Днище – является частью головки, в функции которого входит формирование камеры сгорания и отвод основной доли теплоты, воспринимаемой поршнем от рабочего тела.
Конструкция днища поршней определяется типом двигателя и формой камеры сгорания. Поршни с плоским днищем или с небольшой цилиндрической выемкой наиболее распространены в карбюраторных двигателях. Такая конструкция упрощает технологию изготовления поршня. В последних конструкциях карбюраторных двигателей получили распространение поршни с отлитой на торце головки камерой сгорания специальной формы (рисунок 2.64).
2
1
Рисунок 2.64. Конструкция головки поршней ВАЗ-2108, 21083, 2110:
1- камера сгорания; 2-занижения под клапаны.
В двухтактных карбюраторных двигателях для образования оптимальной формы камеры сгорания и улучшения продувки цилиндров поршни делают с выпуклыми, вогнутыми или фасонными днищами.
В дизельных двигателях, чаще всего, камера сгорания располагается в головке поршня. Ее геометрические параметры строго согласуются с расположением форсунки, количеством и распределением по объему камеры факелов распыляемого топлива, а объем определяется принятой степенью сжатия. Примеры конструкций головок поршней дизельных двигателей приведены на рисунке 2.65.
Занижение под клапан
Рисунок 2.65. Конструкции головок поршней дизельных двигателей.
Зазоры между элементами поршня и зеркалом цилиндра при прогретом двигателе являются одним из наиболее важных параметров работоспособности деталей поршневой группы. Проблема стабилизации величины зазоров в сопряжении поршень – цилиндр осложняется тем, что коэффициент линейного расширения поршней из алюминиевых сплавов в 1,5…2 раза превышает этот показатель для чугунных гильз цилиндров. Тепловое состояние поршня на различных режимах работы ДВС существенно варьируется. Его температура изменяется от минимальной при пуске и прогреве холодного двигателя до максимальной на режимах наибольших нагрузок. На фоне относительно стабильного теплового состояния цилиндра это обстоятельство предопределяет существенные изменения величин зазоров при различных режимах работы. Стабилизация зазора в сопряжении юбка поршня – зеркало цилиндра является одной из трудно решаемых технических проблем.
Головке поршня по его образующей (продольное сечение) придается одна из следующих форм: ступенчатая, коническая, бочкообразная. Учитывая характер распределения температуры по высоте головки, такая ее конфигурация позволяет при достижении штатного теплового состояния придать ей цилиндрическую форму.
Юбке поршня в продольном сечении придается бочкообразная форма. Это позволяет избежать кромочного удара торца юбки при перекладке поршней и учесть особенности ее термической деформации вследствие неравномерности распределения температуры по высоте.
В процессе работы двигателя на юбку поршня действует боковая сила в направлении перпендикулярном оси пальца и происходит ее овализация, что является следствием неравномерности распределения нагрузки по ее периметру (зона нагрузки – дуга с углом 80…100°). Это обстоятельство, а также неравномерность деформации поршня от давления газов на днище и при тепловом расширении приводят к тому, что рабочая часть юбки приобретает форму овала с большой осью в направлении оси пальца. Для нейтрализации этого явления юбка поршня в поперечном сечении выполняется овальной формы с малым диаметром по оси поршневого пальца. В этом случае при штатном тепловом состоянии форма юбки приближается к цилиндрической (см. рисунок 2.66).
Рисунок 2.66. Продольный и поперечный профили поршня.
В таблице 2.4 приведены значения величин овальности поршней (на диаметр) и допуски на их выполнение.
Таблица 2.4. Овальность поршней
| Зона поршня | Величина овальности, мм | Допуск на овальность, мм |
| Юбка | 0,122 ÷ 0,65 | 0,02 ÷ 0,08 |
| Головка | 0,03 ÷ 0,32 | 0,03 ÷ 0,06 |
Наиболее простые по форме поперечного сечения – поршни с одним значением овальности на юбке, наиболее сложные с несколькими значениями овальности – на юбке до 16, на головке до 4 значений.
