Шатун передает усилие от поршня на коленчатый вал в вместе с валом преобразует ноз-вратно-поступательное движение поршня во вращательное движение вала. Основными элементами шатуна (фиг. 42) являются стержень 3, верхняя головка 2 и нижняя головка 5.
Шатун изготовляют из стали путем штамповки нагретых заготовок, после чего подвергают механической и термической обработке (закалке и отпуску).
Стержень шатуна для увеличения прочности имеет двутавровое сечение. В случае принудительной смазки поршневого пальца в стержне шатуна высверливают канал.
Верхняя головка шатуна предназначена для установки поршневого пальца, соединяющего шатун с поршнем. При плавающем пальце головку изготовляют цельной и в нее запрессовывают одну или две бронзовые втулки 7. Для смазки трущейся поверхности в головке и втулнах сделаны отверстия Нижняя головка шатуна служит для соединения его с шатунной шейкой кривошипа коленчатого вала. Для возможности сборки с валом нижнюю головку шатуна делают разъемной. Крышку 7 крепят к шатуну двумя шатунными болтами 4, изготовленными из специальной стали. Чтобы избежать ослабления крепления, гайки шатунных болтов стопорят при помощи шплинтов или стопорными шайбами.
В нижней головке располагают шатунный подшипник.
Для уменьшения трения и износа шейки коленчатого вала стальные вкладыши в подшипника залиты особым снижающим трение антифрикционным сплавом, называемым баббитом. Баббит представляет собой сплав нескольких металлов с оловянной или свинцовой основой. Наибольшее применение имеет баббит на свинцовой основе с добавлением примесей, повышающих его качества. Так, широко применяется баббит марки СОС-6-6, содержащий 5.5—6,5% сурьмы; 5,5—6,5% олова, остальное свинец.
Внутренняя часть вкладышей очень точно подогнана по шейкам вала и охватывает их по всей поверхности.
Для шатунных подшипников преимущественное применение получили взаимозаменяемые тонкостенные вкладыши, изготовляемые из стальной ленты толщиной 1—2 мм, залитой баббитом слоем толщиной 0,3—0,4 мм. От проворачивания и сдвигания вкладыши фиксируют в головке шатуна отогнутыми усиками 8, входящими в соответствующие пазы 9 головки.
В случае применения тонкостенных вкладышей, имеющих тонкий слой баббита, уменьшается его усадка при работе, вследствие чего обеспечивается сохранение точности формы подшипника и увеличивается срок его работы. Кроме того, при наличии вкладышей упрощается ремонт шатунных подшипников.
При небольшом износе шейки вала вкладыши заменяют вкладышами несколько большего размера без перешлифовки шейки вала, что облегчает и ускоряет ремонт; при большом износе шейки вала шлифуют и ставят в шатуны вкладыши соответствующего ремонтного размера.
За последнее время получают применение трехслойные тонкостенные вкладыши, у которых между стальным основанием и наружным слоем баббита имеется подслой из специального сплава, что значительно повышает долговечность подшипников.
Для обеспечения хорошей уравновешенности двигателя шатуны, так же как и поршневую группу, для данного двигателя подбирают одинакового веса и с правильным распределением веса между нижней и верхними головками. Чтобы правильно собрать шатун с поршнем и правильно установить его в двигатель, на шатуне делают соответствующие метки. На нижней головке шатуна и на крышке обычно выбивают порядковый номер шатуна.
В двигателях с V-образным расположением цилиндров нижние головки шатунов двух цилиндров, расположенных в одной поперечной плоскости, соединяют на одну общую шатунную шейку вала.
В дизелях шатуны сделаны особенно прочными и жесткими. Вкладыши шатунных подшипников заливают свинцовистой бронзой, выдерживающей без разрушения большие нагрузки, чем баббит, или применяют стале-алю-миниевые вкладыши.