Практична робота №2

Вивчення конструкції і визначення основних параметрів рухомих деталей кривошипно-шатуного механізму

Мета роботи - розширити, поглибити і закріпити теоретичні знання, які студенти одержали при пивченні кривошипно-шатунних механізмів ав­тотракторних двигунів.

Короткі теоретичні відомості

Кривошипно-шатунний механізм, як уже відзначалось (див. роботу ПР 1) , є основою конструкції поршневих двигунів внутрішнього згоряння. Він призначений для сприймання тиску газів, які виникають у цилінд­рах при згорянні палива, і для перетворення зворотно-поступального руху поршнів в обертальний рух колінчастого вала.

Кривошипно-шатунний механізм складається з рухомих і нерухомих деталей. До рухомих деталей належать поршнева група, шатунна група, група колінчастий вал і маховик.

Поршнева група

Для нормальної роботи двигуна велике значення має ущільнююча властивість поршневої групи, яка працює у складних температурних умо­вах із різкозмінними навантаженнями при обмеженому мащенні тертьових поверхонь і недостатнім тепловідводом.

Поршнева група складається з поршнів, поршневих кілець, поршне­вих пальців та кріпильних деталей.

Поршень є базовою деталлю поршневої групи і найбільш навантаже­ним елементом кривошипно-шатунного механізму. Він сприймає тиск газів і передає його через палець і шатун на колінчастий вал, створює роз­рідження, необхідне для впуску свіжого заряду (повітря або пальної суміші), стискує свіжий заряд, виштовхує залишки продуктів згоряння.

Поршень працює у важких умовах. Тиск газів на днище поршня до­сягає у карбюраторних двигунах 5...6 Мпа, у дизельних без наддуву 8...10 Мпа, а в дизельних з надпувом - 15 Мпа. Поршень знаходиться під дією високих температур і погано охолоджується (температура деяких верхніх поверхонь може досягати 300°); рухається з великою змінною швидкістю, що призводить до виникнення значних-сил інерції і додатково­го навантаження як на поршень, так і на інші деталі кривошипно-шатун­ного механізму.

Виходячи з умов роботи, поршень повинен мати високу міцність, теплопровідність, зносостійкість і при цьому малу масу і легко руха­тись у циліндрі.

Поршні сучасних двигунів виготовляють з алюмінієвих сплавів.

Вони легші від чавунних, поглинають менше тепла і краще його відво­дять (теплопровідність більша в 4-5 разів). Температуро днища поршня з алюмінієвого сплаву нижча від температури днища чавунного поршня на 100...150°, а це сприяє кращому наповненню циліндрів свіжим зарядом. Застосування поршнів з алюмінієвого сплаву дає можливість за рахунок менших температур і кращого наповнення циліндрів одержати більшу потужність двигуна з одиниці об"єму циліндрів при меншій пи­томій витраті палива, а за рахунок меншої ваги поршня значно розван­тажити деталі механізму від сил інерції.

Поршень складається із двох основних частин: головки І і напрям­ляючої частини П. Напрямляючу (тронкову) частину називають юбкою поршня. Всередині він має приливки-бобишки 8 з отворами 9 для поршневого пальця і ребра ІЗ, що підвищують міцність та жорсткість поршня.

Зовні на ущільнювальній і напрямній частинах поршня є проточні канавки для компресійних 2 і маслознімних кілець. У канавках для маслознімних кілець і нижче їх є отвори 3, по яких зайве масло від­валиться всередину поршня і частково використовується для мащення поршневого пальця.

На днищах поршнів дизельних двигунів є виїмки, які являють собою частину камери згоряння, а спеціальна їх форма за­безпечує краще переміщування палива з повітрям.

Оскільки виїмки в днищах поршнів більшості двигунів виготовле­ні несиметрично відносно осі поршня, тому для нормальної роботи дизе­ля важливо під час складання двигуна правильно розмістити поршні в ци­ліндрах. Поршні в циліндрах треба розміщувати так, щоб їх виїмки бу­ли збоку форсунок.

Крім зазначених виїмок, на днищах поршнів деяких двигунів проти тарілок клапанів виготовлені ще й виточки, які запобігають зіткненню поршня з клапанами.

