З'єднайте поршень і колінчастий вал і передайте силу, що діє на поршень, на колінчастий вал, перетворюючи зворотно-поступальний рух поршня в обертовий рух колінчастого вала.
Шатунна група складається з корпусу шатуна, кришки великого торця шатуна, втулки малого кінця шатуна, вкладиша підшипника великого кінця шатуна та болтів (або гвинтів) шатуна.На шатунну групу діє газова сила поршневого пальця, власне коливання та зворотно-поступальна сила інерції поршневої групи.Величина і напрям цих сил періодично змінюються.Тому шатун піддається змінним навантаженням, таким як стиснення та розтяг.Шатун повинен мати достатню втомну міцність і конструктивну жорсткість.Недостатня втомна міцність часто призводить до руйнування корпусу шатуна або болта шатуна, що призводить до великої аварії з пошкодженням усієї машини.Якщо жорсткість недостатня, це призведе до деформації вигину тіла шатуна та деформації великого кінця шатуна, що призведе до ексцентричного зносу поршня, циліндра, підшипника та шатуна.
Будова і склад
Корпус шатуна складається з трьох частин, частина, з'єднана з поршневим пальцем, називається малим кінцем шатуна;частина, з'єднана з колінчастим валом, називається великим кінцем шатуна, а частина, що з'єднує малий і великий кінець, називається корпусом шатуна.
Малий кінець шатуна здебільшого являє собою тонкостінну кільцеву структуру.Для зменшення зносу між шатуном і поршневим пальцем в малий торцевий отвір запресована тонкостінна бронзова втулка.Просвердліть або фрезеруйте канавки в маленькій голівці та втулці, щоб розбризкуване масло потрапило на сполучені поверхні мастильної втулки та поршневого пальця.
Шатунний вал - це довгий стрижень, і на нього також діють великі зусилля під час роботи.Щоб запобігти вигину і деформації, корпус стержня повинен мати достатню жорсткість.З цієї причини більшість шатунних валів двигунів транспортних засобів використовують I-подібні секції, які можуть мінімізувати масу при достатній жорсткості та міцності, а Н-подібні секції використовуються у двигунах високої міцності.Деякі двигуни використовують малий кінець шатуна для розпилення масла для охолодження поршня, і наскрізний отвір необхідно просвердлити в поздовжньому напрямку тіла шатуна.Щоб уникнути концентрації напруги, з’єднання між корпусом шатуна та малим і великим кінцями має плавний перехід великої дуги.
Щоб зменшити вібрацію двигуна, різницю якості кожного шатуна циліндра необхідно обмежити мінімальним діапазоном.При складанні двигуна на заводі його зазвичай групують за масою великого та малого кінців шатуна в грамах.Груповий шатун.
На V-подібному двигуні відповідні циліндри лівого і правого рядів мають спільний шатун, а шатуни мають три типи: паралельні шатуни, шатуни вилки, головні і допоміжні шатуни.
Основна форма пошкодження
Основними формами пошкодження шатунів є втомний руйнування і надмірна деформація.Зазвичай втомні злами розташовані в трьох зонах високого напруження на шатуні.Умови роботи шатуна вимагають від шатуна високої міцності і стійкості до втоми;він також вимагає достатньої жорсткості та міцності.У традиційній технології обробки шатунів для матеріалів зазвичай використовується загартована та відпущена сталь, така як сталь 45, 40Cr або 40MnB, які мають вищу твердість.Таким чином, нові матеріали для шатунів, вироблені німецькими автомобільними компаніями, такі як високовуглецевий мікросплав C70S6 без загартування та відпуску, кована сталь серії SPLITASCO, кована сталь FRACTIM і кована сталь S53CV-FS тощо (вище наведено всі німецькі стандарти DIN). ).Хоча легована сталь має високу міцність, вона дуже чутлива до концентрації напруги.Таким чином, потрібні суворі вимоги до форми шатуна, надмірного галтеля тощо, і слід приділяти увагу якості обробки поверхні для підвищення втомної міцності, інакше застосування високоміцної легованої сталі не досягне бажаного ефект.
