Кривошипно-шатунний механізм: давайте розберемося

Сучасний двигун складається з безлічі систем, серед яких є і система мастила, паливна система і система запалювання. Всі вони з часом змінюються, зазнають змін, стають досконалішими. Але є й інші деталі, які залишилися незмінними протягом усього часу свого існування. Наприклад, кривошипно-шатунний механізм. Справа в тому, що з самого свого винаходу він залишився в первозданному вигляді.

Його застосування досить широко і воно не обмежується двигунами внутрішнього згоряння. Використовується він в таких вузлах, де потрібна поступальний рух, оскільки тільки він здатний забезпечити не тільки однаковий період таких рухів, але й постійний хід, який обмежений довжиною коліна колінчастого валу.

Кривошипно-шатунний механізм був застосований спочатку на паровій установці, після чого, після винаходу ДВС, перекочував на останню розробку. Існує два види таких установок: одна передає зусилля з колінчастого вала на деталь, яка робить поступальний рух, друга отримує це зусилля від поршня, який знаходиться на іншому кінці шатуна.

Розглянемо призначення кожної деталі окремо. Основна частина - це колінчастий вал. Він може передавати зусилля на шатун або, навпаки, отримувати його. Він виготовляється з високоміцних сталей, найчастіше, з чавуну. На ньому ж розміщується маховик, який служить для збереження отриманої енергії. Багато автолюбителів встановлюють полегшений маховик на свій двигун, що робить кривошипно-шатунний механізм більш рухливим. Він попросту швидше набирає обертів.

Тепер поговоримо про шатуне. Він також виготовляється з твердих сортів сталі, тому що тиск на нього може бути величезним. Крім того, його стрижень має форму двотаврового швелера, оскільки його деформація чревата серйозними наслідками, які зашкодять і циліндр.

Кривошипно-шатунний механізм володіє великим крутним моментом, ніж роторні двигуни, оскільки він використовує принцип впливу важелем, тобто, його сила пропорційна довжині коліна. Звідси висновок: чим більше коліно, тим вище крутний момент. Наступна деталь - поршень. Поршень може приводити в рух колінчастий вал, як в ДВС, або отримувати від нього зусилля, як в компресорах. Він зазвичай виготовляється з алюмінію, оскільки тут потрібне м'який метал, щоб не пошкодити стінки циліндра в разі торкання. По периметру колу є проточки, в які вставлено поршневі кільця, вони служать для ущільнення і збільшення тиску. У такому випадку гази виконують велику роботу.

Кривошипно-шатунний механізм двигуна розраховується для отримання середніх показників крутного моменту і оборотів, оскільки зсув до одного показника призводить до втрати в іншому. Вище описаний метод збільшення першого, але в такому випадку поршню доведеться проходити більшу відстань, що позначається на «стелі» оборотів.

Збірка двигуна ВАЗ не відрізняється від вищеописаного. Слід пам'ятати, що всі деталі кривошипа повинні бути ретельно змащені, оскільки він обертається дуже швидко. З самого початку виробництва між сполучаються деталями під тиском створюється масляна плівка, яка значно знижує знос.