Поршні охолоджуються значно гірше, ніж циліндри. Щоб вони при розширенні від нагрівання не заклинювались в циліндрах, між стінкою циліндра та юбкою поршня повинен бути зазор певної величини, який та­кож забезпечує утворення масляної плівки між поршнем і стінкою цилінд­ра. Оскільки головка поршня нагрівається і розширюється більше ніж юбка, зазор між стінкою циліндра і головкою поршня повинен бути біль- • шим. З цих міркувань діаметр головки роблять меншим, а юбки - більшим..

Юбки поршнів можуть бути циліндричними, конусними, овальними або конусоовальними. Поршні'з конусними юбками мають циліндричну форму лише в нижній частині юбки на довжині 10 мм.

Овальні юбки у площині, перпендикулярній до осі пальця, мають більший розмір на 0,2...0,3 мм. Це дає можливість зменшити зазор між юбкою поршня і стінкою циліндра в холодному стані двигуна і запобігає заїданню нагрітого поршня. При нагріванні поршень більше розширюєтьсяв площині осі пальця за рахунок більшої кількості металу, зосередже­ного в приливках (бобишках) поршня, юбка стає циліндричною, а зазор по взаємно перпендикулярних осях - однаковим.

Правильно сконструйовані алюмінієві поршні можуть працювати з дуже малим зазором, не викликаючи стуків у холодному і заклинюван­ня в нагрітому стані. Це досягається компенсаційними прорізами або вставками, приданням юбкам овальної або овально-конусної форми, а також вилученнямнеробочої частини юбки.

Поршневі кільця являються основними деталями поршневої групи. Вони забезпечують ущільнення надпоршневого простору, тобто перешкод­жають прориванню газів із надпоршневого простору в картер та проник­ненню масла з картера в камеру згоряння через зазор між стінкою ци­ліндра і поршнем. Одночасно кільця відводять від поршня до робочої поверхні циліндра значну частину теплоти, що сприймається днищем.

За призначенням вони діляться на компресійні і маслознімні.

Поршневі кільця працюють у дуже складних умовах: велика швид­кість ковзання по дзеркалу циліндра, недостатнє змащування у верх­ній зоні циліндра, високе теплове навантаження, яке виникає від сти­кання з гарячими газами і внаслідок тертя об стінки циліндрів, а та­кож від теплового потоку, який іде через них від головки поршня до стінки циліндра.

Компресійні кільця у загальному випадку являють собою розрізні пружні елементи прямокутного, конусного або іншого перерізу, які встановлюють у зроблені для них канавки на поршні. У вільному стані, коли кінці розрізаного кільця розходяться на величину д Б , вони мають змінний радіус кривини, середнє значення якого роблять більше радіуса циліндра, що ущільнюється, а бувши вставлені в ци­ліндр, для якого вони призначені, повинні приймати геометрично стро­го округлу форму і щільно прилягати до стінок циліндра і справляти на них радіальний тиск (0,1...0,4 Мпа) по всьому колу. Компресійні кільця частіше за все мають висоту = 2,0...3,5 мм. Зі збільшен­ням Ь_к збільщуються витрати на тертя, а зі зменшенням Іг_к по­гіршується тепловідвід від головки поршня і збільщується ймовірність поломки кілець при складанні. Оскільки кільця під час роботи двигуна_ нагріваються і розширюються більше, ніж циліндр, тому їх встановлю­ють із певним зазором у замках. Відсутність зазору в зам­ку або недостатній його розмір призводить до заклинювання кільця в циліндрі, а це, в свою чергу, може призвести до руйнування переми­чок між канавками, поломки кілець і пошкодження циліндра (задирок).Щоб обмежити проникання газів через замки, сусідні замки розмі­щують відносно один одного на 90° або 120°. Встановлені на поршні кільця мають вільно переміщатись у канавках і сідати в канавки під дією власної ваги, тобто між стінкою канавки і кільцем повинен бути зазор певної величини . Це дає можливість кільцям вільно пружинити і щільно притискатися до стінки циліндра. Збільшення зазо­рів викликає проникнення газів у картер і підвищує вигоряння масла. Кільця повинні щільно прилягати до стінок циліндра по всьому колу, бо в місцях нещільного прилягання порущується їх нормальна тепловід­дача і підвищується температура. Крім того, через нещільність з ка­мери згоряння прориваються гарячі гази, внаслідок чого температура кілець підвищується ще більше. Масло, яке потрапляє на кільця, під дією високої температури коксується, канавки поршневих кілець забруд нюються і нормальна робота кілець порушується (кільця "залягають).

