1.2 Характеристика, конструктивні особливості шатуна двигуна ваз-2108

Шатун виготовлений із сталі 40Н2МА (ГОСТ 4543-71), має двотавровий стержень, верхню головку з отвором для поршневого пальця. Нижня головка шатуна рознімна (виготовлена сталі 40Х (ГОСТ 4543-71)). В ній є отвір для викидання оливи на стінку циліндра. До нижньої головки двома болтами кріпиться кришка. Шатун є сталевим, обробляється разом з кришкою, і тому вони окремо невзаємозамінні. Щоб при складанні не переплутати кришки і шатуни, на них клеймується номер циліндра, в який вони встановлюються. При складанні цифри на шатуні і кришці повинні знаходитися з одного боку. Перед складанням шатуна різьблення болтів змазують графітним мастилом. Затяжку проводять ключем крутним моментом 5,17… 8,23 Н*м.

На шатуні і кришці поблизу стику наносяться мітки спареності шатуна з кришкою. У нижній голівці шатуна є отвір діаметром 51,346 мм під вкладиші підшипників, у верхній голівці - отвір діаметром 21,960 мм під поршневий палець.

1.3 Аналіз умов роботи і причин спрацювання деталі

Шатун сприймає від поршня і передає на колінчастий вал тиск газів при робочому ході, а також забезпечує переміщення поршневої групи при виконанні допоміжних процесів.

Умови роботи шатуна характеризуються значними знакозмінними навантаженнями, що діють по його поздовжній осі. Сила тиску газів, сприйнята поршнем, стискає шатун під час робочого ходу і в кінці стиснення. Інерційні навантаження прагнуть відірвати поршень від колінчастого валу і розтягують шатун. Крім того, знакозмінний коливальний рух викликає силу інерції, яка вигинає шатун у площині його коливання. Такі умови роботи призводять до появи дефектів шатунів.

1.3.1 Зміна геометрії стрижня шатуна (вигин, скручування)

Причини виникнення несправностей:

• великий пробіг двигуна;

• гідроудар;

• попадання в циліндри сторонніх предметів;

• руйнування клапана.

1.3.2 Знос і задирки робочої поверхні нижньої головки шатуна

Причини виникнення несправностей :

• великий пробіг двигуна;

• втрата в'язкості олії через сильного перегріву;

• недостатній рівень масла в картері;

• малий тиск масла;

• робота двигуна з забрудненим масляним фільтром;

• попадання води або палива в масло;

• забруднені масляні канали.

1.3.3 Знос і задирки робочої поверхні верхньої головки шатуна 

Причини виникнення несправностей :

• великий пробіг двигуна;

• втрата в'язкості олії через сильного перегріву;

• недостатній рівень масла в картері;

• малий тиск масла;

• робота двигуна з забрудненим масляним фільтром;

• попадання води або палива в масло;

• непрохідність масляних каналів.

 1.3.4 Тріщини в шатуні

 Причини виникнення несправностей :

• гідроудар;

• Сторонні предмети в циліндрах.

1.3.5 Руйнування різьби в болтах, гайках

 Причини виникнення несправностей:

• невірний момент затягування болтів;

• сильний перегрів двигуна;

• застосування кріплення неналежної якості.

1.4 Вплив основних спрацювань шатуна на технічний стан і роботу кривошипно-шатунного механізму

Його поломка може призвести до таких наслідків як: пробоїни в блоці циліндрів, які іноді неможливо відремонтувати. Звідси випливає, що вихід з ладу шатуна може спричинити за собою заміну блока циліндрів. Отже, виявлення дефектів у шатуні при ремонті вкрай важливий процес.

Дефект 1. Знос і задирки на робочій поверхні нижньої головки шатуна безпосередньо на нього не впливають. Але ці дефекти призводять до зносу шатунних шийок колінвалу і шатунних вкладишів, а це, в свою чергу, викликає підвищені навантаження на нижню головку шатуна. У критичних випадках шатунні вкладиші можуть провернутися в нижній головці шатуна. Все вищесказане веде до порушення геометрії нижньої головки шатуна.

Дефект 2. Знос і задирки робочої поверхні верхньої головки шатуна актуальні для шатунів з плаваючою посадкою поршневого пальця, тобто на ті, де у верхню головку встановлена втулка під поршневий палець.

Дефект 3. Вигин і скручування стрижня шатуна призводить до підвищеного тертя і навантаження на деталі кривошипно-шатунного механізму, результатом чого є нерівномірний, прискорений знос поршнів та циліндрів двигуна, шатунних шийок колінчастого валу, руйнування поршневих кілець,

Дефект 4. Знос або руйнування різьблення на болтах кріплення нижніх кришок шатунів призводить до збільшення зазору в спряженні шатун-підшипники ковзання-шатунна шийка колінчастого валу, зношується нижній торець шатуна, порушується геометрія роботи шатуна, порушується теплообмін нижньої головки, можливе прокручування вкладишів.

Дефект 5. Тріщини в шатуні призводять до його руйнування під час роботи, що веде до важких наслідків для мотора, аж до його руйнування.