Двигатели
внутреннего сгорания

 
         

 

Главная
Основы конструирования
Расчеты
Силы и моменты
Поршневая группа
Шатуны и штоки
Коленчатые валы
Подшипники
Система газораспределения
Корпусные детали
Анализ конструкции
Устройство и
принцип действия

КШМ
ГРМ
Система смазки
Система охлаждения
Система питания
Система зажигания
Пуск двигателей
Увеличение мощности
Разное

ШАТУННАЯ ГРУППА


Кроме шатуна в эту группу входит комплект подшипников верхней и нижней его головок, шатунные болты с гайками и элементами их фиксации (рис. 2.23). Шатун служит связующим звеном между поршнем и кривошипом коленчатого вала, поэтому совершает
переменную величину: минимальное сечение находится у верхней головки 1 а максимальное — у нижней головки 4 (см. рис. 2.23). Обычно обеспечивают плавный переход от стержня к головкам, что способствует повышению общей жесткости шатуна. С этой же целью и для уменьшения габаритов и массы шату.нов в быстроходных двигателях обе головки отковывают за одно целое со стержнем (разумеется, без крышек 6).
Верхняя головка имеет форму, близкую к цилиндрической, но в каждом конкретном случае ее выбирают с учетом методов фиксации поршневого пальца и его смазки. Если поршневой палец закрепляют в поршневой головке шатуна, то она не работает на износ и изготовляется без втулки с относительно небольшой длиной, равной примерно ширине наружной полки стержня шатуна (рис. 2.25, а). При других методах фиксации поршневых пальцев в верхнюю головку шатуна в качестве подшипника запрессовывают втулки из оловянистой бронзы с толщиной стенок от 0,8 До 2,5 мм (рис. 2.25,6 — д). Тонкостенные втулки изготовляют свертными из листовой бронзы и обрабатывают под заданный размер поршневого пальца после запрессовки в головку шату.на, например в двигателях ЗМЗ и ЗИЛ-130. В тракторных двигателях применяются биметаллические сталебрсшзовые втулки с толщиной слоя бронзы (БрОФ 6,5—0,15), равной 0,3—0,5 мм.
Втулки верхней головки шатунов смазывают разбрызгиванием или под давлением. В рассматриваемых двигателях широкое распространение получила смазка разбрызгиванием (дизели Д-144, Д-240, СМД, бензиновые ЗМЗ, ЗИЛ). Капельки масла при этом попадают в головку через одно или несколько больших с широкими фасками на входе маслоулавливающих отверстий (рис. 2.25, б) или через глубокую прорезь (рис. 2.25, в). Подачу масла под давлением применяют только в двигателях, работающих с повышенной нагрузкой на поршневые пальцы (дизели ЯМЗ, А-41Т). Масло подводят в них из общей системы смазки через канал в стержне шатуна (рис. 2.25, г).            ' /
' Двигатели, работающие со струйным охлаждением днища поршней, имеют на верхней головке-шатуна специальные форсунки для подачи и распыливания масла (рис. 2.25, д). Дозирование масла осуществляют с помощью калиброванного отверстия в пробочке 5, которую запрессовывают в канал стержня шатуна, как показано на рис. 2.26,6.
Нижние головки шатунов двигателей автомобилей и тракторов делают разъемными с упрочняющими приливами и ребрами жесткости. Типичные конструкции разъемных головок с прямым (нормальным) плоским разъемом показаны на рис. 2.23. Основная их половина откова.на совместно со стержнем 3, а отъемную половину 6, называемую крышкой нижней головки, или просто крышкой шатуна, скрепляют с основной двумя шатунными болтами 8: Иногда крышку крепят четырьмя и даже шестью болтами или шпильками. Отверстие в большой головке шатуна обрабатывают в собранном состоянии с крышкой (рис. 2.26), поэтому ее нельзя переставлять на другой шатун или изменять принятое положение на 180° относительно шатуна, с которым она была спарена до расточки. Чтобы предотвратить путаницу, на основной половине головки и на крышке, у плоскости их разъема, выбивают одинаковые порядковые номера.
