10. Шатунно-кривошипная группа

Шатуны (рис. 21, а) соединяют поршни с коленчатым валом и передают ему усилие от давления газов, воспринимаемых поршнями. При работе двигателя на шатун действуют силы давления газов и инерции, поэтому он должен быть прочным, жестким и легким. Шатун изготовлен из высококачественной стали в виде стержня с двумя головками.

Рис. 21(15). Конструкции шатунов: а - детали шатуна, б - сечения стержня шатуна и подвод масла к поршневому пальцу, в - косой разъем нижней головки шатуна, г - способы фиксации крышки нижней головки шатунов; 1 - верхняя головка шатуна, 2 - втулка верхней головки шатуна, 3 - стержень шатуна, 4 - нижняя головка 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 подвода масла, 12 - канал для подвода масла в теле шатуна, 13 - треугольные шлицы в стыке крышки с нижней головкой шатуна, 14 - стопорная шайба

Стержень 3 шатуна имеет двутавровое сечение. В верхнюю головку шатуна запрессовывают с натягом бронзовую втулку 2.

Нижняя головка шатуна разъемная. Ее отъемная часть — крышка 6. Верхняя половина головки изготовлена заодно с телом шатуна.

Механическую обработку внутренней поверхности нижней головки шатуна осуществляют в сборе с крышкой. Поэтому невозможна взаимозаменяемость крышек нижних головок шатунов. Чтобы установить их правильно, на боковую поверхность нижней головки шатуна и крышки наносят порядковый номер, считая первый от радиатора, и цифры комплектности, которые должны совпадать при сборке. Обе половины головки соединяют высокопрочными специальными шатунными болтами 10. Гайки болтов затягивают динамометрическим ключом и шплинтуют. В нижнюю головку шатуна устанавливают подшипники скольжения, состоящие из двух вкладышей 5 — верхнего и нижнего. От осевого смещения и проворачивания вкладыши удерживаются в гнездах усиками 9, входящими в пазы, расположенные на одной стороне шатуна. На нижней головке шатуна автомобильных двигателей находится отверстие для подачи масла на стенки цилиндра.

Масло к поршневому пальцу подается через отверстие 11 (рис. 21, б) или через канал 12, выполненный в теле шатуна. Нижняя головка шатуна имеет прямой разъем, т. е. под прямым углом к оси тела шатуна. У некоторых двигателей плоскости разъема нижней головки шатуна выполнены под углом. Косой разъем (рис. 21, в) необходим для обеспечения прохода нижней части шатуна через гильзу при монтаже поршневой группы. При такой конструкции шатунные болты крепят крышку не с помощью гаек, а ввертывают прямо в тело шатуна. Для увеличения площади соприкосновения плоскости косого разъема нижней головки шатуна сделаны не гладкими, а шлицевыми, что предотвращает срез шатунных болтов. Чтобы предупредить самоотворачивание, под головки болтов устанавливают стопорные шайбы 14 (рис. 21, г).

Коленчатый вал (рис. 22) воспринимает усилия, действующие от поршней, и преобразует их в крутящий момент, который передается на трансмиссию трактора и автомобиля, а также используется для привода в действие различных механизмов и деталей двигателя. Воспринимаемые коленчатым валом периодически действующие силы давления газов и инерции движущихся деталей могут вызвать износ, деформацию изгиба и кручения вала. Поэтому он должен обладать большой прочностью и быть износостойким.

Рис. 22(16). Конструкции коленчатых валов: а - дизельного рядного двигателя, б - V - образного двигателя; 1 - коренная шейка, 2 - щека, 3 - упорные полукольца, 4 - нижний вкладыш коренного подшипника, 5 - маховик, 6 - маслоотражатель, 7 - установочный штифт, 8 - болт крепления маховика, 9 - зубчатый венец, 10 - верхний вкладыш коренного подшипника, 11- шатунная шейка, 12 - противовесы, 13 - шестерня коленчатого вала, 14 - ведущая шестерня привода масляного насоса, 15 - болт, 16 - шкив, 17 - пробка, 18 - канал для подвода масла, 19 - фланец; А - место клеймения размерной группы шеек коленчатого вала, Б - канал подвода масла в полость шатунной шейки, В - полость шатунной шейки

Коленчатый вал штампуют из высококачесвенной стали или отливают из высокопрочного чугуна. Он состоит из опорных коренных шеек 7, шатунных шеек 11, соединяющих их щек 2, носка (передней части) и хвостовика (задней части). К щекам закреплены или отлиты вместе с валом противовесы 12, необходимые для его балансировки. Шейки вала для большой износоустойчивости закалены токами высокой частоты. В щеках вала проходят косые каналы, по которым масло поступает к коренным и