Параметры профиля поперечного сечения обычно задаются через 10° в диаметральном или радиусном выражении, их допуски колеблются в зависимости от расположения сечения: наименьшие рядом с большой осью овала, наибольшие рядом с малой осью овала. Величина наименьшего допуска на профиль – 0,004 мм.
Наибольшая бочкообразность (на диаметр) – 0,2 для юбок и 0,7 для головок. Наименьший допуск на бочкообразность задается рядом с сечением наибольшего диаметра и равен 0,004 мм.
Для повышения точности соединения с гильзой, поршни карбюраторных и некоторых дизельных двигателей после окончательной обработки сортируют по размерным группам. Например, поршни ВАЗ выполняются с допуском 0,05 мм с разбивкой на 5 групп. Поршни большинства дизельных двигателей выполняются без разбивки на группы с допуском от 0,014 до 0,03 мм.
Для уменьшения величины тепловой деформации юбки за счет ограничения поступающих в нее тепловых потоков от головки, в некоторых конструкциях поршней выполняются одна или две симметрично расположенные поперечные прорези в зоне канавки под маслосъемное кольцо (рисунок 2.67а). Однако, при этом затрудняется теплоотвод от головки, а также уменьшается жесткость конструкции поршня.
Термостабилизация зазора между цилиндром и юбкой поршня в ряде конструкций осуществляют вертикальными прорезями, расположенными на той ее стороне, которая не прижимается к цилиндру (рисунок 2.67а). При этом в холодном состоянии зазор создается достаточно малым, что способствует устранения стуков поршня и шума. По мере прогрева двигателя юбка расширяется , но заклинивания поршня при выборе зазора не происходит, так как увеличение диаметра юбки компенсируется уменьшением ширины прорезей. Однако, это техническое решение снижает механическую прочность конструкции поршня, вследствие чего не применяется в современных форсированных двигателях.
Эффективным средством регулирования теплового расширения юбки является применение специальных терморегулирующих вставок, размещаемых в верхней части юбки (рисунок 2.67б).
1
3
а) б) Рисунок 2.67 Примеры конструкции поршней: 1- поперечная прорезь;
2 - продольная прорезь; 3 - терморегулирующая вставка; 4 – зона
выборки для подгонки по массе;
Отверстие под палец.
Кроме наружного профиля в пошне с высокой точностью выполняется отверстие под палец. Как правило, с разбивкой диаметра отверстия на размерные группы выполняются поршни карбюраторных двигателей, без разбивки – дизельных двигателей. В таблице 2.5 приведены точностные параметры отверстий под палец.
Таблица 2.5. Размерная точность отверстий под палец.
| Поршни с разбивкой диаметра отверстий на размерные группы | Поршни с разбивкой диаметра отверстий на размерные группы | ||
| Общий допуск на диаметр, мм | Допуск на группу, мм | Допуск на диаметр, мм | |
| 0,008 ÷ 0,0125 | 0,0025 ÷ 0,004 | 0,006 ÷ 0,011 | |
Канавки под кольца.
Конструкции канавок под кольца приведены на рисунке 45. Все канавки карбюраторных двигателей, как компрессионные, так и маслосъемные выполняются прямоугольной формы (рисунок 2.68а). Канавки под маслосъемные кольца дизельных двигателей также имеют прямоугольную форму. Канавки под компрессионные кольца дизельных двигателей могут иметь форму либо прямоугольную, либо трапецеидальную ввиде равнобочной или неравнобочной трапеции (рисунки 2.68б, 2.68в). Заготовки поршней дизельных и некоторых карбюраторных двигателей (ЗИЛ-130) отливаются со вставкой из легированного чугуна в зоне первого компрессионного кольца. Боковые поверхности этих канавок подвергаются значительным динамическим и термическим нагрузкам, поэтому используется материал с более высокими прочностными свойствами по сравнению с алюминиевыми сплавами.
