Шатуны дизелей ЯМЗ

Шатун является одной из наиболее нагруженных деталей дизеля. Трудоемкость и стоимость устранения отказа шатуна, вызванного недостаточно высоким качеством его изготовления, значительно выше, чем других ответственных деталей двигателя. Повышение надежности шатунов затруднено вследствие их массового производства, однородности поля расчетных напряжений, а также наличия технологических концентратов напряжений. Поэтому к шатунам предъявляются более высокие требования в отношении надежности, чем к другим деталям дизеля.

Шатуны дизелей ЯМЗ имеют высокие эксплуатационные качества и не лимитируют повышения ресурса дизелей. Тем не менее, основываясь на результатах изучения опыта эксплуатации, систематически проводятся работы по усовершенствованию конструкции и технологии изготовления шатунов с учетом в первую очередь повышения стабильности их размеров и формы и ремонтопригодности конструкции. Характерным для шатунов дизелей ЯМЗ-236 и ЯМЗ-238 является так называемый косой разъем нижней головки, плоскость которого не перпендикулярна оси стержня шатуна. Стык нижней головки шатуна с крышкой выполнен в виде системы попарно обработанных шлицев трапециевидного сечения. В стержне шатуна просверлен канал для подачи масла к втулке верхней головки. Шатуны дизелей ЯМЗ-236 и ЯМЗ-238 изготовляются из стали 40Х, дизелей ЯМЗ-240 - из стали 40ХН2МА.

Исследования шатунов имели целью определение и повышение их усталостной прочности, а также изучение и снижение деформаций контактных поверхностей при работе дизеля. Среди характерных особенностей напряженного состояния шатуна, помимо высоких знакопеременных напряжений и их градиентов, следует отметить большую по сравнению с другими деталями величину отношения среднего по массе металла напряжения к максимальному. Вследствие этого надежность шатуна в значительной мере зависит от концентрации напряжений, обусловливаемой конфигурацией детали и технологическими факторами. Кроме того, проводились исследования по выявлению факторов, влияющих на концентрацию напряжений в шатуне, и мер, способствующих их ослаблению. Усталостная прочность шатунов может снижаться на 20 % из-за наличия концентраторов, возникающих вследствие абразивной обработки полок. Ликвидация операции зачистки заготовки абразивными кругами позволила предотвратить появление концентраторов на полках стержня и в зоне бобышки короткого болта нижней головки.