Шатун

Матеріал з Вікіпедії — вільної енциклопедії.
Перейти до: навігація, пошук
Схема лісопилки з приводом від водяного колеса в античному місті Ієраполіс

Шату́н або гоно́к — деталь, розташована між поршнем і колінчастим валом або кривошипом у кривошипно-шатунних механізмах. Служить для перетворення зворотно-поступального руху поршня в обертальнийпоршневих двигунах), або навпаки — обертального в зворотно-поступальний (у поршневих компресорах).

Історія[ред.ред. код]

Саме раннє свідчення застосування шатунів датується кінцем 3-го століття н. е., коли в Римській імперії на лісопильнях в Ієраполісі, (Мала Азія), були застосовані механізми, схожі на сучасні шатуни, для перетворення обертального руху водяного колеса в поступальний для приводу пилки. Аналогічні механізми були також виявлені при розкопках в Ефесі, які датуються 6-м століттям н. е.

Між 1174 і 1200 рр. арабський учений і винахідник Аль-Джазарі описав машину, конструкція якої включала шатун з колінчастим валом (кривошипно-шатунний механізм). Призначалася така машина для підйому води.

Конструкція шатуна[ред.ред. код]

На рисунку вгорі зображений простий шатун автомобільного двигуна. Зважаючи на наявність обмеженого простору усередині поршня, кінець, у який вставляється поршневий палець, менший, ніж той, що під'єднується до колінчастого вала, і ці кінці називаються верхньою (поршневою) і нижньою (кривошипною) головками шатуна, відповідно.

Тіло шатуна[ред.ред. код]

Тіло шатуна зазвичай має Н-подібний або двотавровий перетин, який забезпечує максимально можливий опір бічному згинанню за мінімальної масі деталі. Зустрічаються шатуни з круглим, прямокутним та хрестоподібним перерізом стержня. Для подавання оливи до підшипника поршневої головки у стержні шатуна виконаний канал.

Поршнева головка[ред.ред. код]

Поршнева головка являє собою цільну провушину, в яку по посадці з натягом встановлена втулка — підшипник ковзання для обертання поршневого пальця. Втулка виготовляється бронзовою або біметалевою (сталь зі свинцем, оловом). Конструкція поршневої головки визначається розміром поршневого пальця і ​​способом його кріплення. Для зниження маси шатуна і зменшення навантаження на поршневий палець на деяких двигунах використовуються шатуни з трапецієподібною формою поршневої головки.

Кривошипна головка[ред.ред. код]

Нижня головка шатуна може бути цілісною (така конструкція використовується в тому випадку, якщо сам колінчастий вал має розбірну конструкцію) і розбірною із знімною частиною, що має назву — кришка нижньої головки шатуна і приєднується до шатуна болтами. Рідше використовується штифтове або бандажне з'єднання частин кривошипної головки. Роз'єм може бути прямим (перпендикулярний до осі шатуна) або косим (під кутом до осі шатуна). Косий роз'єм застосовується, в основному, на V-подібних двигунах і дозволяє зробити блок циліндрів двигуна компактнішим.

Для протидії поперечним силам стикові поверхні кривошипної головки виконуються профільованими. Розрізняють зубчасте, замкове (прямокутні виступи) з'єднання та спліт-роз'єм, отриманий способом контрольованого розколювання.

Товщина кривошипної головки визначає довжину блоку циліндрів. Особливо це актуально для V- і W-подібних двигунів. Наприклад, товщина нижньої головки шатуна двигуна W12 від Audi становить лише 13 мм.

Всередині головки розташовуються вкладиші підшипників ковзання, виконані на сталевій основі із нанесенням шару антифрикційного матеріалу.

Матеріали та методи отримання заготовок[ред.ред. код]

Матеріали: конструкційні сталі 40 або 45 та леговані хромо-нікелеві-марганцеві 45Г2, 8ХНМА, 40 ХНМА. Заготовки шатунів отримують штампуванням в закритих штампах. Вони можуть бути відштамповані разом з кришкою або окремо, як самостійні деталі. Заготовки шатунів із розбірною нижньою голівкою штампуються зазвичай із напівотвором у нижній голівці. Кришка шатуна штампується окремо. Інколи шатун штампується заодно з кришкою, котра у подальшому відрізується.

Джерела[ред.ред. код]

  • Кисликов В. Ф., Лущик В. В. Будова й експлуатація автомобілів: Підручник. — 6-те вид. — К.: Либідь, 2006. — 400 с. — ISBN 966-06-0416-5.
  • Сирота В. І. Основи конструкції автомобілів. Навчальний посібник для вузів. К.: Арістей, 2005. — 280 с. — ISBN 966-8458-45-1
  • Боровських Ю. І., Буральов Ю. В., Морозов К. А. Будова автомобілів: навчальний посібник / Ю. І. Боровських, Ю. В. Буральов, К. А. Морозов. — К.: Вища школа, 1991. — 304 с. — ISBN 5-11-003669-1

Посилання[ред.ред. код]