а) б) в) г)
Рисунок 2.68. Конструкции канавок под кольца: а) – прямоугольная форма, б) – равнобочная трапеция, в) – неравнобочная трапеция, г) – вставка
в зоне первого компрессионного кольца.
studfiles.net
 Поршневая группа состоит из поршня, поршневых колец, поршневого пальца и деталей крепления пальца.Поршни бензиновых двигателей отливаются из алюминиевого сплава в коккиль (металлическую форму) под давлением. Форма днища поршня определяется типом камеры сгорания. Для уменьшения теплопепередачи в поршень , уменьшения массы и простоты обработки днище должно быть плоским. Однако существует много причин , требующих изменения днища поршня. С точки зрения протекания процесса сгорания оптимальной является компактная камера сгорания с выемкой в днище поршня под свечой зажигания. Иногда в днище поршня приходится делать выемки в зоне расположения тарелок клапанов, чтобы предотвратить их контакт с поршнем в зоне верхней мертвой точки, когда клапаны находятся в приоткрытом положении. При этом приходится учитывать изменения размеров поршня и клапанов в следствии их нагрева. На форму днища поршня могут влиять и требования унификации. Например поршни выполняются с выемки под клапана, чтобы удовлетворить потребности установок различных головок блока устанавливаемых на этот мотор, хотя к некоторым головкам выемки не нужны. Изменяя только форму днища поршня можно выпускать различные модификации двигателей с различными степенями сжатия под разные бензины. Поршни имеют высокий градиент перепада температур между днищем и юбкой. Поэтому цилиндрическая поверхность поршня в холодном состоянии имеет сложную форму и должна приобретать идеальную цилиндрическую форму при прогреве двигателя до рабочих температур. Обычно верхний пояс в зоне до первого компрессионного кольца имеет наибольшую температуру и соответственно наименьший диаметр, обеспечивающий зазор в холодном состоянии до 0.1 - 0.3 мм. Наличие этого зазора и объема находящегося в нем приводит к вялому сгоранию и повышенному выбросу углеводородов. В зоне верхнего пояса иногда делается проточка для снижения температуры в зоне верхнего компрессионного кольца. Следующие пояса выполняются с постепенно уменьшающимся зазором. На юбках поршней старых двигателей иногда делался разрез , что нередко повышало вероятность поломки поршней. Поршни современных двигателей выполняются с конической или бочкообразной поверхностью юбки с учетом распределения температур по высоте поршня. Основная нагрузка приходится на поверхность юбки поршня перпендикулярно оси пальца. Поэтому в поперечном сечении юбка поршня делается овальной формы,а в зоне бобышек поршневого пальца (называемой холодильниками) зазор увеличивается, что предотвращает задир при перегреве поршня.
В зоне верхней мертвой точки происходит так называемая перекладка поршня, то есть до верхней мертвой точки под действием давления газов он прижимается к одной части цилиндра, а после верхней мертвой точки к другой противоположной части. При большом зазоре и холодном двигателе появляется стук поршня, головка поршня перемещается относительно поршневых колец, при перекладке, что приводит к увеличению износа поршневых колец и торцов их канавок в поршне. Для уменьшения этого эффекта ось пальца смещается относительно оси цилиндра или ось цилиндра смещается относительно оси коленчатого вала (дезаксаж или дезаксиал) Для уменьшения зазора в верхней части поршня и, следовательно для уменьшения выбросов СН, а также уменьшения шума от перекладки и износа канавок и самих колец, при отливке поршня в коккиль закладываются жаропрочные вставки в зоне верхнего поршневого кольца. В некоторых конструкциях в зоне бобышек поршневого пальца в коккиль устанавливаются кольца или стальные пластины, предотвращающие его задиры. К числу оригинальных решений относится конструкция поршня у которого на поршневом пальце на отдельных бобышках сидят раздельные головка и юбка. Это позволяет уменьшить зазор в зоне юбки, снизить влияние перекладки поршня. Увеличение мощности двигателя на главную 0-100 км/ч 0-100 |
zero-100.ru
Поршневую группу кривошипно-шатунного механизма образует поршень в сборе с комплектом компрессионных и маслосъемных колец, поршневым пальцем и деталями его крепления. Ее назначение заключается в том, чтобы во время рабочего хода воспринимать давление газов и через шатун передавать усилие на коленчатый вал, осуществлять другие вспомогательные такты, а также уплотнять надпоршневую полость цилиндра для предотвращения прорыва газов в картер и проникновения в него моторного масла.
