Шатун: що це таке, з яких частин складається, види, призначення та матеріали

Що таке шатун? Це елемент двигуна, який відповідає за передачу тиску газів, які діють на поршень, на колінчастий вал. Або що те саме, це ланка ланцюга, яка перетворює поперемінне переміщення поршнів у обертання колінчастого вала.

Як ви можете собі уявити, зусилля, які їм доводиться витримувати шатуни та інші компоненти двигуна вони дуже високіяк він блок двигуна або головка блоку циліндрів. Таким чином вони можуть перемістити автомобіль вагою в одну, дві і навіть більше тонн. Крім того, шатуни є складним елементом для змащування, тому вони є критично важливою частиною двигуна та його дизайн y виготовлення Вони дуже важливі.

Частини шатуна

стопа (мале кільце)

Шатун розділений на три частини, першою є ніжка, яка є кінець, який прикріплений до поршня. Щоб одночасно закріпитися і отримувати належне змащення, потрібно кілька компонентів:

• Каскільо: входить всередину отвору в нижній частині шатуна. У ньому є отвори для надходження олії та добре змащування області.
• трубка або циліндр: перехрестити поршень, який має два отвори в корпусі, і ніжка шатуна (яка розташована всередині поршня внизу). Він стикається лише з втулкою шатуна, тому що, як ми вже говорили вам раніше, він розміщений в отворі під ніжку. Цю трубку також можна назвати болтом.

Корпус (брусок, який з’єднує обидва кільця)

Тіло є центральна зона шатуна, який повинен підтримувати більшість зусиль, але перебувати в постійному русі також має бути легким. Зазвичай вони будуються з перетином у вигляді подвійного Т або Н в типи двигунів висока продуктивність. Хоча в більш звичайних двигунах вони також можуть бути побудовані у формі I.

La розділ відноситься до форми, яку можна побачити в тілі шатуна якби я розділив його навпіл і подивився на розріз. Якщо це a H, означає, що його краї ширші, щоб максимізувати його опір, а центр тонший, щоб полегшити його. Якщо він має форму I, означає, що він всюди однакової ширини, тому що йому не потрібна додаткова міцність товстих країв.

головка шатуна (велике кільце)

Голова - це частина, яка йде прикріплений до колінчастого вала і тому це найширша діра. На відміну від стопи, голова розпадається на дві половини, один з них є продовженням корпусу, а інший з’єднаний з іншим за допомогою двох гвинтів. Конструкція, яка дозволяє легко розібрати.

• Сомбререте: шатун великий кінець знімна половина
• Пернос: гвинти, які з’єднують кришку
• Каскільо: металевий циліндр, який запресований у великий кінець шатуна. У ньому є кілька невеликих отворів, через які надходить масло для змащування, тому що саме воно контактує з колінчастим валом, який обертається. Також називається підшипником або підшипником.

Пов'язана стаття:

Поршень, серце двигуна: що це таке, функції, деталі, характеристики, ціна

типи шатунів

Оскільки шатун не є винятковим елементом автомобільної промисловості, існує багато типів залежно від потреб кожної машини. Однак якщо говорити про транспортні засоби з двигуном внутрішнього згоряння, то такі є види спеціальних шатунів, які дещо відрізняються від опису, який ми надали вам досі:

цільний шатун

Це ті, хто має голова, зроблена цільним шматком, замість двох з’єднаних болтами. Тому для їх усунення двигун повинен мати іншу альтернативну систему розчеплення. Наприклад, нехай це буде колінчастий вал, який можна розібрати на частини. Зазвичай у шатунних пальцях, де кріпляться шатуни.

маслокрапельний стрижень

Вони являють собою шатуни, які мають a точку, через яку капає масло. Це спосіб спрямування та більшого контролю над падінням оливи після того, як вона пройде через усі компоненти, які потребують змащування.

полегшений шатун

Технічний опис цього типу шатуна дещо сухий: «Полегшений шатун називається, якщо площина, що ділить головку шатуна на дві половини, і площина, що проходить через осі лапи і головки (серединна площина), Вони не утворюють прямого кута. На малюнку добре видно, про що йдеться.

Кривошипи «вилка і лезо».