За конструктивними ознаками компресійні кілЬця поділяються на прямокутні, трапецюваті, бочкоподібні, конусні, хвилинні і торсійні.

Кільця прямокутного перерізу найпростіші за будо­вою та виготовленням і характерні тим, що мають порівняно широку контактну поверхню, добре забезпечують тепловідвід від головки порш­ня, тому їх застосовують верхні кільця, хоча вони важко припрацьову­ються до циліндрів і погано пристосовуються до дзеркала циліндра у випадку заміни зношених кілець новими.

Трапецюваті кільця виготовляють з непаралельними торцевими по­верхнями. Порівняно з іншими вони більш складні у вироб­ництві, але добре зберігають свою рухомість у канавках поршня, тому що не схильні до закоксованості (пригоряння) і залягання уканавках внаслідок обсмолення.

Трапецюваті кільця використовують в автотракторних дизельних двигунах, де ймовірність закоксованості звичайних кілець буває особ­ливо велика.

Ьонусні кільця із зовнішнього боку виготовляють у вигляді зрі­заного конуса під кутом 3° до паралельних між собою бокових повер­хонь. Такі кільця підвищують вартість їх виробництва, але краще пристосовуються до можливих нерівностей дзеркала, оскільки стикаються з ним тільки вузьким пояском. Конусне кільце притискуєть­ся до стінки циліндра вузькою нижньою кромкою, за рахунок чого підви щується питомий тиск його на стінку циліндра, воно швидко припрацьо­вується і краще прилягає до стінки циліндра. Під час руху вниз кільце своєю гострою кромкою знімає зайве масло, а під час рухувгору - поліпщує мащення циліндра за рахунок масла, що збирається між кільцем і стінкою циліндра. Це поліпшує мащення верхньої зони стінок циліндра та поршневих кілець і одночасно зменшує про’никнення масла у камеру згоряння.

Хвилинні кільцявідрізняються від інших тим, що мають конусність ЗО...90°. їх широко застосовують у дизельних двигу­нах в якості другого та третього компресійних кілець.

Торсійні кільця - це кільця з несиметричним перерізом. Від пря­мокутних вони відрізняються тим, що в них з внутрішнього боку є про­точка або фаска.

При встановленні у циліндрі такі кільця трохи закручуються,внас­лідок чого зовнішня поверхня приймає форму зрізаного конуса, тому їх називають торс іонними або скрученими. Ці кільця поєднують позитивні якості прямокутних (простоту виготовлення) і хвилинних кілець, внас­лідок чого вони знаходять широке застосування в автотракторних дви­гунах.

У двигунах з примусовим запалюванням в циліндри встановлюють на кожний поршень по два компресійних кільця, в швидкохідних дизе­лях два-три кільця, а у тихохідних дизелях їх доводять до чотирьох- п’яти на поршень, інакше через виток повітря при пуску холодного дви­гуна в кінці такта стиску у циліндрі не можна забезпечити умови, не­обхідні для самозапалювання палива.

Компресійні кільця виготовляють із спеціальних легованих чаву­нів з високою пружністю і стійкістю проти спрацьовування. їх виготов­ляють з маслот трохи більшого діаметра, ніж діаметр циліндра, після чого частину кільця вирізають.

Верхні компресіті кільця, які працюють у найнесприятливіших умовах в більшості двигунів, мають прямокутну форму поперечного пере­різу. Робоча поверхня верхніх кілець покрита шаром хрому, який під­вищує стійкість кільця проти спрацьовування. Кільця, які мають пря­мокутну форму поперечного перерізу, за рахунок більшої поверхні при- . лягання до стінки циліндра і поршневої канавки краще відводять тепло­ту від поршнів.

