Схема блока двигателя ямз
БЛОК ЦИЛИНДРОВ И КРИВОШИПНО-ШАТУННЫЙ МЕХАНИЗМ ДВИГАТЕЛЯ ЯМЗ-236
Блок цилиндров (рис. 7) двигателя представляет собой моноблочную V-образную конструкцию с расположением цилиндров двумя рядами под углом 90°. Блок цилиндров отлит из низколе-тированного серого чугуна и выполнен как одно целое с верхней частью картера.
Правый ряд цилиндров смещен относительно левого вперед на 35 мм. Это вызвано тем, что на одной шатунной шейке крепятся два шатуна: один правого ряда, другой левого. Блок имеет рубашку охлаждения. В отверстия блока устанавливают мокрые гильзы 4. В нижней части блока расположены четыре коренные опоры коленчатого вала. Коренные опоры растачиваются в сборе с крышками, поэтому последние невзаимозаменяемы и устанавливаются в определенном положении: при их установке необходимо следить, чтобы клеймо на крышке соответствовало клейму на блоке.
Для установки распределительного вала в средней части блока между рядами цилиндров расположены четыре опоры, в которые запрессованы втулки 12. Над опорами распределительного вала расположены четыре втулки 13 под разрезную ось качающихся толкателей для привода коромысел клапанов. Выше размещены еще два отверстия 14 под шариковые подшипники приводного вала топливного насоса высокого давления.
К задней плоскости блока крепится картер 20 маховика. Для точной установки крышки шестерен распределения и картера маховика в блок запрессованы (с передней и задней сторон) по два установочных штифта.
Спереди к блоку крепится болтами крышка 9, закрывающая шестерни распределения, привода вентилятора и топливного насоса.
Рис. 7. Блок и головки цилиндров:
1 — блок цилиндров; 2 — крышки коренных подшипников; 3 — рубашка охлаждения блока цилиндров; 4 — гильза цилиндра; 5 — основная масляная магистраль; 6 — уплотнительное кольцо; 7 — вкладыши коренных подшипников; 8 — канал для поступления охлаждающей жидкости в блок цилиндров; 9 — крышка распределительных шестерен; 10 — полость для поступления охлаждающей жидкости от водяного насоса в блок цилиндров двигателя; 11 — площадка для крепления кронштейна передней опоры двигателя;
12 — втулка распределительного вала; 13 — втулка промежуточного вала привода клапанов; 14 — отверстие для установки шарикового подшипника вала привода топливного насоса высокого давления; 15 — прокладка головки цилиндров; 16 — головка правого ряда цилиндров; 17 — головка левого ряда цилиндров; 18 — втулка клапана; 19 — отверстие для установки форсунки; 20 — картер маховика
Гильзы цилиндров — вставные, мокрого типа, отлиты из специального чугуна. Рабочая поверхность гильзы закалена токами высокой частоты (т. в. ч.) с получением твердости HRC 48—52, тщательно отшлифована и отполирована.
Гильзы центрируются в блоке двумя поясами — верхним и нижним.
В двух канавках нижнего центрирующего пояска гильзы заложены резиновые уплотнительные кольца 6, предупреждающие попадание воды из рубашки охлаждения в картер двигателя. В верхней части гильзы имеется буртик, который входит в выточку в блоке. Для более надежного уплотнения гильзы буртик гильзы выступает над плоскостью блока на 0,065—0,165 мм. По величине внутреннего диаметра гильзы делятся на четыре размерные группы, обозначаемые клеймами А, АА, AAA, АААА на верхнем торце гильзы, что позволяет комплектовать пары гильза—поршень с необходимым тепловым зазором.
Коленчатый вал 1 (рис. 8), изготовленный из стали 50Г методом горячей штамповки, имеет четыре коренные и три шатунные шейки. Поверхности коренных и шатунных шеек закалены токами высокой частоты на глубину 3,0—4,0 мм и имеют твердость HRC 52—62. Угол между шатунными шейками коленчатого вала составляет 120°.
Для уравновешивания двигателя и разгрузки коренных подшипников от сил инерции возвратно-поступательно движущихся масс поршней и шатунов и неуравновешенных центробежных сил на щеках коленчатого вала установлены шесть противовесов 16. Их крепят к щекам коленчатого вала винтами, головки которых для большей надежности приваривают к противовесам.
