Исследованиями НАТИ установлено, что при несоосности ко­ренных опор блока, не выходящей за пределы, оговоренные тех­ническими условиями, запас прочности вала уменьшается не более чем на 13%. При несоосности, превосходящей эти пределы, запас прочности резко уменьшается, достигая 30...50% при эксцентриси­тете 0,1...0,15 мм. Аналогичный эффект наблюдается и при нерав­номерном износе пары шейка вала — подшипник. При этом боль­нее влияние на прочность коленчатого вала оказывает несоосность коренных опор, чем коренных шеек. Так, исследования 11АТИ показали, что при неравномерности износа подшипников 0,05...0,06 мм возникает реальная опасность поломки коленчатого нала.

Особенностью конструкции коленчатых валов современных двигателей является относительно большой диаметр коренных и шатунных шеек, что приводит к перекрытию шеек (см. табл. 7.1) и способствует повышению изгибной жесткости коленчатого вала. В шатунных шейках делают полости — уловители механических частиц (рис. 7.6). Эти полости уменьшают неуравновешенную массу кривошипа, что позволяет несколько снизить и массу про­тивовесов.

Щеки вала выполняют эллиптическими, прямоугольными или круглыми. Геометрические параметры щек современных автотракторных двигателей приведены в табл. 7.1.

При выборе формы щеки особое внимание должно быть уделено тому, чтобы максимально рационально использовать металл за счет элементов щеки, не передающих усилий сопряженным шейкам. В этом случае удается уменьшить массу коленчатого вала автомо­бильного двигателя на 7...8% без снижения его прочности.

Переходы (галтели) от щек к шейкам выполняются плавными с радиусами.

В некоторых конструкциях галтели выполняют по двум или |рем радиусам или с поднутрением (рис. 7.7), что снижает концентрацию изгибных напряжений при сохранении опорной длины вкладыша.

Одним из наиболее принципиальных вопросов при конструиро­вании коленчатого вала является выбор схемы расположения кри­вошипов. От этого конструктивного параметра решающим образом зависят уравновешенность двигателя, равномерность его хода, па­раметры крутильных колебаний коленчатого вала.

Как правило, приоритет при решении данного вопроса распреде­ляется следующим образом:

• обеспечение равномерности чередования рабочих ходов и вы­бор рационального порядка работы двигателя;
• степень внешней уравновешенности двигателя по силам инер­ции и моментам этих сил;
• возможность достижения сравнительно простыми методами максимальной внутренней уравновешенности двигателя;
• возможность перемещения главных и сильных гармоник кру­тящих моментов за пределы диапазона, в котором находятся часто­ты низших форм колебаний крутильной системы.