СПОСОБ ОСЕВОЙ  ФИКСАЦИИ ШАТУНА ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ
METHOD FOR AXIAL FIXATION OF INTERNAL COMBUSTION ENGINE CONNECTING ROD

Решение относится к двигателям внутреннего сгорания, а именно к способу осевой фиксации шатунов.
Известен способ осевой фиксации шатуна (см. А.Э. ХРУЛЕВ «Ремонт двигателей зарубежных автомобилей», М.: «За рулем» М. 1998, стр.45) где шатун удерживают в осевом направлении по верхней головке приливами поршня, которые имеют механическую обработку торцов, пружинные кольца устанавливают в приливах поршня, а поршневой палец устанавливают вращающимся в верхней головке шатуна и приливах поршня.
Недостатком такого способа осевой фиксации шатуна есть то, что при его колебательном движении происходит трение между торцами верхней головки и торцами приливов поршня из алюминия, что приводит к износу торцов приливов, а также то, что их необходимо механически обрабатывать.
По совокупности существенных признаков наиболее близким к решению, что заявляется, есть способ осевой фиксации шатуна, описанный в книге В.Н. БОЛТИНСКИЙ «Теория, конструкция и расчет тракторных и автомобильных двигателей», Москва, Издательство сельскохозяйственной литературы, журналов и плакатов, 1962, стр.174, 175, 176, 177, где шатун удерживают в осевом направлении торцами нижней головки на шейке коленчатого вала, а между верхней головкой и приливами поршня предусматривают зазор по 1,5 мм на сторону, также пружинные кольца устанавливают в приливах поршня, а поршневой палец устанавливают вращающимся в верхней головке шатуна и приливах поршня. При этом трение между торцами приливов и верхней головкой отсутствует, а торцы приливов не имеют механической обработки.
Но при вращении коленчатого вала и передаче усилий шатун торцами нижней головки контактирует с торцами шейки, при этом за счет трения появляется разворачивающий момент, увеличивающий давление поршня на стенку цилиндра. Это приводит к снижению ресурса работы поршневой группы и увеличению механических потерь при работе двигателя.
В основу решения поставлена задача устранения трения между торцами нижней головки шатуна и торцами шейки коленчатого вала путем изменения способа осевой фиксации шатуна, что увеличит ресурс работы поршневой группы и снизит механические потери при работе двигателя.
Суть технического решения состоит в том, что способ осевой фиксации шатуна двигателя внутреннего сгорания, где шатун удерживают в осевом направлении по верхней головке приливами поршня, а также стопорными элементами в виде пружинных колец, а поршневой палец устанавливают в верхней головке, шатун устанавливают неподвижно относительно поршневого пальца посадкой с натягом, а пружинные кольца устанавливают в канавках приливов поршня.
Причинно-следственная связь существенных признаков и технического результата, что достигается, состоит в том, что предложенным способом осевой фиксации шатуна двигателя внутреннего сгорания устраняют трение между торцами нижней головки и торцами шейки коленчатого вала, тем самым увеличивают ресурс работы поршневой группы и снижают механические потери при работе двигателя.
При этом шатун устанавливают на шейку коленчатого вала с зазором по ~ 1,5 мм на сторону между торцами нижней головки и торцами шейки, а пружинными кольцами предотвращают осевое перемещение шатуна.
Способ осевой фиксации шатуна двигателя внутреннего сгорания изображен в разрезе на фигуре, где шатун 1, поршень 2, пружинные кольца 3, поршневой палец 4 и коленчатый вал 5.
Шатун 1 удерживают в осевом направлении пружинными кольцами 3, которые устанавливают в канавках приливов поршня 2, через поршневой палец 4. При этом шатун 1 верхней головкой устанавливают посадкой с натягом относительно поршневого пальца 4.
При работе двигателя для передачи усилий шатун 1 совершает возвратно-поступательное и колебательное движение, при этом нет трения между торцами 6, 7 нижней головки и торцами 8, 9 шейки коленчатого вала 5, которая перемещается в осевом направлении в нижней головке.
Таким образом, в работе двигателя внутреннего сгорания отсутствует разворачивающий момент, увеличивающий давление поршня на стенку цилиндра.
Поршневая группа имеет увеличенный ресурс работы, а двигатель - сниженные механические потери.