Кривошипно-шатунный механизм двигателя КамАЗ-740

Рис. 9. Блок цилиндров в сборе двигателя автомобилей КамАЗ-4310 и Урал-4320: 1 -блок цилиндров; 2-гильза цилиндров: 3-верхнее уплотнительное кольцо; 4-крышка заднего коренного подшипника коленчатого вала ; 5-крышка переднего подшипника коленчатого вала 6-прокладка; 7-передняя крышка блока: 8-резиновая манжета: 9-рым-болт

В блоке имеются также отверстия под опоры распределительного нала и для размещения толкателей механизма газораспределения. Впереди к картеру через уплотнительную прокладку крепится крышка 7, а в задней части на блоке закреплен картер маховика, выполненный из алюминиевого сплава. Верхняя часть картера маховика служит крышкой распределительных шестерен.

Гильзы цилиндров являются направляющими для поршней и вместе с головкой образуют полость, в которой осуществляется рабочий процесс двигателя. Они изготовлены отдельно от блока из специального чугуна и закалены токами высокой частоты. На наружной поверхности гильзы имеются верхний и нижние пояски для центрирования и фиксации при запрессовке в блок, а в верхней части упорный бурт для установки на торец блока и надежного уплотнения газового стыка с головкой цилиндров. Наружная поверхность между поясками омывается охлаждающей жидкостью, такие гильзы называются «мокрыми». Уплотнение рубашки охлаждения обеспечивается резиновыми кольцами: в верхней части одно кольцо установлено под буртом в проточке гильзы, в нижней части вала кольца — в проточке блока. Внутренняя поверхность гильз обработана с высокой точностью и чистотой, она называется зеркалом цилиндра. Для лучшего удержания смазки на этой поверхности имеется мелкая редкая ромбовидная сетка.

Рис. 10. Головка блока с клапанами в сборе двигателя автомобилей КамАЗ-4310 и Урал-4320: 1-головка цилиндра; 2-прокладка крышки головки; 3-болт крепления крышки; 4-крышка головки блока; 5-болт крепления головки; 6-втулка; 7-уплотнительное кольцо; 8-выпускной клапан; 9-ссдло клапана; 10-направляющая втулка клапана; 11-шайба пружин клапана; 12-пружины клапана; 13-тарслка пружин клапана;14-втулка тарелки; 15-сухарь клапана; 16-уплотнительное кольцо; 17-впускной клапан

Головки цилиндров (рис.10) образуют верхнюю часть рабочей полости двигателя; каждый цилиндр имеет свою головку, изготовленную из алюминиевого сплава. В головке имеется рубашка охлаждения, соединяющаяся с рубашкой блока, отверстия для прохода масла, впускные и выпускные каналы и гнездо под форсунку. Выпускной канал имеет специальный профиль, обеспечивающий вихревые движения воздуха в цилиндре, что улучшает смесеобразование и сгорание топлива в цилиндре. В головку запрессованы чугунные седла 9 и металлокерамические направляющие втулки 6 клапанов 10. При установке на блок головка точно фиксируется двумя штифтами и крепится к нему четырьмя болтами. Между блоком и головкой устанавливается стальная уплотнительная прокладка. При затяжке болтов крепления эта прокладка деформируется кольцом 7, запрессованным в нижнюю плоскость головки, тем самым достигается надежное уплотнение газового стыка между этими деталями и предотвращается прорыв газов из цилиндра. Перепускные отверстия для прохода воды и масла, а также стык головки и блока по периметру уплотняются резиновыми формованными прокладками.

Сверху головка закрывается алюминиевой крышкой 4 через уплотнительную прокладку 2; крышка крепится к головке болтом 3.

Поддон картера закрывает кривошипно-шатунный механизм снизу и является резервуаром для масла. Он изготовлен штамповкой из листовой стали и крепится к картеру болтами через уплотнительную прокладку. В поддоне имеется отверстие, закрывается пробкой, для слива масла из двигателя. Поддоны двигателей автомобилей КамАЗ-4310 и Урал-4320 различаются формой и невзаимозаменяемые.