В систему уравновешивания, кроме того, входят выносные массы, расположенные в маховике и на переднем конце коленчатого вала в виде противовеса.
Коленчатый вал в сборе с противовесами балансируется.
На самый носок вала насажен шкив 3 привода водяного насоса, который крепится сегментной шпонкой и болтом, завертываемым в торец вала.
Для снижения веса коленчатого вала шатунные шейки выполнены полыми, а внутренняя полость их используется для дополнительной центробежной очистки масла.
От осевых смещений вал фиксируется четырьмя упорными бронзовыми полукольцами 20, устанавливаемыми в выточках задней коренной опоры и выполняющими роль упорного подшипника. Осевой зазор коленчатого вала составляет 0,121—0,265 мм.
Носок и хвостовик вала уплотняются резиново-армированными самоподжимными сальниками.
Маховик 18 (см. рис. 8), отлитый из специального чугуна, крепится к коленчатому валу. Для предотвращения самоотвертыва-ния болтов крепления маховика под каждые два соседних болта устанавливают замковую пластину.
На обработанную цилиндрическую поверхность маховика надет и закреплен зубчатый венец, служащий для пуска двигателя стартером. Точное положение маховика на валу достигается при помощи двух установочных штифтов, запрессованных в торец вала.
Шатун 6 (рис. 9) — стальной, кованый, двутаврового сечения, с косым разъемом нижней головки.
Необходимость косого разъема вызвана тем, чтобы иметь возможность монтировать шатун в сборе с поршнем через гильзу блока.
В нижнюю головку установлены сменные вкладыши 7 шатунного подшипника. Крышка 8 нижней головки крепится к шатуну двумя болтами из хромоникелевой стали разной длины. Болты предохраняются от самоотвертывания замковыми шайбами 10.
Нижняя головка окончательно обрабатывается в сборе с крышкой, поэтому крышки шатунов невзаимозаменяемы. Чтобы не перепутать крышки при ремонте, на нижних головках шатунов со стороны длинного болта и на крышках нанесены метки в виде двузначного числа, одинакового для шатуна и крыши, и риски, которые при сборе должны совпадать. В верхнюю головку шатуна запрессована бронзовая втулка.
Вдоль стержня шатуна просверлен масляный канал, по которому масло от нижней головки под давлением поступает к поршневому пальцу.
Рис. 8. Кривошипно-шатунный механизм:
1 — коленчатый вал; 2 — противовес; 3 — шкив; 4 — болт для провертывания коленчатого вала; 5 — маслоотражатель; 6 — шестерня; 7 — шатун; 8 — поршень правого ряда цилиндров; 9 — поршневой палец; 10 — втулка верхней головки шатуна; 11 — компрессионные поршневые кольца; 12 — маслосъемные поршневые кольца; 13 — заглушка; 14 — полость в шатунной шейке; 15 — поршень левого ряда цилиндров; 16 — противовесы коленчатого вала; 17 — маслоотражатель; 18 — маховик; 19 — выносной противовес на маховике; 20 — упорные полукольца; 21 — крышка заднего коренного подшипника; 22 — установочный штифт; 23 — крышка шатуна
Поршень 1 (см. рис. 9) отлит из высококремнистого алюминиевого сплава. В головке поршня расположена камера сгорания. На наружной поверхности поршня имеются пять канавок для поршневых колец. В трех верхних канавках установлены компрессионные кольца, в двух нижних — маслосъемные.
По диаметру нижнего пояса (юбки) поршни делятся на четыре размерные группы, обозначаемые клеймами А, АА, ААА, АААА на днищах поршней.
Внутри поршня имеются две бобышки с отверстиями под поршневой палец. В отверстиях имеются канавки, в которые заложены пружинные стопорные кольца, ограничивающие осевое перемещение пальца.
Для предохранения поршня от задиров и увеличения надежности его работы поверхность юбки поршня покрыта слоем олова толщиной 0,003—0,006 мм.