Щоб прискорити припрацювання нових компресійних кілець, на їх робочу поверхню наноситься тонкий шар олов"яної полуди.

Ефективність дії компресійних кілець залежить не тільки від хо­рошого їх прилягання до стінок циліндра, але й від "лабіринта", що утворюється кільцями між стінками циліндрів і поршнів, який обмежує прорив газів із циліндра через систему зазорів.

Маслознімні кільця знімають із стінок циліндрів зайве масло, об­межують його проникнення до компресійних кілець і в камеру згоряння. При русі поршня в циліндрі деяка кількість масла, внаслідок насосної дії компресійних кілець, попадає в камеру згоряння. Масло, яке попадає в камеру згоряння, частково згоряє і утворює нагар. Для обмеження попадання масла у камеру згоряння встановлюють на поршень одне або два маслозніших кільця.

В автомобільних і тракторних двигунах застосовують дренажні, скребкові, багатоелементні і коробчасті маслознімні кільця.

Дренажні маслознімні кільця являють собою прямокутну конструкцію з канавкою, проточеною по зовнішній поверхні так, що із стінкою ци­ліндра вони дотикаються тільки двома вузькими кромками. Внаслідок цього радіальний питомий тиск їх на стінки циліндра досягає 0,4 МПа, що сприяє більш ефективному зіскобленню масла зі стінок. Для відводу масла у поршневу канавку за кільце, останньому роблять дре­нажні прорізи, рівномірно розташовані по його колу. Далі масло через систему дренажних отворів у поршні, відводиться в його внутрішню по­рожнину.

Скребкові маслозніьні кільця мають гострокутні зіскоблюючі кром­ки, а для збирання масла і відводу його за кільце знизу у них роблять проточку і дренажні вирізи . Для підвищення ефективності маслознімання встановлюють в одну канавку по два скребкових кільця. При русі поршня до ВМТ вони відтискаються масляним клином (спливають на шарі масла), а при русі вниз зіскрібають масло зі стінок циліндра.

Робочі поверхні скребкових кілець покриті шаром хрому. Кільця працюють незалежно одне від одного і завдяки цьому добре пристосову­ються до профіля стінки циліндра; мають високу стійкість проти спра­цювання, простіші у виготовленні і забезпечують роботу двигуна з меншою витратою картерного масла.

Багатоелементні маслознімні кільця складаються з двох пластин І, осьового 2 і радіального 3 розширників. Осьовий розширник притискує стальні пластинчасті кільця до бокових стінок несучої ка­навки поршня, а радіальні - до стінок циліндрів. Масло збирається у порожнині між пластинчастими кільцями І звідки через вікна 4 у раді­альному розширнику 3 та дренажні отвори в стінці поршня відводиться у внутрішню його порожнину.

Коробчасті маслознімні кільця являють собою різноманітність дре­нажних, робочі кромки яких також жорстко пов 'язані між собою, але мають мінімальну власну пружність внаслідок заниженої радіальної товщини. Тому пружні властивості в них визначають розширники танген­ціального типу.

Радіальні розширники, або експандери виготовляють із тонкої сталь­ної стрічки, якій надають хвилястої форми. Така пружина, встановлена в канавку поршня за кільцем, притискує його до стінки циліндра, забезпечує потрібний радіальний тиск.

Осьовий розширник виготовляють також із тонкої стальної стрічки, якій надають трапецюватої форми. Він притискує стальні пластинчасті кільця І до бічних стінок несучої їх канавки поршня.

Тангенціальний розширник застосовують замість двох розширників (осьового і радіального). Такі, на відміну від радіальних, взагалі не контактують з основою канавки під поршневим кільцем у головці поршня.

Поршневий палець призначений для шарнірного з"єднання поршня із шатуном і є віссю коливання шатуна. Палець передає вели­кі зусилля і сприймає значні ударні навантаження, тому йому надають відповідної міцності і жорсткості. Крім того, палець повинен бути лег­ким і стійким проти спрацювання.

Поршневі пальці виготовляють із легованої сталі (наприклад, із хромонікелевої сталі марки І2ХНЗА). Для забезпечення міцності і стій­кості проти спрацювання робочу поверхню пальця цементують на глибину до 1,5 мм, а потім загартовують, шліфують і полірують.

