Шатунная группа выполняется по одной из следующих конст­руктивных схем:

с неразъемной кривошипной головкой и подшипниками качения;

со съемной крышкой кривошипной головки, подшипниковыми вкладышами, шатунными болтами и элементами их фиксации.

Практическое применение первой схемы обеспечивает макси­мальную жесткость кривошипной головки и возможно при исполь­зовании в конструкции двигателя разборного коленчатого вала. Обычно используется в малоцилиндровых микролитражных двига­телях совместно с игольчатыми (роликовыми) шатунными подшип­никами.

В подавляющем большинстве конструкций транспортных ДВС применяются шатуны с разъемной кривошипной головкой и шатун­ными подшипниками скольжения.

В процессе работы двигателя шатуны подвергаются интенсив­ным знакопеременным нагрузкам от газовых и инерционных сил и имеют повышенные до 100...120 °С рабочие температуры. Матери­ал и конструкция шатуна должны обеспечивать высокую его уста­лостную прочность и жесткость при минимальной конструктивной массе.

Для изготовления шатунов двигателей с искровым зажиганием применяются стали 45, 45Г2, 40Г, 40Х, 40ХН, 40Р; для дизелей — легированные стали с высоким пределом прочности 18Х2Н4МА, I8X2H4BA, 40Х2Н2МА, 40ХНЗА, 40Х2МА. Заготовки шатунов получают ковкой в штампах и подвергают механической и тер­мической обработке. Для повышения усталостной прочности шату­ны обдуваются дробью и иногда полируются.

В современных автомобильных двигателях для получения за­готовок шатунов все чаще используется отливка их из ковкого перлитного чугуна КЧ или высокопрочного чугуна с шаровидным графитом (ВЧ45). Последний по своим механическим свойствам приближается к сталям, имеет более низкую чувствительность к концентраторам напряжений и обладает повышенным внутрен­ним трением, что способствует демпфированию вибраций. В качест­ве материала для литых шатунов перспективны литейные тита­новые сплавы ВТ с высокими характеристиками прочности.

Традиционный технологический цикл предусматривает раздель­ное изготовление шатуна и кривошипной головки и расточку отвер­стия под вкладыши после их сборки. Для их фиксации обычно используются центрирующие втулки или призонная часть шатун­ных болтов (рис. 6.1).

В современных ДВС при производстве шатунов используется единая заготовка, от которой крышка отделяется путем отламы­вания по технологически обусловленным местам. Вследствие это­го при монтаже отпадает необходимость в традиционных спосо­бах центрирования (центрирование происходит по структуре изло­ма). Такая конструкция обеспечивает стабильную геометрию эле­ментов кривошипной головки, но делает шатун непригодным к ремонту.

В настоящее время все больший интерес в практике двигателестроения проявляется к использованию для изготовления «облегченных» шатунов металлокерамики и композиционных материалов на основе силуминов, армированных волокнами SiCи А1₂О_э.