Рис. 9. Поршень с шатуном в сборе:
1 — поршень; 2 — верхнее компрессионное кольцо; 3 — компрессионные кольца; 4 — маслосъемные кольца; 5 — поршневой палец; 6 — шатун; 7 — вкладыш подшипника; 8 — крышка; 9 — длинный болт крышки; 10 — замковая шайба; 11 — короткий болт крышки; 12 — стопорное кольцо; 13 — камера сгорания
Поршневой палец 5 (см. рис. 9) изготовлен из хромоннкелевой стали 12ХНЗА. Наружную поверхность пальца цементируют на глубину 1,0— 1,4 мм и закаливают. Твердость поверхности — HRC 56—65. После закалки наружную цилиндрическую поверхность пальца шлифуют и полируют. Соединение пальца с шатуном н поршнем — плавающего типа.
Поршневые кольца изготовляют из специального чугуна, верхнее компрессионное кольцо — из высокопрочного чугуна специального химического состава.
На поршень устанавливают три компрессионных 2 и 3 (см. рис. 9) и два маслосъемных кольца 4. Высота компрессионных колец убывает под углом 10° по направлению к внутреннему диаметру при плоской нижней стороне. Внешняя цилиндрическая поверхность верхнего компрессионного кольца хромирована. Маслосъемные кольца одинаковы по конструкции и размерам.
Посередине наружной цилиндрической поверхности кольца сделана кольцевая канавка с отверстиями по всей окружности для отвода масла.
Зазор в замке компрессионных и маслосъемных колец, помещенных в гильзу цилиндра диаметром 130 мм, равен 0,45—0,65 мм.
Коренные и шатунные подшипники коленчатого вала выполнены в виде тонкостенных вкладышей, изготовленных из сталеалюминиевой полосы. Верхние вкладыши коренных подшипников отличаются от нижних отверстием для подвода масла и канавкой для его распределения, вследствие чего они не взаимозаменяемы. Верхние и нижние вкладыши шатунных подшипников взаимозаменяемы.
На краях вкладышей выдавлены усы, которые входят в выточки, сделанные в теле блока цилиндров и крышках коренных подшипников, а также в шатунах и его крышках, и тем самым предотвращают проворачивание вкладышей в гнездах.
Для ремонта коленчатого вала предусмотрены шесть ремонтных размеров вкладышей с уменьшением внутреннего диаметра каждого из последующих размеров на 0,25 мм.
Головки цилиндров 16 и 17 (см. рис. 7) отлиты из низколегированного серого чугуна; они взаимозаменяемы и крепятся к блоку цилиндров шпильками, ввернутыми в блок. Шпильки изготовлены из хромоникелевой стали и термически обработаны. Между головкой и блоком цилиндров для укрепления ставят прокладку из асбостального листа, имеющую окантовку цилиндровых отверстий из листовой стали. Окантовки водяных отверстий медные. Для охлаждения наиболее нагреваемых мест головка цилиндров имеет водяную рубашку, сообщающуюся с рубашкой охлаждения блока цилиндров.
В головке цилиндров размещены клапаны с пружинами, коромысла клапанов, стойки коромысел и форсунки. В гнезда выпускных клапанов запрессованы сменные седла, изготовленные из специального жароупорного чугуна. В теле головки запрессованы направляющие металлокерамические втулки клапанов. Седла и металлокерамические направляющие втулки клапанов окончательно обрабатывают после запрессовки их в головку.
По окончании обкаточного периода и в дальнейшем после первых 7500 и 12 500 км пробега подтянуть гайки крепления головок цилиндров с последующей регулировкой клапанных зазоров после каждой подтяжки.
После смены прокладки головки цилиндров гайки крепления подтягивать так же, как и после обкатки, т. е. через 1000, 7500 и 12 500 км пробега. Гайки крепления головок цилиндров следует подтягивать на прогретом двигателе (температура охлаждающей жидкости 80—90°С) динамометрическим ключом (момент затяжки 24—26 кГм)- Порядок затяжки указан на рис. 10.
При каждом снятии коленчатого вала с двигателя удалять осадки из полости центробежных грязеуловителей в шатунных шейках. Для этого следует выпрессовать заглушки, которыми закрыты полости, и тщательно очистить полости. Перед установкой заглушек удалить вспучивание металла у кромок отверстий, промыть вал и продуть масляные каналы.
Новые заглушки (повторное использование заглушек не допускается) запрессовывают на 5—6 мм глубже кромки отверстия, после чего раскерниванием внутри отверстий вспучивают металл в трех точках по окружности для предотвращения самопроизвольного выпрессовыванпя заглушек.