шатунным подшипникам. Внутри шатунных шеек выполнены полости В для центробежной очистки масла. Полости закрыты резьбовыми пробками 17. При вращении коленчатого вала механические примеси (продукты износа) под действием центробежной силы оседают на стенках полости. На каждой шатунной шейке коленчатого вала двигателей с У-образным расположением цилиндров помещены по два шатуна, поэтому шейки имеют большую длину. На переднем конце коленчатого вала закреплены одна или две шестерни для привода газораспределительного и других механизмов, шкив 16 привода вентилятора и генератора, а также храповик или болт 15 для проворачивания коленчатого вала вручную. Между шкивом и шестерней установлен маслоотражатель 6, отбрасывающий масло от переднего сальникового уплотнения. У некоторых двигателей распределительная шестерня размещена на заднем конце вала.

На заднем конце вала закреплен маховик 5. У ряда двигателей маховик закрепляют установочными штифтами 7 и болтами 8, ввернутыми в торец коленчатого вала. У других двигателей имеется фланец 19, в котором просверлены отверстия для крепления маховика болтами. Перед фланцем на коленчатом валу выполнена маслосгонная резьба, которая вместе со специальными узкими вкладышами или сальником образует лабиринтное уплотнение, предотвращающее протекание масла в картер маховика. Обычно на заднем конце коленчатого вала имеется буртик, с помощью которого вал удерживается от осевого перемещения. С этой целью последний коренной подшипник имеет 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 биметаллической сталеалюминиевой ленты. Наружная часть ленты стальная, а внутренняя покрыта

тонким слоем антифрикционного сплава АСМ, который выдерживает большие нагрузки и обладает высокой износостойкостью. Для улучшения приработки внутренняя поверхность вкладышей облужена. Вкладыши как шатунных, так и большинства коренных подшипников взаимозаменяемы.

Маховик способствует равномерному вращению коленчатого вала и помогает двигателю преодолевать повышенные нагрузки при трогании машины с места и во время работы. Маховик представляет собой тяжелый чугунный диск. С задней стороны маховика предусмотрена выточка для размещения сцепления для чего задняя плоскость маховика тщательно обработана.

На переднем торце маховика находится углубление, по которому определяют положение поршня первого цилиндра. При совпадении этого углубления с отверстием в картере маховика поршень первого цилиндра находится в ВМТ.

В ряде двигателей это совпадение соответствует положению поршня в момент начала подачи топлива к первому цилиндру.

На маховиках некоторых двигателей нанесены метки с номерами цилиндров, в которых происходит такт сжатия. Метки и углубление на маховике используют при регулировке клапанов.

На ободе маховика напрессован или закреплен болтами стальной зубчатый

венец 9, необходимый для вращения коленчатого вала от пускового устройства или стартера.

Конструкция двигателя ЯМЗ - 236 представлена на рис. 23(170, 24(18).

Рис. 23(17). Блок и головки цилиндров двигателя ЯМЗ - 236: крышка распределительных шестерен, 2 - металлоасбестовая прокладка, 3 - головка правого ряда цилиндров, 4 - площадка для установки топливного насоса высокого давления, 5 - головка левого ряда цилиндров, 6 - отверстие для установки форсунки, 7 - картер маховика, 8 - блок цилиндров, 9 - крышки коренных подшипников, 10 - гильза цилиндров, 11 - резиновые уплотнительные кольца гильзы, 12 - вкладыши коренных подшипников

Рис. 24(18). Кривошипно-шатунный и газораспределительный механизмы двигателя ЯМЗ - 236: 1 - толкающая штанга, 2, 13 - шайбы, 3 - ось коромысла, 4, 5 - клапанные пружины, 6 - клапан, 7 - опорная шайба пружин, 8 - сухари, 9 - направляющая втулка, 10 - коромысло, 11 - контргайка, 12 - регулировочный винт, 14, 23 - стопорные кольца, 15 - толкатель, 16 - распорная втулка, 17 - чугунные втулки, 18 - ось толкателей, 19 - распределительный вал, 20 - компрессионные кольца, 21, 24 - маслосъемные кольца, 22 - поршневой палец, 25 - поршень, 26 - шатун, 27 - вкладыши, 28 - крышка шатуна, 29 - замочная шайба, 30 - шатунный болт, 31 - шестерня коленчатого вала, 32 - шестерня распределительного вала