Шатун – это сборочная единица двигателя, которая преобразует возвратно-поступательное движение во вращательное. По внешнему виду выпускаемые шатуны отличаются в зависимости от типа и компоновки двигателя. К примеру, дизельные двигатели работают в более тяжелых условиях, их шатуны имеют более мощную конструкцию и значительно тяжелее шатунов бензинового двигателя при прочих равных условиях. Шатун состоит из следующих компонентов: верхняя головка, втулка верхней головки, стержень, нижняя головка, вкладыши нижней головки, крышка нижней головки, шплинт, гайка, специальный выступ вкладыша, болт шатуна; отверстие для смазки. Стержень может иметь разные сечения. Массово используются следующие виды сечений: двутавров, крестообразный, трубчатый, круглый. Верхняя головка обычно цилиндрической формы (иногда в форме трапеции), изготавливается неразъемной.
Её форма зависит от метода крепления поршневого пальца и его смазки. Пальцы могут быть плавающего или фиксированного типа. При плавающем пальце — имеется запрессованная антифрикционная втулка (обычно бронзовая или биметаллическая), которая уменьшает трение между пальцем и верхней головкой шатуна. Конструкция с фиксированным пальцем бывает разных видов. Фиксация пальца производится с помощью: разреза вдоль головки и стяжного болта, боковым разрезом -это приводит к увеличению самой головки либо при помощи свертных втулок. Смазывается верхняя втулка разбрызгиванием или под давлением. Второй вид смазки распространён на высоконапряженных двигателях.
Нижняя головка шатуна изготавливается с ребрами жесткости и упрочняющими приливами. Для обеспечения высокой ремонтопригодности конструкции ее делают разъемной. Отверстие нижней головки изготавливается в сборе с нижней крышкой, поэтому нельзя при ремонте менять местами крышки или поворачивать их на 180 градусов. Плоскость разъема крышки по отношению к продольной оси стержня обычно под углом в 90 градусов (прямой разъем), но иногда этот угол может составлять 30, 45 или 60 градусов (косой разъем). Это используется тогда, когда нижняя головка — при прямом разъёме, имеет габаритную конструкцию и не проходит из-за этого в цилиндр двигателя. Болты, крепящих крышку нижней головки изготавливаются из высококачественных легированных сталей с высоким коэффициентом текучести, их количество может быть от двух до шести штук.
Вкладыши нижней головки различаются по типу покрытия: цельный (состоит из одного металла), двухслойный (стальная основа с антифрикционным слоем), трехслойный (нижний стальной, средний — заливка и антифрикционный). Для устранения неуравновешенности, устанавливаемые на один двигатель шатуны должны иметь одинаковый вес. Чем быстроходнее двигатель, тем меньше должна быть эта разница в весе. При изготовлении шатуны сортируют по весовым группам. Весовые группы маркируются разными цветами, что значительно облегчает сборку двигателя. При единичной замене шатуна в двигателе, подгонка по весу производится путем удаления металла с верхней или нижней головок.
Шатун изготавливается: литьем из чугуна, горячей штамповкой или ковкой из высоколегированной хромоникелевой стали и методом порошковой металлургии. Встречаются шатуны, изготовленные из титана. Вышеуказанные технологии позволяют получить надежную и долговечную деталь.
29.10.2014