Шатунные болты, чтобы создать надёжное прилегание крышки (в процессе сборки шатуна), предварительно следует затянуть с усилием, которое в 2-3 раза превышает растягивающую силу, возникающую во время работы двигателя. Вследствие этого, находясь в напряжённом состоянии, шатунные болты подвергаются воздействию не только переменных сил инерции поступательно движущихся и вращающихся масс, но и изгибающих моментов, которые возникают из-за деформации крышки нижней головки шатуна. Возможен разрыв шатунных болтов вследствие их недостаточной либо чрезмерной затяжки, а также из-за усталостных напряжений изгиба.
Закладные болты (11) [рис. 1] шатунов с прямым разъёмом имеют фигурную головку, которая фиксирует болт от проворачивания при завёртывании гайки. Наиболее нагруженным сечением болта является первый виток резьбы, который выходит из гайки. Вследствие этого прочность данных шатунных болтов по большей части зависит от качества изготовления резьбы. Надёжной считается резьба, выполненная методом пластического деформирования (накатка с дельнейшим упрочнением и скруглением аналогичным методом впадин между витками резьбы).
Рис. 1. Шатун с поршнем. Дизельный двигатель Д-240.
1) – Отверстие в верхней головке шатуна;
2) – Верхняя головка шатуна;
3) – Поршневой палец;
4) – Втулка;
5) – Стержень шатуна;
6) – Нижняя головка шатуна;
7) – Вкладыши;
8) – Крышка нижней головки шатуна;
9) – Гайка;
10) – Стопорная шайба;
11) – Болт.
Ввёртные болты (20) [рис. 2] шатунов с косым разъёмом изготавливаются в основном с шестигранной головкой (под ключ). Опорная поверхность под головкой у таких болтов обрабатывается достаточно тщательно (до полного прилегания к опорной поверхности крышки). Также на болтах выполнены один либо два направляющих пояска. У болтов, которые применяются на шатунах с фиксацией крышек посредством штифтов, шлицев либо распорных втулок, направляющие пояски отсутствуют.
Рис. 2. Кривошипно-шатунный механизм дизельного двигателя СМД.
1) – Шкив коленчатого вала;
2) – Шестерня привода масляного насоса;
3) – Коленчатый вал;
4) – Шатун;
5) – Втулка верхней головки шатуна;
6) – Поршень;
7) – Стопорное кольцо;
8) – Поршневой палец;
9) – Расширитель;
10) – Поршневое маслосъёмное кольцо;
11) – Поршневые компрессионные кольца;
12) – Вкладыши коренных подшипников;
13) – Упорные полукольца;
14) – Маховик коленчатого вала;
15) – Гайка;
16) – Фланец крепления маховика;
17) – Маслоотражатель;
18) – Шестерня привода газораспределения;
19) – Масляная полость шатунной шейки;
20) – Шатунный болт;
21) – Крышка нижней головки шатуна;
22) – Вкладыш шатунного подшипника;
23) – Противовес;
24) – Маслоотражатель.
На основной массе современных автомобильных и тракторных двигателей отсутствует специальное стопорение шатунных болтов и гаек, что объясняется автоматическим предохранением шатунных болтов от самоотвинчивания (если сохраняется сила предварительной затяжки), так как угол трения резьбы намного больше угла подъёма резьбы.