Кривошипно-шатунный механизм (КШМ) предназначен для преобразования энергии поступательного механического движения поршня в энергию вращательного механического движения. КШМ имеет и другое название – шарнирно-рычажный механизм. КШМ и его основные составные части представлены на рисунке 1. Цифрами на рисунке 1 обозначены: 1 – поршень, 2 – шатун, 3 – кривошипный (коленчатый) вал, 4, 5 – подшипники скольжения.

 

 Поршень, под действием давления газов, совершает поступательное движение в сторону кривошипного вала. С помощью кинематических пар "поршень-шатун" и "шатун-вал" поступательное движение поршня преобразовывается во вращательное движение кривошипного вала.
Существует и обратная схема действия КШМ, находящая свое применение, например, компрессорах. Кривошипный вал, под действием приложенного внешнего крутящего момента, совершает вращательное движение, которое через кинематическую цепь "вал-шатун-поршень" преобразовывается в поступательное движение поршня.
К конструкции и деталям КШМ предъявляется ряд требований, таких как износостойкость, сбалансированность, низкий коэффициент теплового расширения материалов механизма, очень низкое трение во взаимно движущихся парах.

Схема кривошипно-шатунного механизма представлена на рисунке.

 

1. Крышка шатуна; 2. Болт крепления крышки шатуна, 3. Шатун: 4. Поршень; 5. Терморегулирующая пластина поршня; 6. Маслосъемное кольцо; 7. Нижнее компрессионное кольцо; 8. Верхнее компрессионное кольцо; 9. Разжимная пружина: 10. Поршневой палец; 11. Вкладыш шатунного подшипника; 12. Упорные полукольца среднего коренного подшипника; 13. Вкладыши коренного подшипника; 14. Каналы для подачи масла от коренного подшипника к шатунному: 15. Держатель заднего сальника коленчатого вала: 16. Задний сальник коленчатого вала: 17. Штифт для датчика ВМТ: 18. Метка (лунка) ВМТ поршней 1-го и 4-го цилиндра; 19. Шкала в люке картера сцепления: 20. Метка ВМ-Г поршней l-гo и 4-го цилиндров на ободе маховика; 21. Шайба болтов крепления маховика: 22. Установочный штифт сцепления: 23. Зубчатый обод маховика: 24. Маховик; 25. Коленчатый вал; 26. Заглушка масляных каналов коленчатого вала; 27. Передний сальник коленчатого вала (запрессован в крышку масляною насоса); 28. . Зубчатый шкив привода распределительного вала; 29. Шкив привода генератора: 30. А.Маркировка категории поршня по отверстию для поршневою пальца: 31. В.Маркировка класса поршня по наружному диаметру; 32.С. Маркировка ремонтною размера поршня, 33. D.Установочная метка; 34. 1.Метки для установки момента зажигания; 35. 11.Маркировка крышек коренных подшипников коленчатого вала (счет опор ведется от передней части двигателя).

Кривошипно-шатунный механизм предназначен для преобразования возвратно-поступательного движения поршня в цилиндре во вращательное движение коленчатого вала двигателя.
Ранее рассматривалась работа одноцилиндрового двигателя. Это было необходимо для простоты восприятия протекающих в нем процессов. Однако на большинстве легковых автомобилей, как отечественных, так и зарубежных, устанавливаются четырехцилиндровые двигатели. Конечно, существуют варианты и с другим количеством цилиндров (от двух до восьми), но в объеме этой книги мы с вами ограничимся знакомством именно с четырехцилиндровым двигателем, так как именно он является самым распространенным.

1 - блок цилиндров; 2 - головка блока цилиндров; 3 - поддон картера двигателя; 4 - поршни с кольцами и пальцами; 5 - шатуны; 6 - коленчатый вал; 7 - маховик; 8 - распределительный вал; 9 - рычаги; 10 - впускные клапаны; 11 - выпускные клапаны; 12 - пружины клапанов; 13 - впускные и выпускные каналы.
У четырехцилиндрового двигателя кривошипно-шатунный механизм состоит из (см. рис. 1):
* блока цилиндров с картером,
* головки блока цилиндров,
* поддона картера двигателя,
* поршней с кольцами и пальцами,
* шатунов,
* коленчатого вала,
* маховика.