Схема блока двигателя ямз
УСТРОЙСТВО И РАБОТА ДВИГАТЕЛЕЙ ЯМЗ-238БЕ2, ЯМЗ-238БЕ, ЯМЗ-238Б, ЯМЗ-238ДЕ2, ЯМЗ-238ДЕ, ЯМЗ-238Д
Общее устройство двигателя ЯМЗ-238ДЕ2 показано на поперечном (рис. 5) и продольном (рис. 6) разрезах. Устройство остальных двигателей, приведенных в настоящем руководстве, аналогично, но может иметь и ряд конструктивных особенностей.
Рис. 5. Поперечный разрез двигателя
Рис. 6. Продольный разрез двигателя
БЛОК ЦИЛИНДРОВ ДВИГАТЕЛЕЙ ЯМЗ-238БЕ2, ЯМЗ-238БЕ, ЯМЗ-238Б ЯМЗ-238ДЕ2, ЯМЗ-238ДЕ, ЯМЗ-238Д
Блок цилиндров отлит из низколегированного серого чугуна. Служит основанием для монтажа всех деталей и узлов двигателя. Блок V — образный с углом развала 90º . Правый ряд цилиндров смещен относительно левого вперед на 35 мм, что обусловлено установкой на каждую шатунную шейку коленчатого вала двух шатунов.
Каждое цилиндровое гнездо имеет два соосных цилиндрических отверстия, выполненных в верхней и нижней плитах блока, по которым центрируется гильза цилиндра, в верхней плите имеется кольцевая проточка под бурт гильзы.
В развале блока имеется четыре опорные площадки с крепежными отверстиями для установки топливного насоса высокого давления. На переднем торце блока находится гнездо для подшипников привода топливного насоса.
В приливах (бобышках) на стенках блока имеется сложная система масляных каналов, для подвода смазки к подшипникам распределительного и коленчатого валов, а так же к масляному фильтру и жидкостно — масляному теплообменнику.
Стенки водяной рубашки образуют замкнутый силовой пояс вокруг каждого цилиндрового гнезда и вместе с дополнительными ребрами связывают верхнюю и нижнюю плиты цилиндровой части блока, обеспечивая конструкции необходимую жесткость. В картерных поперечных стенках блока расположены пять гнезд с вкладышами под коренные шейки коленчатого вала и пять расточек с бронзовыми втулками, в которых вращается распределительный вал.
Крышки коренных опор крепятся к блоку двумя вертикальными и двумя горизонтальными болтами. Благодаря чему достигается высокая жесткость блока в зоне коленчатого вала. Обработка гнезд под коленчатый вал производится в сборе с крышками, поэтому крышки коренных опор не взаимозаменяемы.
ГОЛОВКА ЦИЛИНДРОВ ДВИГАТЕЛЕЙ ЯМЗ-238БЕ2, ЯМЗ-238БЕ, ЯМЗ-238Б ЯМЗ-238ДЕ2, ЯМЗ-238ДЕ, ЯМЗ-238Д
Головка цилиндров изготовлена из низколегированного серого чугуна и крепится к блоку шпильками, ввернутыми в блок цилиндров. Шпильки изготовлены из хромоникелевой стали и термически обработаны. Для обеспечения отвода тепла головка цилиндров имеет полость жидкостного охлаждения, сообщающуюся с полостью блока. Для обеспечения подвода топлива к форсунке в боковой поверхности головки имеются отверстия под трубки.
В головке цилиндров размещены клапаны с пружинами, коромысла клапанов, стойки коромысел и форсунки.
Под клапаны газораспределения в головку с натягом установлены седла и направляющие втулки клапанов. Седла впускных клапанов изготовлены из специального чугуна, а седла выпускных – из специального жароупорного сплава. Седла и металлокерамические направляющие втулки клапанов оконча- тельно обрабатываются после их запрессовки в головку.
На двигатели устанавливаются головки цилиндров блочные (общие):
Головки цилиндров двигателей ЯМЗ-238БЕ2, ЯМЗ-238ДЕ2 блочные на четыре цилиндра каждая. Привалочная к блоку цилиндров поверхность головки шлифована и имеет в зоне уплотнения гильз цилиндров кольцевые проточки. Уплотнение стыка головки цилиндров, блока и гильзы осуществляется прокладкой, состоящей из единой металлической прокладки на четыре цилиндра, уплотняющей газовый стык, и вставных, удерживаемых шпеньками, резиновых уплотнительных элементов, уплотняющих масляные, водяные и штанговые проходы. Уплотнительные элементы пяти видов в количестве 19 шт. на прокладку (рис. 7).