Поршень имеет днище, уплотняющую и направляющую (юбку) части. Днище и уплотняющая часть составляют головку поршня. Днище поршня вместе с головкой цилиндра ограничивают объем камеры сгорания. В головке поршня проточены канавки для колец. При работе двигателя на поршень действуют большие механические и тепловые нагрузки от давления горячих газов.
Конструкция поршня должна обеспечивать такой зазор между поршнем и цилиндром, который исключал бы стуки поршня после запуска двигателя и заклинивание его в результате теплового расширения при работе двигателя под нагрузкой.
На юбке поршня делают разрезы, придают ему овальную форму в поперечном сечении и коническую - по высоте, производят заделку в поршень специальных компенсационных пластин из металла с малым коэффициентом теплового расширения. Например, в поршнях некоторых двигателей с зажиганием от искры юбку выполняют с косым разрезом, что делает ее более упругой и позволяет устанавливать поршень с минимальным зазором, не опасаясь заклинивания.
При шлифовании поршню придают овальную форму (большая ось овала должна быть перпендикулярна оси поршневого пальца), чтобы под действием боковых усилий и нагрева юбка поршня в рабочем состоянии принимала цилиндрическую форму.
Так как температура головки поршня примерно на 100-150°С выше, чем нижней части юбки, то наружный диаметр юбки делают больше, чем диаметр головки.
Большую опасность представляет собой перегрев поршня из-за недостаточного его охлаждения. При перегреве прогорает днище поршня, происходит задир рабочей поверхности цилиндра, залегание колец и даже заклинивание поршня. Иногда для улучшения охлаждения поршня на его внутреннюю поверхность направляют струю масла.
Рисунок 3 - Детали поршневой группы: 1 - поршень, 2 - поршневой палец, 3 - стопорные кольца, 4, 5 - компрессионные кольца, 6 - маслосъемное кольцо.
Конструкции поршней с различной формой днища представлена на рисунке
Рисунок 4 - Конструкции поршней с различной формой днища (а—з) и их элементов: 1 — бобышка; 2 — стенка поршня; 3 — ребро; 4 — днище поршня; 5 — канавки для компрессионных колец; 6 — дренажное отверстие для отвода масла
Днища поршней могут быть плоскими (см. а), выпуклыми, вогнутыми и фигурными (рис. б—з). Их форма зависит от типа двигателя и камеры сгорания, принятого способа смесеобразования и технологии изготовления поршней. Самой простой и технологичной является плоская форма. В дизелях применяются поршни с вогнутыми и фигурными днищами (см. рис. е—з).
Поршень дизеля КамАЗ-740 отлит из высококремнистого алюминиевого сплава (иногда поршни покрывают слоем олова для улучшения прирабатываемости) со вставкой из специального чугуна под верхнее компрессионное кольцо. Юбка поршня в поперечном сечении овальная, причем большая ось овала перпендикулярна оси поршневого пальца. По высоте поршень имеет коническую форму: в верхней части меньший диаметр, чем в нижней. На юбку поршня нанесено коллоидно-графитовое покрытие для улучшения приработки и предохранения от задиров. Кроме того, в бобышки поршня залиты стальные терморегулирующие пластины. Все это выполнено для компенсации неравномерности тепловой деформации поршня при работе в цилиндрах двигателя, возникающей изза неравномерного распределения массы металла внутри юбки поршня. В бобышках поршня имеются отверстия для прохода масла к поршневому пальцу. В головке поршня расположена тороидальная камера сгорания, а сбоку от нее в днище — две; выемки для предотвращения касания его с клапанами. Под бобышками в нижней части юбки сделаны выемки для прохода противовесов коленчатого вала в НМТ.
