Кривошипно-шатунний механізм

КШМ являється основним робочим механізмом поршневого двигуна внутрішнього згоряння. Кривошипно-шатунний механізм перетворить прямолінійний зворотно-поступальний рух поршнів, що сприймають тиск газів, в обертальний рух колінчатого вала (рис. 1). Деталі кривошипно-шатунного механізму можна розділити на дві групи: нерухомі і рухомі. До першої відноситься блок циліндрів, головка блоку, кришка блоку розподільних зубчастих коліс і піддон (картер), до другої — поршень з кільцями і поршневим пальцем, шатун, колінчатий вал і маховик. До обох груп входять також  кріпильні деталі.

Рис. 1. Відео: Зворотньо-поступальний рух  КШМ

На рис.2 показані схеми КШМ, що використовуються у двигунах.

На схемі І зображений тронковий КШМ, який найбільш часто використовується у двигунах простої дії. Поступальнийрух поршня перетворюється в обертовий рух колінвалу за допомогою шатуна, з’єднаного шарнірно верхньою головкою з поршневим пальцем і нижньою головкою зшийкою коліна валу. Робоча порожнина розташована над поршнем у циліндрі, закритому кришкою.

Рис. 2 Схеми КШМ:

1 – поршень; 2 – шатун; 3 – кривошип колінвала; 4 – крейцкопф; 5 – шток; 6 – травеста;

На схемі ІІ зображений крейцкопфний КШМ. Поршень в даному механізмі з’єднаний з шатуном за допомогою жорстко з’єднаного з поршнем штоку і крейцкопфу, що здійснюють поступальний рух. При такому поєднанні поршень розвантажується від нормальної сили N, так як її дія переноситься на крейцкопф; внаслідок цього стає можливим створення другої робочої порожнини в циліндрі під поршнем. При цьому шток повинен проходити через нижню кришку зі спеціальним сальником, який забезпечує герметичність порожнини під поршнем. Крейцкопфна система КШМ використовується в тихохідних двигунах простої дії великої потужності, а також в двигунах подвійної дії.

На схемі ІІІ показаний тронковий КШМ двигуна з V-подібним розташуванням циліндрів. Особливістю цього механізму являється те, що одним коліном валу з’єднані два робочих поршня. Крім дібних конструкцій, існують W-, X- і зіркоподібні схеми двигунів, в яких на одне коліно валу передаються сили від трьох, чотирьох і більшого числа робочих поршнів.

На схемах IV -- VI показані КШМ двигунів з поршнями, що рухаються протилежно. КШМ в цих випадках являє собою звичайнутронкову систему з двома колінвалами, пов’язаними між собою зубчастою передачею ( схема IV ), або тронкову систему, ускладнену проміжними ланками, але з одним колінвалом (схеми V та VI ). Розглянуті схеми не вичерпують можливі компоновки КШМ у ДВЗ.

Основними рухомими частинами КШМ являються поршнева група: шатуни, штоки, крейцкопфи, колінвал з маховиком і гасником коливань.