Рис. 11. Поршень с шатуном двигателя автомобилей КамАЗ-4310 и Урал-4320: 1-маслосъёмное кольцо; 2-пружинный расширитель; 3-чугунное кольцо; 4-компрессионное кольцо; 5-стопорнос кольцо; 6-поршснъ; 7-втулка; 8-шатун; 9-болт; 10-крышка шатуна; 11-вкладыш

Поршни (рис. 11) служат для восприятия давления газов и осуществления вспомогательных тактов, они отливаются из алюминиевого сплава с большим содержанием кремния. В поршне различают уплотняющую часть головку и направляющую часть-юбку. В утолщенном днище головки выполнена камера сгорания, имеющая тороидальную форму, а на боковой поверхности головки имеются три кольцевые канавки под поршневые кольца. В верхнюю канавку, наиболее нагруженную, залита вставка из жаропрочного чугуна, в нижней канавке выполнены отверстия для прохода масла. С внутренней стороны в поршне имеются массивные приливы бобышки с отверстиями под палец. Наружная поверхность поршня имеет сложную форму: диаметр головки меньше диаметра юбки, сама юбка имеет форму конуса по высоте, а в поперечном сечении форму эллипса с большим диаметром в направлении перпендикулярном оси отверстий под палец.

При нагреве алюминиевый поршень расширяется и вследствие неравномерного распределения металла изменяет свои размеры таким образом, что его форма становится близкой к цилиндрической, это предотвращает его заклинивание в цилиндре и обеспечивает оптимальный зазор в сопряжении 9 поршень-цилиндр. Эллипсность юбки позволяет иметь уменьшенный зазор в этом сопряжении и снижать шум при работе непрогретого двигателя.

Нижняя часть юбки имеет внутреннее кольцевое утолщение, что увеличивает жесткость поршня. При сборке двигателя поршни подбираются по массе, в случае необходимости металл срезается с указанного утолщения.

Для приработки поршня в гильзе на поверхность юбки наносится коллоидно-графитное покрытие.

Поршневые кольца предназначены для предотвращения прорыва пазов через зазор между поршнем и стенкой гильза также для удаления излишков масла со стенок цилиндра, препятствуя проникновению его в камеру сгорания. Кроме того, через кольца значительная часть тепла, поглощаемого головкой поршня при сгорании топлива, отводится к стенкам цилиндра. На поршне устанавливаются три кольца — два верхних называются компрессионными, нижнее — маслосъемное

Кольцо имеет разрез, называемый замком, он обеспечивает свободное расширение кольца при нагревании и позволяет устанавливать кольцо на поршень. Компрессионные кольца изготавливаются из чугуна с шаровидным графитом; в сечении они имеют форму односторонней трапеции. Рабочая поверхность верхнего компрессионного кольца как более нагруженного покрыта слоем хрома, нижнего — слоем молибдена, Маслосъемное кольцо сборной конструкции, оно состоит из чугунного кольца коробчатого сечения с хромированной рабочей поверхностью и витого пружинного расширителя» Чугунное маслосъемное кольцо имеет прорези для прохода масла» При установке компрессионных колец па поршень их размещают наклонной стороной трапеции вверх, кроме того все три кольца располагают так, чтобы их замки находились по окружности под углом 90°.

Поршневые пальцы предназначены для шарнирного соединения поршней с шатунами. Пальцы испытывают значительные нагрузки, поэтому они изготавливаются из стали, подвергаются цементации и закалке токами высокой частоты, их рабочая поверхность шлифована. Для уменьшения масон пальцы выполнены пустотелыми.

Палец размещается в отверстиях бобышек поршня и верхней головки шатуна свободно и при работе двигателя может поворачиваться вокруг своей оси, такой палец называется плавающим. От осевого смещения палец удерживается двумя пружинными стопорными кольцами. При сборке с поршнем палец устанавливается с натягом, это обеспечивает необходимый зазор в нагретом двигателе и предотвращает стуки в этом сопряжении. Натяг достигается нагревом поршня перед сборкой в масле (в воде) до температуры 55…70°С.

Шатуны воспринимают от поршней и передают коленчатому валу давление газов при рабочих ходах, они обеспечивают перемещение поршней при совершении вспомогательных тактов. Шатуны изготовляются горячей штамповкой из стали. В шатуне различают верхнюю головку, стержень двутаврового сечения и нижнюю головку. В верхнюю головку запрессована биметаллическая втулка 7 с рабочим бронзовым слоем, в ней и головке имеется отверстие для прохода масла к трущимся поверхностям.