В связи со сложной формой наружной поверхности поршня измерять его диаметр необходимо в плоскости, перпендикулярной оси поршневого пальца и на расстоянии 52,4 мм от днища поршня. В запасные части поставляются поршни классов А, С, Е. Этих классов достаточно для подбора поршня к любому цилиндру, так как поршни и цилиндры разбиты на классы с некоторым перекрытием размеров. Например, к цилиндрам классов В и D) может подойти поршень класса С. Кроме того, при ремонте двигателей поршни обычно заменяются у изношенных цилиндров, поэтому к незначительно изношенному цилиндру, имевшему класс В, может подойти поршень класса С.
Главное при подборе поршня обеспечение необходимого монтажного зазора между поршнем и цилиндром (0,05-0,07 мм). По диаметру отверстия под поршневой палец поршни подразделяются через 0,064 мм на три категории, обозначаемые цифрами 1, 2, 3. Класс поршня (буква) и категория отверстия под поршневой палец (цифра) клеймятся на днище поршня. Поршни по массе в одном и том же двигателе подобраны с максимально допустимым отклонением +2,5 г.
С шатуном поршень соединен пальцем 2 плавающего типа, стопорные кольца 3 вставляются в канавки, проточенные в бобышках, кольца ограничивают осевое смещение пальца в поршне.
Поршневой палец стальной, цементированный, трубчатого сечения, запрессован в верхнюю головку шатуна с натягом и свободно вращается в бобышках поршня. Поршневые пальцы, как и отверстия в бобышках поршня, по наружному диаметру подразделяются на три категории через 0,004мм.
Категория пальца маркируется на его торце соответствующим цветом: синим первая категория, зеленым вторая, красным третья. Собираемые палец и поршень должны принадлежать к одной категории.
Отверстие под поршневой палец смещено от оси симметрии на 2 мм в правую сторону двигателя. Это уменьшает возможность появления стука поршня при переходе через в.м.т. Для правильной установки поршня в цилиндр около отверстия под поршневой палец имеется метка "П". Поршень должен устанавливаться в цилиндр так, чтобы метка была обращена в сторону передней части двигателя. Поршни, как и цилиндры, по наружному диаметру подразделяются на пять классов через 0,01 мм, обозначаемые буквами А, В, С, D, Е. Им соответствуют следующие диаметры цилиндров, в мм: А 78,94-78,95; В 78,95-78,96; С 78,96-78,97; D 78,97-78,98; Е 78,98-78,99.
На поршне выполнены канавки для двух компрессионных 4, 5 и одного маслосъемного 6 кольца. Компрессионные кольца уплотняют поршень в гильзе цилиндров и предотвращают прорыв газов через зазор между юбкой поршня и стенкой гильзы. Маслосъемные кольца снимают излишки масла со стенок гильз и не допускают попадания его в камеры сгорания.
Поршневые кольца изготовлены из чугуна. Иногда маслосъемные кольца делают из стали. Для установки на поршень кольца имеют разрез, называемый замком.
После установки в цилиндр зазор в замке должен быть в пределах 0,3-0,5 мм, чтобы кольцо не заклинивало при нагревании. Замки на поршне должны располагаться на равных расстояниях друг от друга по окружности, что уменьшает прорыв газов из цилиндра.
Компрессионные кольца и особенно первое (верхнее) из них работают в тяжелых условиях. Из-за соприкосновения с горячими газами и большой работы трения, производимой первым кольцом, оно сильно нагревается (до 225-275°С), что осложняет его смазку и вызывает увеличенный износ как самого кольца, так и верхнего пояса цилиндра.
Для повышения износостойкости поверхность верхнего компрессионного кольца подвергают пористому хромированию. Остальные кольца для ускорения приработки покрывают тонким слоем олова или молибдена (двигатель КамАЗ-740).