Для зменшення маси пальці виготовляють порожнистими, з невели­кою товщиною стінок однакового або змінного перерізу за віссю.

Щоб палець не переміщався в осьовому напрямку і не пошкоджував робочу поверхню циліндра, він утримується стальними стопорними кіль­цями, що встановлюються в канавки бобишок, або алюмінієвими заглуш­ками. За способом фіксації польці поділяють на плаваючі і закріпле­ні. Плаваюче кріплення поршневого пальця дозволяє йому вільно обер­татися і в бобииіках поршня, і у верхній головці шатуна, і тому палець називають плаваючим.

У холодному стані палець встановлюють з невеликим натягом. Коли ж поршень і палець досягають робочої температури, завдяки більшому теп­ловому розширенню отвору в бобишках алюмінієвого поршня, ніж розши­рення пальця, з"єднання стає рухомим, а палець - плаваючим.

Шатунна група

Крім шатуна у шатунну групу входить комплект підшипників верхньої і нижньої його головок, шатунні болти з гайками та елементи їх фікса­ції .

Шатун з"єднує поршень із колінчастим валом, передає зусилля від поршня на вал і, навпаки, від колінчастого вала до поршня. Він здій­снює складйий рух і перетворює зворотно-поступальний рух поршня в обер­тальний рух колінчастого вала.

Оскільки зусилля, які передає шатун, великі і в деяких випадках носять ударний характер, шатун повинен бути міцним, жорстким і для зменшення сил інерції легким.

Розрізняють шатуни одинарні і зчленовані . Перші застосо­вують для однорядних, а останні - для дворядних двигунів.

Шатун має верхню головку, стержень і нижню головку з кришкою. Кришка кріпиться шатунними болтами. Поршневий палець шар­нірно з"єднує верхню головку шатуна з поршнем, а за рахунок рознімної нижньої головки шатун з"єднується з шатунною шийкою колінчастого вала.

Шатуни виготовляють з високоякісної вуглецевої або легованої сталі і піддають термічній обробці. їх стержні мають двотавровий, хрестоподібний,трубчастий та інші перетини, що забезпечує необхідну міцність при його найменшій масі. Найбільш раціональним є двотавровий стержень.

Верхня головка шатуна має форму, близьку до циліндричної . У кожному конкретному випадку її вибирають з урахуванням способів фік­сації поршневого пальця та його мащення.

Нижні головки шатунів роблять рознімними із зміцнюючими прили­вами та ребрами жорсткості. Рознімну половину нижньої головки називають кришкою нижньої головки, або просто кришкою шатуна, скріплюють її з верхньою половиною болтами.

При механічній обробці шатуна витримують належну відстань між ося­ми отворів верхньої і нижньої його головок, діаметри цих отворів та чистоту їх поверхні. Верхню частину нижньої головки шатуна і кришку обробляють разом, тому кришку треба встановлювати лише у певному по­ложенні відносно шатуна і не можна переставляти з одного шатуна на ін­ший. Для правильного розміщення кришки на нижній головці шатуна і на кришці наносяться мітки комплектності (однакові цифри), які треба су­міщати під час з"єднання шатуна з кришкою.У більшості двигунів площина розняття нижньої головки перпенди­кулярна до осі симетрії шатуна. Удеяких двигунах вона розміщена під кутом 45° чи 55°30', бо інакше нижня головка шатуна не проДце через отвір циліндра. Кришки відносно шатунів фіксуються конус­ними шліцами, які е на площинах розняття, або за рахунок точно оброблених поясків шатунних болтів і отворів, де вони розміщу­ються.

Шатунні болти - відповідальні деталі, які виготовляють із високо­якісних легованих сталей і термічно обробляють.

На шатунні болти діють сили затяжки кришки шатуна і сили інерції мас поршня та шатуна. Найбільшої сили інерції досягають тоді, коли поршень перебуває біля ВМТ у кінці такту випуску і початку такту впуску. Сила інерції, а отже й навантаження на шатунні болти значно зростають при підвищенні обертів колінчастого валу двигуна.

