Устройство дизельного двигателя камаз 4310
Двигатели автомобилей КамАЗ-5320, КамАЗ-4310 и Урал-4320 в основном идентичны по конструкции и представляют собой однотипный восьмицилиндровый V-образный четырехтактный дизель модели 740 с жидкостным охлаждением.
Некоторые конструктивные изменения по размещению агрегатов и узлов систем двигателя, установленного на автомобиле Урал-4320, вызваны компоновочными соображениями.
Устройство двигателя автомобилей КамАЗ-5320 и КамАЗ-4310 представлено на рис. 2.1, 2.2; устройство двигателя автомобиля Урал-4320 — на рис. 2.3.
Рекламные предложения на основе ваших интересов:
Блок цилиндров двигателя отлит из чугуна как одно целое с верхней частью картера и снизу закрыт штампованным масляным поддоном. В расточках полублоков установлены гильзы цилиндров «мокрого» типа. Сверху гильзы закрыты отдельными на каждый цилиндр головками. Механизм газораспределения верхнеклапанный. В средней части развала блока между рядами цилиндров установлен распределительный вал, в нижней части блока — коленчатый вал.
В двигателе автомобилей КамАЭ-5320 и КамАЗ-4310 (см. рис. 2.1, 2.2) в передней части блока цилиндров соосно с коленчатым валом установлена гидромуфта привода вентилятора. С правой стороны блока крепятся фильтр центробежной очистки масла, два масляных фильтра тонкой очистки, маслозаливная горловина и щуп для контроля уровня масла в поддоне. С левой стороны нижней части блока установлен электростартер.
С наружной стороны боковых поверхностей головок цилиндров крепятся выпускные трубопроводы, с внутренней стороны — впускные трубопроводы и водоотводящие трубы. Сверху к впускным трубам крепятся два фильтра тонкой очистки топлива. На передних концах водоотводящих труб установлены термостаты системы охлаждения двигателя.
В развале блока цилиндров размещены топливный насос высокого давления, компрессор и насос гидроусилителя руля.
Основные конструктивные отличия двигателя автомобиля Урал-4320 вызваны размещением вентилятора с гидромуфтой и воздушного фильтра. Вентилятор с гидромуфтой размещен в верхней части двигателя, фильтр — в подкапотном пространстве на соединительном патрубке впускных трубопроводов. В связи с этим появились изменения в конструкции привода гидромуфты, корпуса и заборного трубопровода воздушного фильтра. Привод гидромуфты обеспечивается ременной передачей от шкива коленчатого вала.
Рис. 2.1. Устройство двигателя модели 740 автомобилей КамАЭ-5320 и КамАЗ-4310 (продольный разрез):
1 — маховик; 2 — масляный поддон картера; 3 — выпускной коллектор: 4 — блок цилиндров; 5— гильза цилиндра; 6 — поршень; 7 — коленчатый вал; 8 — поршневой палец; 9— шатун; 10 — крышка первой опоры коленчатого вала; 11 — масляный насос; 12 — передний вынос-Ной противовес коленчатого вала; 13 — валик привода гидромуфты; 14 — шкив привода генератора; 15 — гидромуфта; 16 — ремни привода генератора и водяного насоса; 17 — распределительный вал; 18 — толкатель; 19 — включатель гидромуфты: 20 — штанга толкателя; 21 — фильтр центробежной очистки масла; 2’2 — впускной клапан; 23 — генератор: 24 — коромысло клапана; 23 — правый впускной коллектор; 26 — топливный нэсос высокого давления; 27 — ручной топливоподкачивающий иасос; 28 — свеча электрофакелького подогрегате-ля; 29 — компрессор: 30 — крышка головки цилиндра; 31 — головка цилиндра; 32 — соединительный патрубок впускных коллекторов; 33— насос гидроусилителя руля; 34 — шестерня привода топливного насоса высокого давления; 35 — Шестерня распределительного вала; 36 — блок промежуточных Шестерен; 37 — ведущая шестерня коленчатого вала
Рис. 2.2. Устройство двигателя модели 740 автомобилей КамАЭ-5320 и КамАЗ-4310 (поперечный разрез):
1 — масляный насос; 2 — фильтр полнопоточный очистки масла; 3 — противовес коленчато» го вала; 4 — шатун; 5 — распределительный вал; 6 — поршневой палец; 7 —поршень; « — форсунка; 9 — фильтр тонкой очистки топлива; 10— компрессор; И — бачок гидроуснлн» теля руля; 12 — ручной топливоподкачнвающий насос
Изменена также конструкция поддона картера двигателя, размещение и крепление маслоприемника насоса.