ці шатуни вони йдуть парами і підключений до тієї ж шийки колінчастого вала. Одна з них має дві голови а інший має лише один, який вставляється між ними, таким чином, що вони утворюють набір, подібний до петлі або двозубої виделки та ножа, вставлених між ними. Кришка входить всередину отвору, утвореного трьома головками.

Багато разів, щоб приєднати два шатуни до одного шатуна, просто використовуйте два окремих шатуна поруч. Таким чином, для встановлення обох потрібен лише трохи довший шатун. У наступному відео ви можете побачити, як це рішення використовується в двигунах V8 і V12 анімації.

шарнірний шатун

Залежно від конфігурації вам можуть знадобитися ваші кривошипи більше однієї дірки в головах. Таким чином вони можуть отримувати рух двох або більше шатунів. Це випадок шатунів господар і раб в якому є головний шатун і один або більше з’єднаних з меншими вторинними отворами.

Кількість підлеглих шатунів може бути дуже великою. Наприклад, ті, хто використовує a двигун радіальний Як деякі літаки. Хоча бувають і такі двигуни, в яких немає головного шатуна, а всі ведені шатуни з'єднані з диском з отворами, розташованими по колу.

Іншим особливим прикладом шарнірних шатунів є ті, що використовуються в двигунах. Nissan VC-Turbo. Щоб варіювати ступінь стиснення у будь-який момент часу ваші шатуни мають одне тіло, закріплене з одного боку, і інше тіло з іншого. Таким чином вони можуть змусити коромисло рухатися, яке штовхає поршень вище або нижче за потреби всередині циліндра чи циліндра. сорочки. У відео нижче ви можете побачити їх у дії.

Існують також види шатуни зі спеціальними властивостями, як справи запатентовано Toyota для вашого двигуна зі змінною компресією. У цьому випадку шатун має гідравлічні поршні, які змінюють його довжину.

Матеріали для виготовлення шатунів

Зазвичай виготовляють шатуни з кована загартована сталь, хоча в високопродуктивних двигунах зазвичай використовуються шатуни з якогось алюмінієвого сплаву або навіть титану. Щоб надати їм остаточну обробку, яку ви бачите на зображеннях, зазвичай використовується механічна обробка (механічна обробка в деяких країнах Латинської Америки). Який складається з різьблення точних форм, які необхідні.

Шатуни титанові і деякі алюмінієві сплави, як правило, виготовляються безпосередньо в процесі механічної обробки, оскільки метод кування з цими матеріалами може бути дещо складнішим. Що робить його виготовлення дорожчим, крім ціни на ці матеріали, які і без того дорожчі.

функція шатуна

Як ми вже говорили вам, шатун – це те, що забезпечує перехід руху поршня вгору та вниз до кругового руху колінчастого вала. Що є не більше ніж принцип дії шатунно-шатунного механізму, які вже давно використовували парові машини.

Для тих, хто не знайомий із згаданими компонентами, ви можете зробити a порівняння з бігом на велосипеді. Насправді під час їзди на велосипеді відбуваються рухи, дуже схожі на рухи мотора. Велосипедист – це той, хто додає силу подібно до поршнів, які штовхаються вниз газами двигуна. Ноги велосипедиста є еквівалентом шатунів, про які ми говоримо в цій статті. Нарешті, педалі велосипеда - це колінчастий вал, який рухає ці ноги.

Двигуни без шатунів

Там двигуни внутрішнього згоряння без шатунів, як у випадку з ДВИГУН Двигун, яку ви можете побачити на відео. У ньому перетворення поперемінного руху поршнів завдяки деяким перетворюється в обертальний рух кулачкові пластини. Поршні мають колеса, які ковзають по схилах цих пластин, змушуючи їх обертатися.

Тамбі існує вільнопоршневі двигуни, які функціонують як a двотактний двигун але в якому рух поршня вгору і вниз виробляється тільки тиском газу. Спочатку вони використовувалися для стиснення повітря чи будь-якого іншого газу, але з часом до розробки вільнопоршневих двигунів додалися різні автомобільні механізми для пересування транспортних засобів або заряджання акумуляторів.

General Motor і Ford були першими, хто інвестував ресурси в цей тип двигуна (у 40-х роках), а в 2104 році саме Toyota вирішила використовувати їх як генератори. Основною його перевагою є вони мають набагато менше рухомих частин, що значно полегшує його виготовлення та обслуговування.