Не менш небезпечні надмірне або недостатнє затягання болтів. Ось чому, щоб забезпечити нормальне кріплення кришки нижньої головки і не допустити перевантажень шатунних болтів, їх треба затягувати з певним зусиллям. Після затяжки гайки шплінтують спеціальними шплінтами або під гайки встановлюють замкові шайби.

Підшипники шатуна. В отвір верхньої головки шатуна запресовують бронзову втулку, завдяки якій зменшується спрацювання поршневого паль­ця. Посадку пальця в отворі втулки можна вважати правильною, якщо при температурі 20 °С поршневий палець /не змашений/ плавно входить в отвір втулки від зусилля великого пальця руки.

Масло для мащення тертьових поверхонь пальця і втулки потрапляє через один або декілька отворів у верхній головці шатуна. Рівномір­ний розподіл масла по робочих поверхнях пальця і втулки забезпечу­ється маслорозподільними канавками втулки. У деяких двигунах масло до пальця подається під тиском через канал, просвердлений у стержні шатуна. Частина цього масла через два отвори у верхній головці шату­на впорскується на внутрішню поверхню днища поршня і цим його охолод­жує. .

В отворі нижньої головки шатуна розміщуються вкладиші шатунного підшипника, виготовлені із стальної стрічки. Для зменшення тертя і спрацювання шийки колінчастого валу поверхня вкладишів покрита тон­ким шаром антифрикційного сплаву (бабіт, свинцевиста бронза або алю­мінієвий сплав). Завдяки твердій стальній основі вкладиша і тонкому (0,25...1,0 мм) шару антифрикційного сплаву, який майже не дає усад­ки, забезпечується надійна і довговічна робота підшипника без його ремонту й регулювання.Останнім часом для тракторних двигунів вкладиші з бабіту зовсім не застосовуються, а із свинцевистою бронзою - лише на деяких двигу­нах. Майже всі сучасні тракторні двигуни мають вкладиші, виготовле­ні методом штампування із сталеалюмінієвої стрічки із шаром анти­фрикційного сплаву АСМ (алюмінієво-сурмо-магнієвий сплав). Порівняно до інших антифрикційних сплавів /бабіт, свинцева бронза/ сплав АСМ недефіцитний, стійкий проти спрацювання, а його твердість при нагрі­ванні до відповідних робочих температур майже не змінюється.

Вкладиші шатунних підшипників взаємозамінні - їх встановлюють в шатун без підгонки на місці. Це забезпечується високою точністю ви­готовлення вкладишів і їх постелей у шатунах.

За внутрішнім діаметром вкладиші виготовляють двох виробничих стандартів і кількох ремонтних розмірів (РІ, Р2, РЗ, Р4).

Вкладиші повинні щільно прилягати до своїх постелей. При цьому від вкладишів до шатуна буде добре відводитися теплота, вони надій­но зафіксуються і набудуть правильної геометричної форми. Ось чому вкладиші за висотою виготовляються дещо більшими, ніж глибина посте­лі в шатуні і його, кришці. Завдяки цьому після затягування болтів кріплення кришки шатуна створюється певний натяг і вкладиші щільно прилягають до своїх постелей. Додаткова фіксація вкладишів, від осьо­вого переміщення і прокручування в постелях забезпечується фіксую­чими вусиками, які розміщуються у відповідних канавках шатуна і його крашці або штифтами.

Колінчастий вал сприймає зусилля від шатунів і передає його на механізми силової передачі. Обертаючись, він переміщує поршні в ци­ліндрах при підготовчих тактах і приводить в рух агрегати й допоміж­ні механізми двигуна (насоси, вентилятор, генератор тощо).

Колінчастий вал - одна з найвідповідальніших рухоми деталей двигуна. Він сприймає ударні навантаження від періодично діючих сил тиску газів, які передаються через шатуни, і навантаження від сил інерції деталей шатунної і поршневої груп. Ці навантаження Скручу-, ють і згинають вал, а його шатунні і корінні шийки спрацьовуються від тертя.

Складні умови роботи кривошипно-шатунного механізму викликають деформацію і підвищене зношування шатунних і корінних шийок колінчас­того валу, породжують крутильні коливання. Тому конструкція колінчас­того валу повинна мати достатню міцність і жорсткість, а шатунні і корінні шийки - високу зносостійкість при порівняно невеликій масі.