Головки цилиндров двигателей ЯМЗ-238БЕ,Б, ЯМЗ-238ДЕ,Д блочные на четыре цилиндра каждая. Конструктивно выполнены в основном аналогично предыдущей блочной головке, но в зоне уплотнения гильз цилиндров нет кольцевых проточек. Стык головки цилиндров, блока и гильзы (рис. 8) уплотняется прокладкой из материала типа «сэндвич» с окантовками цилиндровых отверстий и отверстий для прохода охлаждающей жидкости. В окантовки цилиндровых отверстий вставлены разрезные уплотнительные фторопластовые кольца. Крепление к блоку осуществляется 21-ой шпилькой с шайбами и гайками.
Рис. 7. Схема установки уплотнителей в металлическую прокладку:
1 – металлическая прокладка; 2 – уплотнитель штанговой полости; 3 – уплотнитель слива масла; 4 – уплотнитель подвода воды; 5 – уплотнитель шпильки; 6 – уплотнитель
Рис. 8. Схема расположения деталей в месте уплотнения газового стыка
КОЛЕНЧАТЫЙ ВАЛ ДВИГАТЕЛЕЙ ЯМЗ-238БЕ2, ЯМЗ-238БЕ, ЯМЗ-238Б ЯМЗ-238ДЕ2, ЯМЗ-238ДЕ, ЯМЗ-238Д
Коленчатый вал – стальной, изготовлен методом горячей штамповки. Все поверхности вала азотированы и глубина азотированного слоя не менее 0,35 мм. Коленчатый вал имеет пять коренных опор и четыре шатунные шейки. На шатунных шейках установлены шатуны (по два на каждую). Коренные и шатунные шейки в процессе работы смазываются маслом под давлением. Масло подается к коренным опорам, а затем, по наклонным каналам к шатунным шейкам. В шатунных шейках есть закрытые заглушками внутренние полости, где масло подвергается дополнительной центробежной очистке.
Для уравновешивания двигателя и разгрузки коренных подшипников от инерционных сил движущихся масс поршней и шатунов и неуравновешенных центробежных сил на щеках коленчатого вала установлены противовесы, в сборе с которыми вал балансируется. Кроме того, в систему уравновешивания входят две выносные массы, одна из которых выполнена в виде выемки на маховике, закрепленном на заднем конце коленчатого вала, другая представляет собой противовес, установленный на переднем конце коленчатого вала.
Осевая фиксация вала осуществляется четырьмя бронзовыми полукольцами, установленными в выточках задней коренной опоры. Для предохранения от проворачивания нижние полукольца своими пазами входят в штифты, запрессованные в крышку заднего коренного подшипника.
Носок и хвостовик коленчатого вала уплотняются резиновыми самоподжимными манжетами.
На передний конец коленчатого вала напрессованы шестерня коленчатого вала и передний противовес, закрепленные гайкой (момент затяжки 176,4 — 294 Н·м (18 — 30 кгс·м).
Коленчатый вал двигателей ЯМЗ-238БЕ2, ЯМЗ-238ДЕ2 имеет конус на переднем конце. На конус устанавливается ступица, на которой закрепляются жидкостный гаситель крутильных колебаний и шкив. При ремонте двигателя следует помнить, что удары и вмятины на гасителе крутильных колебаний выводят его из строя, что неизбежно приведет к поломке коленчатого вала. Хранить и транспортировать гаситель следует только в специальной таре в вертикальном положении.
На двигатели ЯМЗ-238БЕ,Б, ЯМЗ-238ДЕ,Д устанавливается коленчатый вал 238БЕ-1005009 (маркировка 238Н-1005015-У), а на двигатели ЯМЗ-238БЕ2, ЯМЗ-238ДЕ2 — коленчатый вал 238ДК-1005009-30 (маркировка 238ДК-1005015-30).
Маркируется коленчатый вал в поковке на 5-й щеке.
Шейки коленчатого вала могут быть двух номинальных размеров и поэтому возможны следующие варианты маркировки и применение соответствующих им вкладышей.
