Кривошипно-шатунная группа

Шатуны. Эти детали соединяют поршни с коленчатым валом и передают ему усилие от давления газов, воспринимаемого поршнями. Шатун изготавливают из высококачественной стали в виде стержня с двумя головками.

Стержень 3 (рис. 17, а) шатуна двутаврового сечения. В его верхнюю головку запрессовывают бронзовую втулку 2. Нижняя головка шатуна разъемная. Ее отъемная часть — крышка 6. Верхняя половина головки изготовлена заодно с шатуном.

Шатуны

Рис. 17. Шатуны: а — детали шатуна; б — варианты сечения стержня шатунов и подвода масла к поршневому пальцу; в — косой разъем нижней головки шатуна; г – способы фиксации крышки нижней головки шатунов; 1 и 4- верхняя и нижняя головки шатуна; 2 – втулка верхней головки; 3 – стержень шатуна; 5 – вкладыш шатунного подшипника; 6 – крышка нижней головки шатуна; 7 – шплинт; 8 — корончатая гайка; 9 — фиксирующий усик вкладыша; 10 — шатунный болт; 11 – отверстие для масла; 12 – канал для подвода масла в теле шатуна; 13 – треугольные шлицы в стыке крышки с нижней головкой шатуна; 14 – стопорная шайба

Внутренняя поверхность нижней головки шатуна обработана в сборе с крышкой. Поэтому крышки нижних головок шатунов невзаимозаменяемы. Для их правильной установки на боковую по- • верхность нижней головки шатуна и крышки наносят порядковый номер (считая первый от радиатора) и цифры комплектности, которые должны совпадать при сборке.

Обе половины головки соединены высокопрочными специальными шатунными болтами 10. Их гайки затягивают динамометрическим ключом и шплинтуют. В нижнюю головку шатуна устанавливают подшипники скольжения, состоящие из двух вкладышей 5 (верхнего и нижнего). От осевого смещения и провертывания вкладыши удерживаются в гнездах усиками Р, входящими в расположенные на одной стороне шатуна пазы. Масло к поршневому пальцу подается через отверстие 11 (рис. 17, б) или канал 12. Нижняя головка шатуна у большинства двигателей имеет прямой разъем, т.е. под прямым углом к оси тела шатуна. У некоторых двигателей плоскость разъема нижней головки шатуна выполнена под углом.

Косой разъем (рис. 17, в) необходим для обеспечения прохода нижней части шатуна через гильзу при монтаже поршневой группы. При такой конструкции шатунные болты для крепления крышки ввертывают прямо в шатун. Чтобы предупредить самоотвертывание, под головки болтов устанавливают стопорные шайбы 14 (рис. 17, г).

Коленчатый вал воспринимает усилие, передающееся от поршней через шатуны, и преобразует их в крутящий момент, а также используется для привода в действие различных механизмов и деталей двигателя.

Коленчатый вал. Такие детали штампуют из высококачественной стали или отливают из высокопрочного чугуна. Он состоит из опорных коренных шеек 1 (рис. 18), шатунных шеек 11, соединяющих их щек 2, носка (передней части) и хвостовика (задней части). К щекам прикреплены или отлиты вместе с валом противовесы 12, необходимые для его уравновешивания. Шейки вала для большей износоустойчивости закалены токами высокой частоты (ТВЧ). В щеках вала проходят косые каналы, по которым масло поступает к шатунным подшипникам. Внутри шатунных шеек выполнены полости В для центробежной очистки масла. Полости закрыты резьбовыми пробками 17. При вращении коленчатого вала механические примеси (продукты изнашивания) под действием центробежной силы оседают на стенках полости. Очищенное масло выходит на поверхность шатунной шейки из средней части полости по трубке 18.

На каждой шатунной шейке коленчатого вала двигателей с V- образным расположением цилиндров закреплено по два шатуна, поэтому шейки имеют большую длину. На переднем конце коленчатого вала находятся одна или две шестерни для привода газо- распределительного механизма и других механизмов, шкив 16привода вентилятора и генератора, а также храповик или болт для проворачивания коленчатого вала вручную. В некоторых двигателях распределительная шестерня размещена на заднем конце вала, где закреплен и маховик 5.

Коленчатый вал дизеля Д-243

Рис. 18. Коленчатый вал дизеля Д-243: 1 – коренная шейка; 2 – щека; 3 – упорные полукольца; 4 и 10 – нижний и верхний вкладыши коренного подшипника; 5 – маховик; 6 – маслоотражатель; 7 – установочный штифт; 8 — болт крепления маховика; 9 — зубчатый венец; 11 – шатунная шейка; 12 – противовесы; 13 – шестерня коленчатого вала; 14 – ведущая шестерня привода масляного насоса; 15 – болт; 16 – шкив; 17 — пробка; 18 – трубка для чистого масла; А — место клеймения размерной группы шеек коленчатого вала; Б – канал подвода масла в полость шатунной шейки; В — полость шатунной шейки

Чтобы масло не вытекало наружу, на концах коленчатого вала в местах выхода из картера установлены маслоотражатели а в корпусных деталях — сальники.

Обычно на заднем конце коленчатого вала имеется буртик, с помощью которого вал удерживается от осевого перемещения. Для этого на последнем коренном подшипнике предусмотрены буртики или упорные полукольца 3. Продольные перемещения коленчатого вала некоторых двигателей ограничивают подобные устройства, расположенные на первой или средней коренной шейке.

Коренные подшипники, как и шатунные, выполнены в виде вкладышей 10, изготовленных из сталеалюминиевой ленты. Наружная часть ленты стальная, а внутренняя покрыта тонким слоем антифрикционного сплава, который выдерживает большие нагрузки и характеризуется высокой износостойкостью. В качестве антифрикционного материала вкладышей используют высокооловянистый алюминиевый сплав или свинцовистую бронзу.

Вкладыши как шатунных, так и большинства коренных подшипников взаимозаменяемы. Верхние вкладыши имеют отверстие и кольцевую канавку для прохода масла к шейкам вала.

От осевых перемещений и проворачивания вкладыши удерживаются усиками, выштампованными на внешней поверхности, и их плотной посадкой в гнезде. При сборке усики вкладышей входят во фрезерованные канавки, выполненные на постелях вкладышей в блок-картере или крышке подшипника.

Маховик. Эта деталь представляет собой тяжелый чугунный диск. С задней стороны маховика некоторых двигателей предусмотрена выточка для размещения сцепления. На переднем торце находится углубление, по которому определяют положение поршня первого цилиндра. При совпадении этого углубления с отверстием в картере маховика поршень первого цилиндра находится в положении, соответствующем моменту начала подачи топлива к первому цилиндру. В некоторых двигателях это совпадение соответствует положению поршня в в.м.т. На маховиках нанесены метки с номерами цилиндров, в которых происходит такт сжатия. Метки и углубления используют при регулировке зазоров между клапанами и коромыслами.

На ободе маховика напрессован или закреплен болтами стальной зубчатый венец 9. Он необходим для проворачивания коленчатого вала от пускового устройства или стартера.