Поршневые кольца разрезные, в свободном состоянии их диаметр несколько больше диаметра цилиндра. Поэтому в цилиндре кольцо плотно прижимается к его стенкам. В канавках поршня кольца образуют лабиринт с малыми зазорами, в котором газы, прорывающиеся из надпоршневого пространства, с одной стороны, теряют давление и скорость, а с другой — прижимают кольца к стенке цилиндра.
Рисунок 5 - Поршневые кольца: а - внешний вид, б - расположение колец на поршне (двигателя ЗИЛ-130), в - составное маслосъемное кольцо; 1 - компрессионное кольцо, 2 - маслосъемное кольцо, 3 - плоские стальные диски, 4 - осевой расширитель, 5 - радиальный расширитель.
Компрессионные кольца имеют разную форму поперечного сечения. Компрессионное кольцо 1 с прямоугольным сечением (а) прилегает к цилиндру по всей наружной поверхности. Для увеличения удельного давления кольца на зеркало цилиндра и более быстрой приработки наружной поверхности кольцу придается коническая форма или делается на верхней внутренней кромке кольца 1 специальная выточка (6).
Маслосъемные кольца также имеют различную форму: коническую, скребковую, пластинчатую с осевым и радиальным расширителями (в). При движении вверх маслосъемное кольцо как бы «всплывает» в масляном слое, а при движении вниз острая кромка кольца соскабливает масло.
Маслосъемное кольцо отличается от компрессионных сквозными прорезями для прохода масла. В канавке поршня для маслосъемного кольца сверлят один или два ряда отверстий для отвода масла внутрь поршня.
Маслосъемное кольцо двигателей ЗМЗ и ЗИЛ состоит из двух стальных кольцевых дисков, осевого 4 и радиального 5 расширителей. Вследствие быстрой прирабатываемости и упругости стальные маслосъемные кольца хорошо прилегают к гильзе цилиндра.
Шатун.
Шатун соединяет поршень с кривошипом коленчатого вала и, преобразуя возвратно-поступательное движение поршневой группы во вращательное движение коленчатого вала, совершает сложное движение, подвергаясь при этом действию знакопеременных ударных нагрузок. В двигателе шатун подвергается воздействию значительных переменных нагрузок, изменяющихся от растяжения к сжатию. Поэтому он должен быть прочным, жестким и легким. Шатуны изготавливаются из стали литьем или горячей штамповкой. На спортивных автомобилях могут устанавливаться шатуны из титанового сплава. Шатун состоит из трех конструктивных элементов: стержня 2, верхней (поршневой) головки 1 и нижней (кривошипной) головки 3. Стержень шатуна обычно имеет двутавровое сечение. В верхнюю головку для уменьшения трения запрессовывают бронзовую втулку 6 с отверстием для подвода масла к трущимся поверхностям. Нижнюю головку шатуна для обеспечения возможности сборки с коленчатым валом выполняют разъемной. У бензиновых двигателей разъем головки обычно расположен под углом 90° к оси шатуна. У дизелей нижняя головка шатуна 7, как правило, имеет косой разъем. Крышка 4 нижней головки крепится к шатуну двумя шатунными болтами, точно подогнанными к отверстиям в шатуне и крышке для обеспечения высокой точности сборки. Чтобы крепление не ослабло, гайки болтов стопорят шплинтами, стопорными шайбами или контргайками. Отверстие в нижней головке растачивают в сборе с крышкой, поэтому крышки шатунов не могут быть взаимозаменяемыми.
Конструкция шатуна различается в зависимости от типа двигателя и его компоновочной схемы (рисунок 6). Длина шатуна во многом определяет высоту двигателя. Шатун условно разделяется на три части: стержень, поршневую и кривошипную головки.
