Кривошипно-шатунний механізм

Кривошипно-шатунний механізм призначений для перетворення прямолінійного зворотно-поступового руху поршнів в обертальний рух колінчастого валу. Всі деталі кривошипно-шатунного механізму розташовані в блок-картері.

Кінематика кривошипно-шатунного механізму визначається його основними розмірами: радіус кривошипа у рядних дизелів типу СМД-14 та –31 сягає 70 мм, довжина шатуна – 250 мм, у V – образних дизелів СМД-60 – відповідно 57,5 та 210 мм.

Основні деталі кривошипно-шатунного механізму – поршні з поршневими кільцями і пальцями, шатуни, колінчастий вал та маховик.

Поршні всіх дизелів СМД відлиті з алюмінієвого сплаву. В днищах поршня знаходиться камера згорання. Камера згорання у дизелів СМД-14НГ, -15БН, -15Н, -19, -20, -21, -22 і –22А – дельтовидної форми, а у СМД-17Н, -18Н, -23, -24, -31, -31А і типу СМД-60 – тороїдальної форми.

Всі поршні мають канавки під встановлення компресійних та маслозємних кілець: три – для компресійних, одну – для маслозємного кільця (у СМД-14Н, -14БН, -15Н та –15БН – дві канавки).

Канавки під верхнє компресійне кільце на поршнях дизелів СМД-17Н, -18Н, -23, -24, -31, -31А та СМД-60 (тракторних модифікацій) оброблена плазмовим переплавом з легуванням, що дозволило підвищити зносостійкість спряження “кільце – канавка”. Для зливу масла, що знімається маслозємним кільцем зі стінок циліндра, в канавках під маслозємними кільцями є отвори.

В двох бобишках розточений отвір під поршневий палець. Для підводу масла до пальця в бобишках поршня передбачено отвори. На дизелях типу СМД-60 осі бобишек і пальця зміщені відносно вертикальної осі поршня на 1,85 мм (в двигунах, що випускалися до 1984 р. – 3 мм). На юбках поршнів дизелів, що мають масляне охолодження поршня, є прорізі для маслопідводящої трубки.

Поршні сортують по масі і зовнішньому діаметру юбки. При встановленні на дизель поршні повинні бути підібрані по масі і мати таку ж розмірну групу, що й гільзи.

Технічні характеристики поршнів приведені в таблиці 3,4 та 5

Таблиця 3

Технічна характеристика поршнів двигунів
СМД-14НГ, -14БН, -15БН, -15Н, -19, -20, -21, -22

Показники	Марка двигуна
СМД-14НГ, -14БН, -15Н, -15БН	СМД-19, -20	СМД-21, -22
Тип камери згорання	дельтовидної форми (ЦНИДИ)
Об’єм камери згорання, см3	75...77
Діаметр отвору під палець, мм
розмірна група	Б	120	120
С	120	120
М	120	120
Зазор “гільза-поршень”, мм	0,18...0,22	0,22...0,24	0,22...0,24
Позначення гру-пи поршня по масі		2065+10	2025+10
	1075+10	2035+10
	2085+10	2045+10
	2095+10	2055+10
	2105+10	2065+10
	2115+10	2075+10
Геометрія канавок	Першої	прямокутник	одностороння трапеція
Другої	прямокутник	одностороння трапеція
Третьої	прямокутник	прямокутник
Четвертої	прямокутник	прямокутник

Таблиця 4

Технічна характеристика поршнів двигунів СМД-17Н, -18Н,

-23, -24, -31

Показники	Марка двигуна
СМД-17Н, -18Н	СМД-23, -24	СМД-31, -31А
Тип камери згорання	Тороїдальної форми (відкрита камера)
Об’єм камери згорання, см3
Діаметр отвору під палець, мм
розмірна група	Б	120	120
С	120	-
М	120	120
Зазор “гільза-поршень”, мм	0,22...0,26
Позначення гру-пи поршня по масі		1980+10	1990+10
	1990+10	2000+10
	2000+10	-
	2010+10	-
	-	-
	-	-
Геометрія канавок	Першої	-	двостороння трапеція
Другої	-	одностороння трапеція
Третьої	-	прямокутник
Четвертої	-	прямокутник

Таблиця 5

Технічна характеристика поршнів двигунів СМД-60

Показники	Марка двигуна
СМД-60, -61, -62	СМД-66, -67, -72, -73	СМД-64, -65
Тип камери згорання	Тороїдальної форми (відкрита камера)
Об’єм камери згорання, см3
Діаметр отвору під палець, мм
розмірна група	Б	130
С	-
М	130

Продовження таблиці 5

Компресійні кільця виконані із чавуна. Верхні кільця всіх і нижні кільця форсованих дизелів по зовнішньому діаметру хромовані. Замки всіх кілець прямі. Для попередження прориву газів замки повинні бути встановлені на рівній відстані одне від іншого по колу, причому розташовуватись не напроти отворів під поршневий палець.

Маслозємне поршневе кільце складається із двох хромованих по зовнішньому діаметру сталевих кілець-сегментів і тангенціального розширювача. Для правильного встановлення тангенціального розширювача в канавку поршня необхідно вусики замка розташувати всередині верхньої та нижньої поличок розширювача, а замок зістикувати з вертикальними перегородками. Потім встановлюють два кільця-сегмента відповідно між верхньою і нижньою стінками канавки поршня і тангенціальним розширювачем. Замки кілець-сегментів не повинні співпадати між собою і з замком розширювача. Правильно встановлене кільце повинно вільно переміщуватися в канавці поршня від легкого зусилля пальців руки.

Поршневий палець всіх дизелів – пустотілий, плаваючого типу, виготовлений з хромонікелевої сталі. Зовнішня поверхня цементована і полірована. Від осьового переміщення в бобишках поршня палець утримується двома стопорними кільцями.

