Общее устройство и работа кривошипно-шатуиного механизма
Кривошипно-шатунный механизм
является основой двигателя внутреннего сгорания. Он состоит из следующих
основных деталей (рис ниже): гильз цилиндров 11, установленных в блок-картере 38, головки 17, поршней с кольцами 2 и 3 и поршневыми пальцами 32, шатунов 1, коленчатого вала 34 с подшипниками и маховиком 37 и поддона картера 33. 
На данном рисунке изображен
разрез двигателя Д-240. Цилиндры здесь размещены в блоке двигателя вертикально в один ряд. Сверху цилиндры
закрываются общей головкой 17. Для надежного уплотнения полостей цилиндров в разъем блока и головки
укладывается уплотнительная прокладка 18.
Поршни имеют пружинящие
уплотнительные 3 и
масляные 2
кольца. При
помощи поршневых пальцев 32 поршни шарнирно связаны с шатунами 1. Нижние концы шатунов имеют
разъемы и шарнирно соединяются с коленчатым палом 34. В нижнюю расточку шатунов
заложены вкладыши подшипников
скольжения.
Коленчатый вал укладывается в разъемные подшипники 35 блока двигателя. На переднем
конце коленчатого Вала крепятся
приводные детали: шкив 23, шестерни 24 и 25; на заднем — маховик 37.
Замкнутая полость, в которой вращается
коленчатый Вал
и находится
рабочий запас смазочного масла, называется картером. Он образуется нижней частью блока Двигателя и поддоном 33, который крепится к блоку снизу.
И плоскость разъема блока и поддона картера устанавливается уплотнительная
прокладка 26.
Блок цилиндров и верхняя часть картера представляют собой деталь, которую называют блок-картером 38.
К блок-картеру и его головке, составляющим остов двигателя,
крепятся
детали и узлы других механизмов и систем двигателя.
Детали кривошипно-шатунного
механизма во время работы двигателя испытывают как силовые, так и тепловые
нагрузки.
Силовая нагрузка складывается из давления газов, сил инерции
возвратно-поступательно и вращательно движущихся масс, сил трения и полезного
сопротивления, нагрузки от упругих колебаний.
Максимальная сила давления
газов Рг на поршень
карбюраторного двигателя составляет 12...13 кН. Поршень дизеля испытывает
давление газов порядка 45...100 кН.
Сила инерции возвратно-поступательно движущихся деталей двигателя
зависит как от массы этих деталей M, так и от их ускорения j (Pj = Mj). Максимальное значение силы Pf у современных двигателей внутреннего сгорания находится
в пределах 2,5... 15 кН.
Центробежная сила Рц
у автомобильных и тракторных двигателей достигает 3...9 кН.
Силы инерции Pj и Рц могут быть
частично или полностью уравновешены, тогда основные движущиеся детали
двигателя: поршни, шатуны, коленчатый вал несут в основном полезную нагрузку,
связанную непосредственно с выполнением двигателем полезной работы.
Упругие колебания деталей двигателя возникают вследствие того, что силы
давления газов и силы инерции являются периодически изменяющимися. Дополнительные
напряжения в деталях при упругих колебаниях, складываясь с основными
напряжениями, могут приводить к разрушению деталей. Суммарные напряжения достигают
максимума при явлениях резонанса.
Для ослабления вредного действия упругих колебаний
детали двигателя делают достаточно жесткими из материалов с высоким пределом
выносливости.
Тепловая нагрузка приводит к снижению механических
свойств металлов, появлению теплоЕых напряжений, изменению формы деталей и
зазора между ними, ухудшению условий смазки и т. п. Поэтому тепловой режим
работы двигателя должен соответствовать расчетному и не вызывать нарушений в
работе его деталей и узлов.
Детали кривошипно-шатунного механизма, работающие в
условиях больших знакопеременных нагрузок, упругих колебаний и высокой
температуры, должны иметь достаточную прочность, жесткость и износостойкость.
Кривошипно-шатунный механизм должен быть компактным п
легким. Уменьшение массы движущихся относи-тельно остова двигателя деталей при
сохранении их прочное I и и жесткости снижает инерционные силы, а следовательно, нагрузки и износ деталей.
Для уменьшения утечки газов из цилиндров детали, Образующие рабочие
полости (цилиндры, поршни с коль-цами, головки с прокладками), должны постоянно
поддерживать требуемую герметичность цилиндров.
Устройство деталей кривошипно-шатунного механизма И
компоновка его узлов на двигателе должны обеспечивать Простоту технического обслуживания и
ремонта. Цилиндры, блок-картеры, головки цилиндров Трактора
| 