Рисунок 6 - Детали шатунной группы: 1 — верхняя головка шатуна; 2 — стержень; 3 — нижняя головка шатуна; 4 — крышка нижней головки; 5 — вкладыши; 6 — втулка; 7 — шатун дизеля; S — основной шатун сочлененного шатунного узла
Стержень шатуна имеет, как правило, двутавровое сечение. Встречаются шатуны с круглым, прямоугольным, крестообразным, Н-образным сечением стержня. Для подачи масла к подшипнику поршневой головки в стержне шатуна выполнен канал.
Поршневая головка представляет собой цельную проушину, в которую с натягом установлена втулка – подшипник скольжения для вращения поршневого пальца. Втулка изготавливается бронзовой или биметаллической (сталь со свинцом, оловом). Устройство поршневой головки определяется размером поршневого пальца и способом его крепления. Для снижения массы шатуна и уменьшения нагрузки на поршневой палец на некоторых двигателях используются шатуны с трапециевидной формой поршневой головки.
Кривошипная головка обеспечивает соединение шатуна с коленчатым валом. На большинстве двигателей кривошипная головка выполняется разъемной, что обусловлено технологией сборки ДВС. Нижняя часть головки (крышка) соединяется с шатуном с помощью болтов. Реже используется штифтовое или бандажное соединение частей кривошипной головки. Разъем может быть прямым (перпендикулярный оси стержня) или косым (под углом к оси стержня). Косой разъем применяется, в основном, на V-образных двигателях и позволяет сделать блок двигателя более компактным.
Для противодействия поперечным силам стыковые поверхности кривошипной головки выполняются профилированными. Различают зубчатое, замковое (прямоугольные выступы) соединение. Самым популярным в настоящее время является соединение частей головки, полученное способом контролированного раскалывания, т.н. сплит-разъем. Разлом обеспечивает высокую точность стыковки частей.
Толщина кривошипной головки определяет длину блока цилиндров. Особенно это актуально для V- и W-образных двигателей. К примеру, толщина нижней головки шатуна двигателя W12 от Audi составляет всего 13 мм.
Для уменьшения трения в соединении шатуна с коленчатым валом и облегчения ремонта двигателя в кривошипной головке размещается шатунный подшипник, состоящий из двух вкладышей 5, залитых антифрикционным сплавом. Вкладыши изготавливаются многослойными – двух-, трех-, четырех- и даже пятислойными. Самые ходовые двух- и трехслойные вкладыши. Двухслойный вкладыш представляет собой стальную основу, на которую нанесено антифрикционное покрытие. В трехслойном вкладыше стальную основу и антифрикционный слой разделяет изоляционная прокладка.
Внутренняя поверхность вкладышей точно подогнана к шейкам коленчатого вала. Для фиксации вкладышей относительно головки они имеют отогнутые усики, входящие в соответствующие пазы головки. Подвод масла к трущимся поверхностям обеспечивают кольцевые проточки и отверстия во вкладышах.
Для обеспечения хорошей уравновешенности деталей кривошипно-шатунного механизма шатунные группы одного двигателя (как и поршневые) должны иметь одинаковую массу с соответствующим ее распределением между верхней и нижней головками шатуна.
В V-образных двигателях иногда используются сочлененные шатунные узлы, состоящие из спаренных шатунов. Основной шатун 8, имеющий обычную конструкцию, соединен с поршнем одного ряда. Вспомогательный прицепной шатун, соединенный верхней головкой с поршнем другого ряда, нижней головкой шарнирно крепится с помощью пальца к нижней головке основного шатуна.
Вкладыш, установленный в шатуне, нагружен больше, чем вкладыш, расположенный в крышке шатуна. На вкладыши, расположенные в шатунах, через поршни и шатуны воздействует давление газов (при сгорании топлива в цилиндрах) и поэтому эти вкладыши изнашиваются больше. Вкладыши, расположенные в крышках шатунов, меньше нагружены и практически изнашиваются незначительно.
studfiles.net
Для облегчения поршня, улучшения смазки и предотвращения задира в юбке выполняются отверстия (круглые, ромбовидные и другой формы). Однако это усложняет производство, уменьшает ресурс, поэтому такие поршни применяются для двигателей спортивных автомобилей.
