Современный двигатель состоит из множества систем, среди которых есть и система смазки, топливная система и система зажигания. Все они со временем меняются, претерпевают изменения, становятся совершеннее. Но есть и другие детали, которые остались неизменными на протяжении всего времени своего существования. Например, кривошипно-шатунный механизм. Дело в том, что с самого своего изобретения он остался в первозданном виде.
Его применение довольно широко и оно не ограничивается двигателями внутреннего сгорания. Используется он в таких узлах, где требуется поступательное движение, поскольку только он способен обеспечить не только одинаковый период таких движений, но и постоянный ход, который ограничен длиной колена коленчатого вала.
Кривошипно-шатунный механизм был применен сначала на паровой установке, после чего, после изобретения ДВС, перекочевал на последнюю разработку. Существует два вида таких установок: одна передает усилие с коленчатого вала на деталь, которая совершает поступательное движение, вторая получает это усилие от поршня, который находится на другом конце шатуна.
Рассмотрим назначение каждой детали по отдельности. Основная часть – это коленчатый вал. Он может передавать усилие на шатун либо, наоборот, получать его. Он изготавливается из высокопрочных сталей, чаще всего, из чугуна. На нем же размещается маховик, который служит для сохранения полученной энергии. Многие автолюбители устанавливают облегченный маховик на свой двигатель, что делает кривошипно-шатунный механизм более подвижным. Он попросту быстрее набирает обороты.
Теперь поговорим о шатуне. Он также изготавливается из твердых сортов стали, потому что давление на него может быть огромным. Кроме того, его стержень имеет форму двутаврового швеллера, поскольку его деформация чревата серьезными последствиями, которые повредят и цилиндр.
Кривошипно-шатунный механизм обладает большим крутящим моментом, нежели роторные двигатели, поскольку он использует принцип воздействия рычагом, то есть, его сила пропорциональна длине колена. Отсюда вывод: чем больше колено, тем выше крутящий момент. Следующая деталь – поршень. Поршень может приводить в движение коленчатый вал, как в ДВС, или получать от него усилие, как в компрессорах. Он обычно изготавливается из алюминия, поскольку здесь требуется мягкий металл, чтобы не повредить стенки цилиндра в случае касания. По периметру окружности имеются проточки, в которые вставлены поршневые кольца, они служат для уплотнения и увеличения давления.
Кривошипно-шатунный механизм двигателя рассчитывается для получения средних показателей крутящего момента и оборотов, поскольку смещение к одному показателю приводит к потере в другом. Выше описан метод увеличения первого, но в таком случае поршню придется проходить большее расстояние, что сказывается на «потолке» оборотов.
Сборка двигателя ВАЗ не отличается от вышеописанного. Следует помнить, что все детали кривошипа должны быть тщательно смазаны, поскольку он вращается очень быстро. С самого начала производства между сопрягающимися деталями под давлением создается масляная пленка, которая значительно снижает износ.