Конструктивные отличия по системам двигателя изложены ниже.
Рис. 2.3. Устройство двигателя модели 740 автомобиля Урал-4320 (продольный разрез):
1 — маслоприемник; 2 —масляный насос; 3 — шкив коленчатого вала; 4 — гидромуфта; 5 — шкив привода гидромуфты с вентилятором; 6 — воздухоочиститель
Основные конструктивные данные и параметры дизеля модели 740 приведены в технической характеристике, закономерности изменения основных показателей двигателя в функции от частоты вращения коленчатого вала — на скоростной характеристике.
Высокая литровая мощность и низкий удельный расход топлива достигнуты форсированием двигателя по частоте вращения, применением совершенного смесеобразования, высокой степени сжатия и использованием тороидальной камеры сгорания.
Трудоемкость технического обслуживания двигателя в процессе эксплуатации значительно снижена благодаря применению закры той системы охлаждения с всесезонной специальной охлаждающей жидкостью, высококачественных моторных масел, эффективных двухступенчатого воздухоочистителя сухого типа, топливных и масляных фильтров.
Высокие пусковые качества двигателя при низких температурах обеспечены в результате применения аккумуляторных батарей повышенной емкости, мощного стартера, маловязкого моторного масла и предпускового подогрева двигателя.
Применение автоматической гидромуфты привода вентилятора и двух термостатов в системе охлаждения, эффективная очистка масла, топлива и воздуха обеспечивают высокую износостойкость деталей и узлов двигателя.
Двигатель состоит из кривошипно-шатунного механизма и механизма газораспределения, систем смазки, охлаждения, подогрева, питания топливом, воздухом и выпуска отработавших газов.
Устройство дизельного двигателя камаз 4310
Рабочий цикл четырехтактного дизеля состоит из четырех повторяющихся тактов: впуска, сжатия, рабочего хода и выпуска.
В цилиндр дизеля поступает чистый воздух. Воздух сжимается с высокой степенью сжатия, вследствие чего значительно повышаются его давление и температура. В конце сжатия в нагретый воздух из форсунки впрыскивается мелкораспыленное топливо, воспламеняющееся от соприкосновения с горячим воздухом. Поэтому дизель иногда называют двигателем с воспламенением от сжатия. Рабочая смесь в этом двигателе образуется при впрыскивании топлива в цилиндр.
Рассмотрим подробнее протекание рабочего цикла четырехтактного дизеля.
Рекламные предложения на основе ваших интересов:
Первый такт — впуск. При движении поршня от верхней мертвой точки (ВМТ) к нижней мертвой точке (НМТ) в цилиндре создается разрежение. Впускной клапан открывается, и цилиндр наполняется воздухом, который предварительно проходит через воздухоочиститель. В цилиндре воздух смешивается с небольшим количеством оставшихся отработавших газов. Давление воздуха в цилиндре в такте впуска составляет 80…90 кПа (0,8…0,9 кгс/см2), а температура достигает 50…80 °С.