Колінчастий вал складається з корінних шийок 12, ша­тунних шийок II; щок 13, які з"єднують корінні і шатунні шийки; пе­реднього кінця вала (носка), на якому кріпляться розподільча шестерня, шків приводу вентилятора, генератора, масловідбивач і спеціальний болт (храповик) для прокручування колінчастого вала.

На задньому кінці вала 6 на зовнішній поверхні нарізана маслозгінна різьба, в торцевій розтоцчі 3 розміщується шарииопідшипник, а на фланці 7 кріпиться маховик.

Шатунна шийка і прилягаючі до неї щоки утворюють кривошип (колі­но) вала. При обертанні кривошипа із закріпленою на ньому нижньою го­ловкою шатуна виникають відцентрові сили інерції, які додатково наван­тажують корінні підшипники. Щоб зрівноважити ці сили інерції, вал має противаги 14 (у деяких двигунах вони виготовляються окремо і кріп­ляться до щік).

У щоках вала є масляні канали 5, по яких підводиться масло від корінних до шатунних підшипників. До корінних підшипників масло під­водиться з головної масляної магістралі через канали у приливах по­перечних перегородок.

Шатунні шийки мають порожнини 4 (грязеуловлювачі), закриті різь­бовими заглушками 3. У цих порожнинах відбувається додаткове відцент­рове очищення масла.

Число шатунних шийок колінчастого вала дорівнює числу циліндрів або вдвоє менше ( У-подібні восьмициліндрові двигуни). Щоб забезпе­чити рівномірне чергування робочих ходів по циліндрах двигуна і зрів­новажити сили інерції, які виникають при зворотно-поступальному русі деталей шатунно-поршневої групи, коліна вала відносно одне одного зміщені на певний кут. У дво- і чотирициліндрових двигунах цей кут становить 180°,у шестициліндрових (рядних) - 120°, а у восьмицилінд- рових (з \/-подібним розміщенням циліндрів) - 90°.

Колінчасті вали багатоциліндрових двигунів - це складна просто­рова конструкція, форма якої визначається кількістю корінних і шатун­них шийок, прийнятих для даного двигуна.

Число корінних шийок (опор) вала може бути різним - 2, 3, 4, 5.Конструкцію і форму колінчастого вала вибирають так, щоб неза­лежно від тактності двигуна забезпечувалося рівномірне чергування ро­бочих ходів при будь-якому прийнятому числі і розміщенні циліндрів, а також досягалося б повніше врівноваження двигуна. Для цього коліна вала, рівновідцалені від його осі симетрії, розміщують в одній пло­щині.

Колінчасті вали автотракторних двигунів виготовляють куванням або виливом із середньовуглецевих сталей або з високоякісних чавунів.

Поверхні шатунних II і корінних 12 шийок вала піддають меха­нічній обробці, гартують струмами високої частоти на глибину 3*0...

4,5 мм, шліфують і полірують.

Щоб уникнути перекосів деталей шатунно-поршневої групи, колінчас­тий вал фіксується і має лише певний осьовий розбіг для вільного роз­ширення вала під час нагрівання.

У більшості двигунів вал від осьового переміщення утримується двома упорними кільцями або чотирма упорними півкільцями, які вста­новлені у блок-картер і в кришку одного із корінних підшипників (пер­шого, середнього чи останнього), або ж буртиками вкладишів останньо­го корінного підшипника.

Упорні півкільця виготовляють із сталеалюмінієвої стрічки і за­лежно від їх товщини маркірують (РІ, Р2, РЗ, Р4). Позначення наносять на бічну поверхню півкільця. Нормальний осьовий розбіг вала досяга­ється підбиранням півкілець за товщиною [3; 10,' 21,’ 22^.

Підшипники колінчастого вала,.які застосовують у автотракторних двигунах, мають вкладиші, подібні до вкладишів шатунних підшипників, від яких вони відрізняються лише тим, що їх стальна стрічка трохи товща. Ці вкладиші мають отвори і канавки для підведення і розподілу масла і неоднакову ширину для всіх опор вала.