Діаметр поршневого пальця дизелів СМД-14Н, -14БН, -15БН, -15Н, -19, -20, -21, -22 та СМД-17Н...-18Н складає 42 мм, інших 45 мм. Лінійні розміри пальців рядних дизелів і типу СМД-60 різноманітні. Поршневі пальці дизелів СМД-14НГ...-15БН сортують за зовнішнім діаметром на дві групи. Маркування розмірної групи нанесено на внутрішню поверхню пальця (див. таблицю 6)

Таблиця 6

Розмірні групи поршневих пальців дизелів

СМД-14НГ...-15БН^Х

Маркування (колір фарби) групи поршня по діаметру отвору під поршневий палець і розмірної групи поршневого пальця	Діаметр отвору в поршні під палець, мм	Зовнішній діаметр поршневого пальця, мм
Чорний	42	42
Жовтий	42	42

^Х – поршневі пальці других дизелів випускаються однієї групи.

Шатун дизелів типу СМД-14 з двотавровим перерізом стержня виготовлено штампуванням з хромистої сталі. В верхню головку шатуна запресована втулка. Для підводу масла до поршневого пальця в верхній головці шатуна просвердлені отвори. Шатун дизелів СМД-23, -24, -31, -31А відрізняється від шатуна дизелів типу СМД-14 внутрішнім діаметром втулки під палець. Перші мають діаметр 45, інші – 42 мм. У шатуна дизелів СМД-60 аналогічна конструкція верхньої головки та стержня. Діаметр отвору у втулці верхньої головки шатуна дорівнює 45 мм. Нижня головка має косий плоский роз’їм, що виконаний під кутом 55⁰ до осі шатуна, завдяки чому отримується зменшення розмірів головки. Це дозволяє збільшити діаметр шатунної шийки колінчастого валу і зберегти можливість монтажу та демонтажу шатуна, пропустивши його через гільзу циліндра.

Кришка шатуна кріпиться до шатуна двома болтами. Болти взаємозамінні. Фіксація кришки відносно шатуна виконується двома штифтами, що запресовані в шатун і входять в калібровані отвори кришки.

Розточування кришки в нижній головці шатуна під підшипник всіх дизелів виконується в зборі з кришкою, тому шатун та нижня кришка шатуна мають одинакові номери, що набиті на торцьовій площадці.

Шатуни дизелів сортують на групи по масі: СМД-14 – шість вагових груп (1,2,3,4,5,6), СМД-23, -24, -31, -31А – вісім (1,2,3,4,5,6,7,8), типу СМД-60 – дві (А, Б). На дизель встановлюють шатуни тільки однієї групи.

Колінчастий вал 4-циліндрових рядних двигунів СМД має п’ять корінних та чотири шатунних шийки. Шатунні шийки розташовані під кутом 180⁰. колінчастий вал 6-циліндрових рядних дизелів типу СМД-31 має сім корінних та шість шатунних шийок. Останні розташовані під кутом 120⁰. Щоки вала складають одне ціле з противагами.

Колінчастий вал V- образних дизелів типу СМД-60 має чотири корінних та три шатунних шийки, також розташованих під кутом 120⁰ і призначені для розміщення двох шатунів на одній шийці. Щоки вала також складають одне ціле з противагами.

Колінчастий вал дизелів СМД-14НГ, -14БН, -15БН, -15Н, -17Н, -18Н, -19Н та –20 – штампований стальний або литий із високопрочного чавуна. На інші рядні двигуни встановлюють стальні штамповані вали із сталі 45.

На дизелі СМД-60 використовують колінчасті вали із сталі 45Х.

Колінчасті вали всіх дизелів виготовляють двох виробничих розмірів (номіналів). При ремонті шийки колінчатого валу шліфують до ремонтного розміру.

Розміри шатунних та корінних шийок колінчастих валів дизелів приведені в таблиці 7.

Таблиця 7

Діаметри шийок колінчастого валу

Корінні шийки дизелів типу СМД, мм	Шатунні шийки дизелів, мм	Маркування (клеймо) валуХ
Типу СМД-14, СМД-31, -31А	Типу СМД-60
92,25-0,015	78,25	85,25-0,015	1НКШ
92,00-0,015	78,00	85,00-0,015
92,00-0,015	78,25	85,25-0,015	1НШ
92,25-0,015	78,00	85,00-0,015	1НК

^Х – Маркування набивається на першій шийці колінчастого валу.

Вкладиші корінних підшипників виготовлені з біметалевої полоси, яка складається з сталевої основи та різноманітних алюмінієвих та бронзових сплавів, що нанесені на цю основу. По діаметру вкладиші виготовляють двох розмірів в відповідності з номіналами колінчастого валу. У верхніх корінних вкладишів всіх дизелів є отвори і кільцева канавка для підводу масла. На нижніх кільцеві канавки (в залежності від ступеню форсування дизелів) можуть не виконуватись. Вкладиші рядних дизелів мають різну ширину. Технічна характеристика корінних вкладишів приведена в таблиці.

Таблиця 8

Маркування корінних вкладишів

^Х – маркування вкладишів ремонтних розмірів аналогічна виробничім (замість Н1 та Н2 відповідно Р1,Р2,Р3 та Р4).

Вкладиші шатунних підшипників – біметалеві. Діаметр вкладишів шатунних підшипників виконаний у відповідності з виробничими (номінальними) розмірами шатунних шийок колінчастого валу. В запасні частини вкладиші постачаються комплектно. Маркування вкладишів приведено в таблиці 9.

Таблиця 9

Маркування шатунних вкладишів

Продовження таблиці 9