Рис. 8. Двигатель КамАЗ-740:
а — вид слева; б — вид справа
Рис. 9. Поперечный разрез двигателя КамАЗ-740:
1 — фильтр очистки масла; 2 — маслозаливная горловина; 3 — указатель уровня масла в картере двигателя; 4 — фильтр центробежной очистки масла; 5 — коробка термостатов; б — передний рым-болт; 7 — компрессор; 8 — насос гидроусилителя рулевого управления; 9 — задний рым-болт; 10 — факельная свеча; 11 — левая водяная труба; 12 — левый впускной коллектор; 13 — форсунка; 14 — скоба крепления форсунки; 15 — патрубок выпускного коллектора; 16 — выпускной коллектор
Второй такт — сжатие. Поршень движется от НМТ к ВМТ, впускной и выпускной клапаны закрыты. Объем воздуха уменьшается, а его давление и температура увеличиваются. В конце сжатия давление воздуха внутри цилиндра повышается до 3,4… 3,6 МПа (34…36 кгс/см2), а температура до 600…700 °С. Для надежной работы двигателя температура сжатого воздуха в цилиндре должна быть значительно выше температуры самовоспламенения топлива.
Третий такт — рабочий ход. Оба клапана закрыты При подходе поршня к ВМТ в сильно нагретый и сжатый воздух из форсунки впрыскивается мелкораспыленное топливо под давлением 20…22,7 МПа (200…227 кгс/см2), создаваемым топливным насосом. Топливо перемешивается с воздухом, нагревается, испаряется и воспламеняется. Часть топлива сгорает при движении поршня к ВМТ, т. е. в конце такта сжатия, а другая часть— при движении поршня вниз в начале рабочего хода. Образующиеся при сгорании топлива газы увеличивают внутри цилиндра двигателя давление до 6…8 МПа (60…80 кгс/см2) и температуру до 1800…2000 °С. Горячие газы расширяются и давят на поршень, который перемещается от ВМТ к НМТ, совершая работу.
Четвертый такт — выпуск. Поршень перемещается от НМТ к ВМТ и через открытый выпускной клапан вытесняет отработавшие газы из цилиндра. Давление и температура в конце выпуска равны соответственно 110… 120 кПа (1,1…1,2 кгс/см2) и 600… 700 °С.
Двигатель Камаз-740.50-360. Состав двигателя, устройство и работа
ДВИГАТЕЛЬ КАМA3-740.50-360 И ЕГО СИСТЕМЫ
Двигатели четырехтактные с воспламенением от сжатия, жидкостного охлаждения, с V-образным расположением восьми цилиндров, с турбонаддувом и промежуточным охлаждением наддувочного воздуха (ОНВ) типа «воздух-воздух».
По выбросам вредных веществ с отработавшими газами двигатель 740.50-360 соответствуют требованиям правил ЕЭК ООН (EURO-2).
Общий вид, продольный и поперечный разрезы двигателей приведены на рис. 15. 19.
Рис. 15. Общий вид двигателя.
Рис. 16. Продольный разрез двигателя:
1 — ТНВД; 2 — привод ТНВД; 3 — компрессор; 4 — фильтр тонкой очистки топлива; 5 — картер агрегатов; 6 — турбокомпрессор; 7 — маховик; 8 — картер маховика; 9 — коленчатый вал; 10 — масляный картер; 11 — форсунка охлаждения поршня; 12 — масляный насос; 13 — гаситель крутильных колебаний; 14 — шкив привода водяного насоса и генератора; 15 — вентилятор с вязкостной муфтой; 16 — кронштейн крепления обечайки вентилятора; 17 — обечайка вентилятора; 18-шестерня привода насоса масляного откачивающего.
Рис. 17. Поперечный разрез двигателя:
1 — коллектор выпускной; 2 — головка цилиндра; 3 — блок цилиндров; 4 — поршень; 5 — стартер; 6 — фильтр масляный; 7 — водомасляный теплообменник; 8 — форсунка; 9 — коллектор впускной; 10 — труба подводящая; 11 — привод управления регулятором ТНВД; 12 — маслоналивная горловина; 13 — бачок насоса гидроусилителя руля.
Рис. 18. Двигатель, вид спереди:
1 — труба отвода воздуха в охладитель наддувочного воздуха; 2 — бачок насоса гидроусилителя руля; 3 — корпус водяных каналов; 4 — водяной насос, 5 — выпускной коллектор;6 — ремень привода водяного насоса и генератора; 7 -стартер; 8 — передняя крышка; 9 — масляный картер; 10 — фильтр масляный; 11 — водомасляный теплообменник; 12 — генератор; 13 — патрубок отвода охлаждающей жидкости из двигателя; 14-крышка головки цилиндра; 15 — патрубок соединительный.