Для обеспечения сборки нижняя головка выполнена разъемной. Крышка 10 нижней головки крепится с помощью двух болтов 9, запрессованных в шатун; эти крышки окончательно обрабатываются вместе с шатунами, поэтому они невзаимозаменяемые. На крышке и шатуне нанесены метки спаренности в виде трехзначных номеров, на крышке выбит также порядковый номер цилиндра. В нижнюю головку вставляется подшипник скольжения, состоящий из двух взаимозаменяемых сменных тонкостенных вкладышей с рабочим слоем из оловянистой бронзы . От осевого смещения и провертывания вкладыши удерживаются усиками, ходящими в пазы крышки и шатуна; при сборке эти пазы должны быть расположены по одной стороне шатуна. На один двигатель устанавливаются шатуны с разницей в массе не более 8 г.

Рис. 12. Коленчатый вал двигателя автомобиля КамАЗ-4310 и Урал-4320: 1-полумуфта отбора мощности (двигатель автомобиля КамАЗ-4310); 2-стопорная шайба; 3-передний противовес; 4-шестерня привода масляного насоса; 5-заглушка; 6-задний маслоотражатель; 7-распрсдслителъная шестерня; 8-задний противовес; 9-упорные полукольца; 10-крышка коренного подшипника; 11-вкладыш коренного подшипника

Коленчатый вал (рис 12) воспринимает усилия от шатунов и преобразует их в крутящий момент, он также обеспечивает движение поршней во время вспомогательных тактов и пуска двигателя и приводит в действие вспомогательные механизмы. Вал изготавливается штамповкой из стали. Он имеет пять коренных и четыре шатунных шейки, соединенных между собой щеками. Передняя часть вала называется носком, задняя -хвостовиком. Щеки изготовлены заодно с противовесами, на носке и хвостовике также установлены противовесы 3 и 8, напрессованные на вал и удерживаемые от проворачивания шпонками. Шатунные шейки вместе со щеками образуют кривошипы. Противовесы служат для разгрузки коренных опор от центробежных сил. возникающих при вращении кривошипов. Шейки вала упрочнены азотированием, закалены токами высокой частоты, шлифованы и полированы. Коренные шейки имеют продольные и радиальные каналы для прохода масла к подшипникам ; в шатунных шейках выполнены полости, закрытые заглушками. В этих полостях масло подвергается дополнительной центробежной очистке. Полости шатунных шеек сообщаются с поперечными каналами в коренных шейках наклонными отверстиями, просверленными в щеках вала. На носке вала установлена шестерня 4 привода масляного насоса, на хвостовике распределительная шестерня 7 в сборе с маслоотражателем 6.

В торцевой части носка выполнены отверстия для установки полумуфты (двигатель автомобиля КамАЗ-4310) или фланца (двигатель автомобиля Урал-4320) отбора мощности. В торце хвостовика имеется расточка для установки подшипника коробки передач и два отверстия под болты фиксации маховика. От осевых смещений вал фиксируется четырьмя упорными сталеалюминевыми полукольцами 9, установленными в выточках блока и крышке задней коренной опоры. Уплотнение вала в картере обеспечивается передним и задним маслоотражателями, а также сальником, запрессованным в картер маховика.

Коренные подшипники коленчатого вала выполнены в виде тонкостенных вкладышей II, изготовленных из стальной ленты с рабочим слоем из свинцовистой бронзы. Верхний и нижний вкладыши невзаимозаменяемые, верхний вкладыш имеет отверстие для подвода масла к шатунным подшипникам.

Рис. 13. Маховик двигателя автомобилем КамАЗ-4310 и Урал-4320: 1-зубчатый венец; 2- фиксатор маховика; 3-болт крепления: маховика; 4-упорнос кольцо; 5-установочная втулка; 6-манжета ведущего вала коробки передач

Маховик (рис 13) предназначен для уменьшения неравномерности вращения коленчатого вала; накопления энергии, необходимой для совершения подготовительных тактов и вывода поршней из мертвых точек. Через маховик крутящий момент от двигателя передается трансмиссии автомобиля; энергия, накопленная маховиком, помогает автомобилю трогаться с места. Маховик отлит из чугуна, устанавливается на торец хвостовика коленчатого вала при помощи двух штифтов и крепится к нему восьмью болтами. На маховик напрессован зубчатый венец для соединения с шестерней стартера. На маховике имеется паз под фиксатор и отверстия для проворачивания коленчатого вала ломиком. Маховик в сборе с коленчатый валом подвергают балансировке.

