Введение

Секция коленчатого вала, к которой крепятся шатуны.

Кривошипный палец, также известный как шейка шатунного подшипника, — это механическое устройство в двигателе, которое соединяет коленчатый вал с шатуном для каждого цилиндра. Он имеет цилиндрическую поверхность, позволяющую кривошипному пальцу вращаться относительно "большой головки" шатуна. Наиболее распространенная конфигурация предполагает, что один кривошипный палец обслуживает один цилиндр. Однако во многих V-образных двигателях каждый кривошипный палец используется парой цилиндров.

Дизайн

Крышка коленчатого шатуна соединяется с большим концом шатуна для каждого цилиндра. Этот конец шатуна называется "большой головкой", в отличие от "малой головки" или "маленькой головки" (которая соединяется с пальцем поршня). Подшипник, обеспечивающий вращение коленчатого шатуна вокруг шейки коленвала, называется "шатунным подшипником". В автомобильных двигателях наиболее распространенным типом шатунного подшипника является гладкий подшипник, однако в некоторых двигателях также используются втулки или роликовые подшипники.

Конфигурации

В одноцилиндровом, рядном или оппозитном двигателе каждый коленчатый штифт обычно обслуживает только один цилиндр. Это обеспечивает относительно простую конструкцию, наиболее дешевую в производстве. Некоторые V-образные двухцилиндровые двигатели используют по одному цилиндру на коленчатый штифт. В большинстве V-образных двигателей каждая пара цилиндров использует один коленчатый штифт. Обычно это требует смещения цилиндров в каждом ряду, что приводит к простой конструкции шатуна. Если смещение цилиндров не используется, шатуны должны быть шарнирными или раздвоенными на большом конце. Раздвоенные шатуны в основном используются в V-образных двухцилиндровых мотоциклетных двигателях, но в прошлом встречались в ряде автомобильных и авиационных двигателей, таких как авиационный двигатель Rolls Royce Merlin времен Второй мировой войны. Шарнирные шатуны состоят из "главного" шатуна, прикрепленного к коленчатому штифту, и "ведомого" шатуна, соединенного с большим концом главного шатуна. Эта конструкция использовалась в более старых или экзотических V-образных двигателях. Радиальные двигатели используют более сложную версию шарнирных шатунов, где один "главный" шатун прикреплен к одному коленчатому штифту (по одному на каждый ряд в многорядных конструкциях), а меньшие подшипники для каждого соответствующего цилиндра установлены в большом конце главного шатуна. Цилиндрические коленчатые штифты устанавливались на ведущие колеса паровозов. Они соединялись с тягами, передававшими мощность от цилиндра к колесу. Коленчатый штифт обычно изготавливался из высококачественной стали, так как должен был выдерживать большие нагрузки. Коленчатый штифт локомотива соответствует смещению коленчатого вала в других кривошипно-шатунных механизмах. Расстояние от центра коленчатого штифта до центра колеса также называется смещением и равно половине хода поршня.