Техническая характеристика двигателей
Наименование параметра, характеристика и единица измерения
четырехтактный, с воспламенением от сжатия
V-образное, с углом развала 90°
Порядок работы цилиндров
Направление вращения коленчатого вала
правое (против часовой стрелки, если
смотреть со стороны маховика)
Диаметр цилиндров и ход поршня, мм
Рабочий объем, л.
Номинальная мощность, кВт (л.с.)
Максимальный крутящий момент, Н м (кгс-м)
Установочный угол опережения впрыскивания топлива, град.
Частота вращения коленчатого вала, мин -1 :
— при максимальном крутящем моменте на холостом ходу:
Количество клапанов в головке цилиндра
2 (впускной и выпускной)
Зазоры на холодном двигателе, между коромыслами и стержнями клапанов:
впускных — 0,25. 0,30 мм; выпускных — 0,35. 0,40 мм.
Давление масла в прогретом двигателе при частоте вращения коленчатого вала, кПа (кгс/см 2 ):
— минимальной холостого хода, не менее
с распылителем производства «ЯЗДА»
с распылителем производства ф. «БОШ»
Давление начала впрыскивания форсунки, МПа (кгс/см 2 )
DLLA 148 S 1380
23,73. 24.90 (242. 254)
Топливный насос высокого давления (ТНВД) модели
газотурбинная, с двумя турбокомпрессорами и ОНВ типа «воздух-воздух».
Генератор мод. 6582.3701:
— номинальный ток. А:
— номинальное выпрямленное напряжение, В;
— номинальная мощность, кВт.
— номинальная мощность, кВт
постоянного тока, последовательного возбуждения, с электромагнитным приводом.
Коробка передач модели ZF — 16S151 фирмы «ZAHNRADFABR1K»
Механическая, шестнадцатиступенчатая. включает основную четырехступенчатую коробку с встроенным двухступенчатым делителем, расположенным впереди основной коробки и с двухступенчатым планетарным демультипликатором, расположенным сзади основной коробки.
Маркирование и пломбирование
Каждый двигатель должен иметь маркировку, которая наносится на блоке цилиндров с правой стороны сверху в передней части двигателя.
— код года изготовления 1 знак и порядковый номер двигателя 7 знаков. Маркировка наносится ударным способом.
Товарный знак завода-изготовителя, сведения о сертификации и модель двигателя нанесены на информационную табличку, которая прикрепляется к левому воздушному коллектору.
Маркировка может выполняться на табличке, которая прикрепляется к блоку цилиндров с правой стороны сверху в передней части двигателя и содержит следующие данные:
— товарный знак предприятия-изготовителя;
— условное обозначение модели двигателя, состоящее из 10 знаков, 740.50-360;
— порядковый номер двигателя, состоящий из 7 знаков;
— дата (месяц и год) выпуска, состоящее из 4 знаков;
— международный знак официального утверждения в соответствии с Правилами ЕЭК ООН. состоящий из:
— круга, в котором проставлена буква «Е» и цифры 22;
— номера Правил ЕЭК ООН и номера официального утверждения (сертификата), расположенных справа от круга.
Порядковый номер двигателя и дата изготовления наносятся ударным способом.
Модель топливного насоса высокого давления и дата выпуска выбиты на табличке, прикрепленной к корпусу насоса с левой стороны.
Порядковый номер ТНВД выбит на заднем торце корпуса ТНВД с правой стороны.
На топливном насосе высокого давления в сборе с регулятором частоты вращения устанавливаются восемь пломб завода-изготовителя:
— на обе крышки секций ТНВД;
— на винт регулировки цикловой подачи и болт крепления крышки мембраны корректора по давлению наддувочного воздуха;
— на винт регулировки корректора по давлению наддувочного воздуха;
— на болт крепления крышки мембраны корректора по давлению наддувочного воздуха и болт крепления крышки регулятора;
— на болт ограничения максимальной частоты вращения;
— на болт регулировки пусковой подачи и болт крепления крышки регулятора;
— на болт ограничения хода рычага останова и болт крепления крышки регулятора.
