Соедините поршень и коленчатый вал и передайте усилие, действующее на поршень, на коленчатый вал, преобразуя возвратно-поступательное движение поршня во вращательное движение коленчатого вала.
Группа шатуна состоит из корпуса шатуна, крышки большого конца шатуна, втулки малого конца шатуна, подшипниковой втулки большого конца шатуна и болтов (или винтов) шатуна. Шатунная группа подвергается воздействию газовой силы поршневого пальца, собственного качания и возвратно-поступательной инерционной силы поршневой группы. Величина и направление этих сил периодически меняются. Поэтому шатун подвергается знакопеременным нагрузкам, таким как сжатие и растяжение. Шатун должен обладать достаточной усталостной прочностью и жесткостью конструкции. Недостаточная усталостная прочность часто приводит к поломке корпуса шатуна или болта шатуна, что приводит к серьезной аварии и повреждению всей машины. Если жесткость недостаточна, это приведет к изгибной деформации тела шатуна и некруглой деформации большого конца шатуна, что приведет к эксцентрическому износу поршня, цилиндра, подшипника и кривошипной шейки.
Структура и состав
Тело шатуна состоит из трех частей, часть, соединенная с поршневым пальцем, называется малым концом шатуна; часть, соединенная с коленчатым валом, называется большим концом шатуна, а часть, соединяющая малый конец и большой конец, называется телом шатуна.
Малый конец шатуна чаще всего представляет собой тонкостенную кольцевую конструкцию. Для уменьшения износа между шатуном и поршневым пальцем в малое торцовое отверстие запрессована тонкостенная бронзовая втулка. Просверлите или отфрезеруйте канавки в маленькой головке и втулке, чтобы брызги масла могли попасть на сопрягаемые поверхности смазочной втулки и поршневого пальца.
Шатунный вал представляет собой длинный стержень, и при работе на него также воздействуют большие силы. Чтобы он не изгибался и не деформировался, тело стержня должно обладать достаточной жесткостью. По этой причине в большинстве шатунных валов двигателей транспортных средств используются I-образные сечения, позволяющие минимизировать массу при достаточной жесткости и прочности, а в высокопрочных двигателях применяют Н-образные сечения. В некоторых двигателях меньший конец шатуна используется для распыления масла для охлаждения поршня, при этом в продольном направлении корпуса шатуна необходимо просверлить сквозное отверстие. Чтобы избежать концентрации напряжений, соединение между телом шатуна и малым и большим концами имеет плавный переход с большой дугой.
Чтобы снизить вибрацию двигателя, качественную разницу шатунов каждого цилиндра необходимо ограничить минимальным диапазоном. При заводской сборке двигателя его обычно группируют по массе большого и малого концов шатуна в граммах. Групповой шатун.
В V-образном двигателе соответствующие цилиндры левого и правого рядов имеют общую кривошипную шейку, а шатуны имеют три типа: параллельные шатуны, вилочные шатуны и главные и вспомогательные шатуны.
Основная форма повреждения
Основными видами повреждений шатунов являются усталостное разрушение и чрезмерная деформация. Обычно усталостные изломы располагаются в трех зонах повышенных напряжений на шатуне. Условия работы шатуна требуют, чтобы шатун обладал высокой прочностью и усталостной стойкостью; это также требует достаточной жесткости и прочности. В традиционной технологии обработки шатунов в качестве материалов обычно используется закаленная и отпущенная сталь, такая как сталь 45, 40Cr или 40MnB, которые имеют более высокую твердость. Таким образом, новые материалы для шатунов, производимые немецкими автомобильными компаниями, такие как незакаленная и отпущенная сталь из высокоуглеродистого микросплава C70S6, кованая сталь серии SPLITASCO, кованая сталь FRACTIM и кованая сталь S53CV-FS и т. д. (выше приведены все немецкие стандарты DIN). ). Хотя легированная сталь обладает высокой прочностью, она очень чувствительна к концентрации напряжений. Поэтому предъявляются строгие требования к форме шатуна, чрезмерному галтели и т. д., а также следует уделять внимание качеству обработки поверхности для повышения усталостной прочности, иначе применение высокопрочных легированных сталей не позволит достичь желаемого результата. эффект.
