Шатун-це... Функції, особливості шатуна

У двигуні внутрішнього згоряння шатун-це деталь кривошипно-шатунного механізму. Елемент з`єднує поршні з колінчастим валом. Необхідні шатуни для передачі поступальних рухів поршнів і перетворення цих рухів в обертання колінчастого вала. В результаті машина може їхати.

Конструкція

Ми вже приблизно знаємо, що таке шатун, і зараз розглянемо особливості конструкції. Деталь з`єднує поршень з колінчастим валом. В процесі роботи відбуваються дуже складні рухи. Верхня головка шатуна виконує зворотно-поступальні рухи, нижня частина робить кругові. Шатуни в процесі роботи сприймають дуже високі навантаження, і це враховується в конструкції. Дивіться на схемі шатун двигуна.

Елемент складається з верхньої головки, нижньої головки, а також з силового стрижня, який служить з`єднувачем. Деталь практично повністю цілісна і виготовляється зі сталі, чавуну, алюмінієвих сплавів.

Верхня головка

Верхня головка шатуна-це та частина, що має отвір для поршневого пальця. У цей отвір після установки поршня запресовують палець. Конструкція верхньої головки цілісна. Форма її повністю визначається тим, як зроблено кріплення поршневих пальців.

Якщо палець фіксований, тоді в голівці на шатуні отвір буде мати циліндричну форму. Отвір зроблено дуже точно, щоб забезпечувати потрібний натяг при з`єднанні. Натяг – це, коли розмір поршневого пальця трохи більше, ніж розмір отвору в головці шатуна. Якщо палець має плаваючу конструкцію. Тоді в головку шатуна впресовують Біметалічні або бронзові втулки.

Але існують і моделі ДВС з плаваючим типом пальця, де немає втулок, і палець може вільно обертатися в отворі головки шатуна, адже отвір в голівці зроблено з зазором. В цьому випадку до поршневого пальця обов`язково подається масло. Верхня головка робиться у вигляді трапеції, так як вона відчуває грандіозні навантаження. Трапеція дозволяє збільшити опору в процесі роботи поршнів.

Нижня головка

Вона з`єднується через роз`ємне з`єднання з шатунною шийкою на колінчастому валу. Деталь складається з двох частин-верхньої частини і кришки. Верхня частина представляє з шатуном єдине ціле. На заводі отвір в нижній голівці розточується разом з кришкою, кожна з них може використовуватися тільки зі своїм шатуном. Кришка і шатун з`єднуються за допомогою болтового з`єднання.

У нижній частині є підшипники ковзання. Це деталі, по конструкції нагадують корінні вкладиші. Вони також виготовлені зі сталевої стрічки з антифрикційним покриттям.

Стрижень

Для більшості двигунів масового ринку стрижень має розширення до нижньої голівки і зроблений у вигляді двотаврової форми. У дизельних ДВС шатун зроблений більш міцним і масивним, на відміну від бензинових двигунів.

Деякі мотори можуть оснащуватися шатунами і інших форм. Зазвичай в стержні є внутрішній канал для подачі мастила до голівки. Іноді даний канал проходить і до нижньої голівці шатуна-це канал для подачі масла до вкладишів.

Матеріал

Щоб максимально знизити вібрації і шум, а також для підвищення потужності, інженери розробляють шатуни і інші елементи двигуна авто максимальної малої ваги. Однак постійне полегшення веде до зниження міцності характеристик. Але ж шатун-це деталь, що відчуває величезні навантаження. Елемент повинен мати певний запас міцності.

Для економії і для зниження собівартості виробництва, вироби для ДВС виготовляють переважно з чавуну методом лиття. Даний підхід відмінно застосовується бензинових моторів. Чавун-це ідеальний компроміс між ціною і міцністю.

Що стосується дизелів, то всі деталі тут працюють під ще більш серйозними навантаженнями. Тому чавун тут недоречний. Шатуни для дизельних ДВС виробляють штампуванням і гарячим куванням. Матеріал в даному випадку-спеціальні леговані сталі. Шатун, виготовлений методом кування, значно міцніше литих чавунних виробів. Але і ціна значно вище.

Як працює?

Ми вже знаємо, як виглядає шатун. Як це працює, дізнаємося далі. Головне завдання елемента-взяти на себе передачу тягових зусиль від поршнів, що рухаються поступально до коленвалу. Таким чином, тяга перетворюється в обертальні рухи. Процес перетворення дуже швидкий.

Коли поршень знаходиться в положенні ВМТ або трохи нижче її, ТО Паливна суміш запалюється і поршень виштовхується вниз. Шатун, з`єднаний з поршнем, також буде рухатися вниз, змушуючи колінчастий вал обертатися. Коли поршень двигуна досягне нижньої мертвої точки, за рахунок сили інерції колінчастий вал буде штовхати шатун і поршень вгору. Даний процес циклічний і повторюється багаторазово.

Укладення

Отже, ми дізналися, що таке шатун. Це деталь для з`єднання поршнів і колінчастого вала. Механізм досить міцний і виконує важливу функцію в роботі ДВС.