Снятие пломб категорически запрещается.
Состав двигателя, устройство и работа
Блок цилиндров является основной корпусной деталью двигателя и представляет собой отливку из чугуна.
Отливку подвергают искусственному старению для снятия термических напряжений, что позволяет блоку сохранить правильные геометрические формы и размеры в процессе эксплуатации.
Два ряда полублоков под гильзы цилиндров, отлитых как одно целое с верхней частью картера, расположены под углом 90° один к другому.
Левый ряд расточек под гильзы смещен относительно правого вперед (к вентилятору) на 29,5 мм, что обусловлено установкой на каждую шатунную шейку коленчатого вала двух шатунов.
Каждая расточка имеет два соосных цилиндрических отверстия, выполненные в верхнем и нижнем поясах блока, по которым центрируются гильзы цилиндра, и выточки в верх нем поясе, образующие кольцевые площадки под бурты гильз. Чтобы обеспечить правильную посадку гильзы в блоке, параметры плоскостности и перпендикулярности упорной площадки под бурт гильзы относительно оси центрирующих расточек выполняются с высокой точностью.
На нижнем поясе выполнены две канавки под уплотнительные кольца, которые предотвращают попадание охлаждающей жидкости из полости охлаждения блока в полость масляного картера двигателя.
Бобышки отверстий под болты крепления головок цилиндров выполнены в виде приливов к поперечным стенкам, образующим рубашку охлаждения, равномерно распределены вокруг каждого цилиндра.
Картерная часть блока связана с крышками коренных подшипников коренными и стяжными болтами. Центрирование крышек коренных подшипников производится горизонтальными штифтами 8 (рис. 24), которые запрессованы на стыке между блоком и крышками, но большей частью входящими в блок для предотвращения их выпадения при снятии крышек.
Кроме того, крышка пятой коренной опоры центрируется в продольном направлении двумя вертикальными штифтами, обеспечивающими точность совпадения расточек под упорные полукольца коленчатого вала на блоке и на крышках.
Порядок затяжки болтов крепления крышек коренных опор в соответствии с приложением 8.
Расточка блока цилиндров под вкладыши коренных подшипников производится в сборе с крышками, поэтому крышки коренных подшипников невзаимозаменяемы и устанавливаются в строго определенном положении. На каждой крышке нанесен порядковый номер опоры, нумерация которых начинается с переднего торца блока.
В картерной части развала блока цилиндров в виде бобышек выполнены направляющие толкателей клапанов. Ближе к заднему торцу между четвертым и восьмым цилиндрами, для улучшения циркуляции охлаждающей жидкости, выполнена перепускная труба полости охлаждения. Одновременно она придает блоку еще и дополнительную жесткость. Параллельно оси расточек под подшипники коленчатого вала выполнены расточки под втулки распределительного вала увеличенной размерности.
Диаметры масляных каналов в блоке цилиндров увеличены.
В нижней части цилиндров отлиты, заодно с блоком, бобышки под форсунки охлаждения поршней.
С целью установки на блок фильтра с теплообменником на правой стороне увеличина. по сравнению с двигателем 740.10, площадка под фильтр, введены два дополнительных крепежных отверстия и сливное отверстие из фильтра.
Гильзы цилиндров (рис. 19) «мокрого» типа, легкосъемные имеют маркировку 740.50-1002021 на конусной части внизу гильзы. Установка гильз с другой маркировкой недопустима из-за возникающего контакта с шатуном. Гильзы двигателей 740.50-360 отличаются меньшей на 3 мм высотой от гильз других моделей двигателей КАМАЗ размерности 120×120.
Гильза цилиндра изготавливается из серого специального чугуна упрочненного объемной закалкой.
В соединении гильза — блок цилиндров полость охлаждения уплотнена резиновыми кольцами круглого сечения. В верхней части установлено кольцо 5 в проточке гильзы, в нижней части — два кольца 4 в расточки блока цилиндров.
