ШАТУН ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ

Полезная модель относится к транспортному машиностроению, а именно, к двигателестроению и может быть использовано в конструкции двигателей внутреннего сгорания.
Известна конструкция шатуна двигателя внутреннего сгорания, содержащего поршневую и кривошипную головки, соединяющий их жесткий шток и крышку, присоединенную болтами к кривошипной головке. Ось наружной поверхности поршневой головки смещена относительно оси отверстия под поршневой палец (см. патент на изобретение РФ №2276748, опубликовано 20.05.2006 г.).
Недостаток этой конструкции заключаются в относительно низкой прочности соединения головки шатуна и шатунной крышки, которая не позволяет увеличить воздействующие силы, при существующем соотношении размеров сопрягаемых деталей.
Известна конструкция шатуна, содержащего головку и крышку, соединенные посредством Г-образных болтов, установленных в гнездах, содержащих отверстия под стержень болта и полости под головку болта (см. патент на изобретение РФ №2159875, опубликовано 27.08.2000 г.).
Недостаток этой конструкции заключаются в том, что, так как дистанция между болтами крепления крышки шатуна определяется из условия обеспечения такой толщины стенки между расточкой кривошипной головки и отверстием под шатунный болт, которая исключает возможность разрушения под воздействием циклических нагрузок, то выполнение этого условия ограничивает возможности максимального сближения шатунных болтов и, в результате, при увеличении воздействующих сил, может происходить локальное раскрытие стыка, приводящее к поломке шатуна.
Эту конструкцию, по совокупности существенных признаков, принимаем за ближайший аналог - прототип.
Задачей, на решение которой направлено предлагаемое техническое решение, является исключение раскрытия стыка на внутреннем диаметре разъемной кривошипной головки шатуна при ее деформации от действующих циклических нагрузок.
Для решения поставленной технической задачи необходимо шатунные болты расположить как можно ближе друг к другу.
Поставленная задача решается за счет того, что в шатуне двигателя внутреннего сгорания, содержащем стержень с разъемной кривошипной головкой, крышка которого соединена со стержнем шатуна при помощи крепежных элементов в виде болтов и гаек, для сближения шатунных болтов, с целью исключения раскрытия стыка разъемной кривошипной головки и крышки, на внутреннем диаметре разъемной кривошипной головки шатуна, дополнительно введены выточки, образованные плавными линиями, срезающие тонкую стенку между внутренним диаметром кривошипной головки и отверстием под шатунный болт.
Совокупность отличительных признаков, заключающаяся в том, что «для сближения шатунных болтов, с целью исключения раскрытия стыка разъемной кривошипной головки и крышки, на внутреннем диаметре разъемной кривошипной головки шатуна, дополнительно введены выточки, срезающие тонкую стенку между внутренним диаметром кривошипной головки и отверстием под шатунный болт», позволяет исключить раскрытие стыка разъемной кривошипной головки и крышки, при выполнении условия обеспечения достаточного ресурса работы шатуна в условиях циклических нагрузок.
Заявителю не известен шатун двигателя внутреннего сгорания с указанной совокупностью существенных признаков, что позволяет предположить соответствие заявляемого технического решения условию «новизна».
Предлагаемое техническое решение поясняется чертежами, на которых изображены:
Фиг. 1 - нижняя часть шатун двигателя внутреннего сгорания (общий вид).
Фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1
Шатун двигателя внутреннего сгорания состоит из стержня 1 с разъемной кривошипной головкой 2 и отверстием под поршневой палец на другом конце, крышки 3, соединенной со стержнем 1 при помощи болтов 4 и гаек 5. Для обеспечения требуемой прочности стыка разъемной кривошипной головки 2 и крышки 3, необходимо максимально сблизить шатунные болты 4. При этом необходимо сохранить минимально допустимую толщину стенки между отверстием под установку шатунного болта и поверхностью внутреннего диаметра кривошипной головки, чтобы исключить развитие усталостных трещин под воздействием циклических нагрузок. Для этого на внутреннем диаметре кривошипной головки выполнена выточка 6, образованная плавной линией, срезающая тонкую стенку между двумя отверстиями.
Шатун двигателя внутреннего сгорания служит для кинематического соединения поршня и коленчатого вала двигателя внутреннего сгорания и позволяет преобразовать возвратно-поступательное движение поршня во вращательное движение коленчатого вала.
Предлагаемое техническое решение соответствует требованию промышленной применимости и может быть реализовано на стандартном технологическом оборудовании.