняя плоскость повернута на 7.5 градусов (плоскость вытеснителя становится параллельна плоскости тарелок клапанов). Срезана фаска 45 град на стороне вытеснителя обращенной к свече. Итог - габаритная высота вытеснителя 5,25 мм. Объем вытеснителя 9,48 см3.

Увеличена глубина выборки слева от пальца (если смотреть по первому фото данного поста).

Общий итог - объем поршня 125 см3. Расчетная масса 337,5 грамм.

 

На этом считаю моделирование завершенным. Следующий этап - уточнение всех размеров по "натуре". Разработка параметров мини геометрии. Далее уже изготовление.

[Мишаня]

а про каналы под маслосьемным кольцом забыли или умышленно упразднили?

тоже про отверстия в бобышках поршня.

[mechanik]

а про каналы под маслосьемным кольцом забыли или умышленно упразднили? тоже про отверстия в бобышках поршня.

 

Имеются ввиду отверстия d2,8 для отвода масла от маслосъемного кольца и каналы смазки пальца? про них благополучно забыли пока что.

Пока не проверены (смоделированы) и не уточнены основные размеры.

[mechanik]

Прогулялся до гаража и добыл родной поршень. По нему уточнил размер, вызывающий сомнения - компрессионная высота. Если верить моему измерительному инструменту КВ получилась 42 мм.

Еще был найден поршень, способный послужить донором размеров - какой-то Mahle (был снят с мотора Mersedes - за давностью лет неизвестно какого). Компрессионная высота у него близка (КВ=41 мм).

По этому поршню были уточнены (и скорректированы) основные размеры (жаровой пояс, высота перемычек, габаритная высота, толщина стенок) и некоторые конструктивные элементы (наличие пояса жесткости на внутренней поверхности в районе бобышек пальца).

 

По итогам модель была немного откорректирована (для наглядности привожу общий вид, разрезы по пальцу и поперек пальца, вид с вырезанной четвертью и вид снизу):

 

 

 

 

 

 

Кроме перечисленного в начале добавлена проточка в канавке 2-го компрессионного кольца, добавлены фаски на канавках колец, добавлены каналы отвода масла от маслосъемного кольца внутрь поршня, увеличена по высоте зона деформации поршня (на плоскости, перпендикулярной оси пальца). Не решен вопрос о том как будет выполняться канал смазки пальца (на доноре размеров канал выполнен кольцевой проточкой в бобышке, на родном поршне - отверстие в бобышке), так что он не изображен. Углубление (или как на родном поршне проточка) для снятия стопорных колечек пальца так же не изображены.

 

Тихим шагом двигаемся дальше...

 

P.S. Симпатичный такой поршень получается. Мне начинает нравиться.

[barmaley_miha]

Можешь отрисовать вариант под москвичёвские кольца и палец параллельно? Для сравнения.

 

Мне привести данные по химическому составу сплава в разные годы выпуска?

Edited January 25, 2013 by barmaley_miha

[mechanik]

Можешь отрисовать вариант под москвичёвские кольца и палец параллельно? Для сравнения.

 

Под москвичевские кольца, т.е. под "родные" 407, правильно? А "палец параллельно" означает без смещения?

 

Мне привести данные по химическому составу сплава в разные годы выпуска?

 

Думаю что ни к чему (мне по крайней мере). В моем случае технологом буду не я, а базовым материалом для изготовления будут служить поршни б/у ВАЗ (под переплавку).

[barmaley_miha]

1) Да. Именно под родную начинку от 407-408

 

2) Под "параллельно" я имел в виду чтобы было 2 варианта с возможностью использования любого из них.

 

3) Если будем делать как следует, то будем использовать, не поршневой лом, плавя его в гараже, а нормальный заводской сплав, который применяют для изготовления таких же изделий. Я бы поинтересовался, из чего изготавливают поршни на грузовиках. В смысле, какая там маркировка сплава. Я имею в виду грузовики, выпускаемые после 2000-го года.