Микрорельеф на зеркале гильзы представляет собой редкую сетку впадин и площадок с мелкими рисками под углом к оси гильзы. При работе двигателя масло удерживается во впадинах, что улучшает прирабатываемость деталей цилиндро-поршневой группы.
При сборке двигателя на нерабочем выступе торца гильзы наносится номер цилиндра и индекс варианта исполнения поршня.
Рис. 19. Установка гильзы цилиндра п уплотнительных колец
1 — трубка форсунки; 2 — корпус форсунки охлаждения поршня; 3 — корпус клапана; 4 — кольцо уплотнительное гильзы нижнее; 5 — кольцо уплотнительное верхнее; 6 — гильза цилиндра; 7 — блок цилиндров.
Привод агрегатов (рис. 20) осуществляется прямозубыми шестернями и служит для привода механизма газораспределения, топливного насоса высокого давления, компрессора и насоса гидроусилителя руля автомобиля.
Механизм газораспределения приводится в действие от шестерни 10, установленной на хвостовике коленчатого вала, через блок промежуточных шестерен, которые вращаются на двух рядах роликов 3, разделённых промежуточной втулкой 4 и расположенных на оси 1, закреплённой на заднем торце блока цилиндров.
На конец распределительного вала напрессована шестерня, угловое расположение которой относительно кулачков вала определяется шпонкой.
Шестерня 15 привода топливного насоса высокого давления (ТНВД) установлена на валу 13 привода ТНВД и фиксируется шпонкой 14.
Шестерни устанавливаются на двигатель в строго определенном положении по метке «0» на шестерне привода распределительного вала, метке «Е» на шестерне привода ТНВД и рискам, выбитым на зубчатых колесах, как показано на рис. 23.
Привод ТНВД осуществляется от шестерни 15, находящейся в зацеплении с шестерней распределительного вала. Вращение от вала к ТНВД передается через ведущую и ведомую полумуфты с упругими пластинами, которые компенсируют несоосность установки валов ТНВД и шестерни. С шестерней привода ТНВД находятся в зацеплении шестерни привода компрессора и насоса гидроусилителя руля.
Рис. 20. Привод агрегатов
1 — ось ведущей шестерни привода распределительного вала; 2 — болт крепления оси; 3 — ролики 5,5×15,8 в количестве 62 шт.; 4 — втулка промежуточных роликов; 5 — шестерня ведущая; 6 — шпонка; 7 — шайба упорная; 8 — шайба замковая; 9 — болт M12x1,25×90 крепления насыпного подшипника; 10 — ведущее зубчатое колесо коленчатого вала; 11 — шестерня промежуточная; 12 — шарикоподшипники; 13 — вал колеса привода ГНВД; 14 — шпонка; 15 — шестерня привода ТНВД; 16- втулка; 17 — распределительный вал в сборе с шестерней.
К заднему торцу блока цилиндров крепится картер агрегатов. В верхней части картера агрегатов есть расточки, в которые устанавливаются компрессор и насос гидроусилителя руля. По бокам картера агрегатов выполнены бобышки с отверстиями для слива масла из турбокомпрессоров и отверстием под указатель уровня масла.
Привод агрегатов закрыт картером маховика, закреплённым к заднему торцу блока цилиндров через картер агрегатов.
На картере маховика справа предусмотрено место для установки фиксатора маховика, применяемого для установки угла опережения впрыскивания топлива и регулирования тепловых зазоров в механизме газораспределения. Ручка фиксатора при работе двигателя должна находиться в верхнем положении.
В нижнее положение ее переводят при регулировочных работах, в этом случае фиксатор находится в зацеплении с маховиком. В верхней части картера маховика выполнена расточка, в которую устанавливается корпус заднего подшипника. Внизу в левой части картера имеется расточка, в которую устанавливается стартер. В середине картера выполнена расточка под манжету коленчатого вала.
В верхней части картера слева выполнен прилив, предназначенный для установки коробки отбора мощности (КОМ). В случае отсутствия КОМ внутренние поверхности прилива не обрабатываются. Задний фланец картера маховика выполнен с присоединительными размерами по SAE1.