Для двигателей с. блок-картерным остовом желательно, чтобы большая головка шатуна свободно проходила через цилиндры и не затрудняла выполнение монтажно-демонтажных работ. Поэтому развитые нижние головки изготовляют с косым разъемом, как сделано это в дизелях ЯМЭ-236, СМД-62, А-41Т и др. (рис. 2.26,6 — д). Плоскость косого разъема головки располагают под углом 45° к продольной оси стержня шатуна (в отдельных случаях возможен угол разъема 30 или 60°). Габаритные размеры таких головок после удаления крышки резко уменьшаются. При косом разъеме крышки чаще всего крепят болтами, которые ввертывают в основную половину головки. Реже для этой цели применяют шпильки. В отличие от нормальных (прямых) разъемов (рис. 2.26, а) косые разъемы головок (рис. 2.26, б, в, г) позволяют несколько разгружать шатунные болты от разрывающих усилий, а возникающие лри этом боковые усилия воспринимаются треугольными и прямоугольными шлицами, или буртиками охватывающих крышек, сделанными на стыкующихся поверхностях головки.
Шлицевые .и другие фигурные поверхности в разъемах в сравнении с плоскими (гладкими поверхностями) уменьшают их жесткость, а технологически они.сложнее, поэтому для головок с косыми разъемами тоже стали применять плоские стыковочные поверхности с фиксирующими (установочными) штифтами, как, например, в дизеле СМД-62 (рис. 2.26, д).
Шатунные болты нижних головок шатунов с нормальной плоскостью разъема в подавляющем большинстве случаев являются одновременно установочными, точно фиксирующими положение крышки относительно шатуна. Такие болты и отверстия под них в головке обрабатывают с высокой точностью, как установочные штифты или втулки. Шатунные болты или шпильки при любых разъемах головок относятся к исключительно ответственным деталям, обрыв которых связан с тяжелыми аварийными последствиями, поэтому их изготовляют весьма тщательно с плавными переходами между элементами конструкции и подвергают термообработке. Стержни болтов изготовляют с проточками в местах перехода к резьбовой части и около головок. Это увеличивает их податливость и приспособляемость при нарушении строгой параллельности между плоскостями прилегания шатунных гаек с соответствующими поверхностями шатуна, а следовательно, предупреждает и возможный перенатяг резьбы весьма ответственного резьбового соединения. Проточки делают без подрезов с диаметром, равным примерно внутреннему диаметру резьбы болта (рис. 2.26).
В тракторных и автомобильных двигателях шатунные болты и гайки к ним изготовляют из сталей марок 45Х, 40ХН, 40ХНМА и др. Чтобы предотвратить возможное проворачивание шатунных болтов при затягивании гаек, их головки делают с вертикальным (по оси болта срезом, а в зоне сопряжения кривошипной головки шатуна со стержнем выфрезовывают площадки или углубления с вертикальным уступом, удерживающим болты от проворачивания (рис. 2.26).
Затяжку шатунных болтов выбирают из условий нераскрытия стыка разъемной головки, поэтому усилие затяжки строго нормируют и контролируют с помощью динамометрических ключей. Так, в бензиновых двигателях момент затяжки составляет 70—80 Н-м, а в дизелях до 180 Н-м и даже до 240 Н-м (в некоторых тракторных агрегатах). Однако затяжка шатунных болтов сверх установленного недопустима, так как приводит к опасной вытяжке у них резьбы.
В традиционных конструкциях гайки шатунных болтов тщательно шплинтовали или фиксировали замковыми шайбами, контргайками и т. д., а в новейших — применяют самоконтрящиеся (плотные) резьбовые соединения, достаточно надежные в эксплуатации.

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

 



  Разработано специально для liciss.ru, все права защищены.
Копирование материалов сайта разрешается только с указанием прямой индексируемой ссылки на источник.