Последовательность выполнения задания по разборке КШМ и ГРМ.

1. Изучите по плакату и на двигателе компоновку и работу КШМ и ГРМ.

2. Произведите частичную разборку-сборку, изучите конструкцию и работу сборочных единиц КШМ.

Разобрать КШМ двигателя:

• снять всасывающий (впускной) коллектор, прокладки;

• снять с одного ряда крышку головки блока и ось коромысла в сборе;

• вынуть штанги, при помощи специального съемника извлечь толкатели;

• снять головку цилиндров, прокладку головки;

• выполнить три последние операции на другом ряду цилиндров;

• снять переднюю крышку распределительных шестерен и маслоотражатель; • вывернуть болты крепления фланца (через отверстие в шестерне) и извлечь вал с шестерней;

• расшплинтовать гайки крепления крышек коренных подшипников коленчатого вала первого и пятого цилиндров, отвернуть гайки и снять крышки вместе с вкладышами;

• отвернуть контргайки и гайки с болтов шатунных крышек первого и пятого цилиндров, снять крышки с вкладышами;

• вынуть из этих цилиндров поршни с шатунами;

• зажать в тисках шатун и извлечь стопорные кольца из канавок бобышек;

• зажать в тисках через деревянные губки поршень и снять с него с помощью специального приспособления компрессионные кольца и два кольцевых диска маслосъемного кольца;

• разобрать расширители маслосъемного кольца;

• снять стопорное кольцо поршневого пальца и выпрессовать палец;

• провести диагностику всех снятых деталей на наличие дефектов, т.е. выполнить дефектацию снятых деталей.

Собрать КШМ двигателя 3M3-53 в следующем порядке:

• установить на место крышки первого и пятого коренных подшипников коленчатого вала в сборе с вкладышами, предварительно смазав их моторным маслом;

• завернуть гайки крепления крышек сначала торцовым, а затем окончательно динамометрическим ключом (момент силы 100. 110 Н * м) и зашплинтовать гайки новой проволокой диаметром 1,8 мм;

• соединить поршень с шатуном поршневым пальцем, предварительно нагрев поршень до 60 °С в чистом моторном масле. Шатуны правого ряда соединять с поршнями так, чтобы выштампованный номер на стержне шатуна и надпись «Перед» на поршне располагались на противоположных сторонах; для шатунов левого ряда — на одной;

• застопорить кольцом поршневые пальцы;

• установить компрессионные кольца на поршень внутренней выточкой вверх, а замки должны располагаться один относительно другого через 180°; • установить маслосъемное кольцо и расположить замки кольцевых дисков через 180° один от другого, а радиальный и осевой расширители — под углом 90° к ним и в противоположные стороны;

• смазать поршень моторным маслом и при помощи специального приспособления обжать поршневые кольца и вставить поршень в гильзу цилиндров надписью «Перед» к носку коленчатого вала;

• смазать вкладыш шатуна моторным маслом и установить шатун на шейку коленчатого вала так, чтобы номер на стержне шатуна совпадал с меткой (выступом) на крышке шатуна;

• затянуть гайки шатунов сначала торцовым, а затем динамометрическим ключом (момент силы 68. 75 Н м). Контргайки завернуть до упора и окончательно завернуть на один-два оборота.

3. Произведите частичную разборку-сборку, изучите конструкцию и работу сборочных единиц ГРМ.

Разобрать и собрать ГРМ двигателя:

• с демонтированной оси коромысел снять все детали, располагая их в порядке снятия, чтобы в последующем быстро и без ошибок провести сборку;

• при помощи приспособления сжать пружину клапана и снять сухари;

• снять со стержня клапана направляющую втулку сухарей, тарелку пружины, маслоотражательный колпачок, пружину;

• повернуть головку и вытащить клапан из направляющей;

• выполнить дефектацию снятых деталей;

• собрать ГРМ в обратном порядке;

• при установке распределительного вала в блок цилиндров шестерни коленчатого вала и распределительного вала установить по меткам;

• гайки головки блока затягивать в два приема и окончательно динамометрическим ключом (момент силы 73. 78 Н м); • момент силы при затягивании гаек впускного коллектора 15. 20 Н м.

4. Произведите регулировку тепловых зазоров.

5. Произведите проверку и регулировку натяжения ремня ГРМ.

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском: