Двигатели ЯМЗ-236, ЯМЗ-238 (1968 год). Описание конструкции и работы - часть 3

БЛОК-КАРТЕР И КРИВОШИПНО-ШАТУННЫЙ МЕХАНИЗМ

БЛОК-КАРТЕР

Блок-картер (рис. 10) является основной корпусной деталью двигателя и представляет собой жесткую пространственную отливку из низколегированного серого чугуна. Отливка подвергается искусственному старению для снятия термических напряжений, что позволяет блоку сохранить правильные геометрические формы и размеры в процессе эксплуатации.

В верхней части блок-картера под углом 90° расположены два ряда цилиндровых гнезд с привалочными поверхностями под головки цилиндров. Привалочная поверхность цилиндровой части блока отличается высокой плоскостностью (отклонение не превышает 0,05 мм на всей длине блока) и параллельна оси расточек под подшипники коленчатого вала с точностью 0,1 мм.

Толстостенные гильзы цилиндров центрируются по двум концентричным расточкам, выполненным в верхней и нижней плитах блока, причем нижняя расточка для удобства монтажа имеет за-ходную фаску. Гильзы упираются в специальную выточку верхней плиты, точный размер которой в совокупности с точным размером бурта гильзы обеспечивает выступание ее над привалоч-ной плоскостью в пределах 0,065—0,165 мм.

Правый ряд цилиндров смещен относительно левого вперед на 35 мм, что обусловлено установкой двух шатунов на общую шатунную шейку коленчатого вала.

Отличительной чертой цилиндровой части блок-картера является то, что стенки водяной рубашки образуют замкнутый силовой пояс вокруг цилиндровых гнезд и вместе с дополнительными

вертикальными ребрами связывают верхнюю и нижнюю плиты цилиндровой части блока.

Бобышки под шпильки крепления головок цилиндров (шесть шпилек на каждый цилиндр) расположены в средней части стенок силового пояса, а резьба в них нарезается на расстоянии 35 мм от привалочной плоскости. Такая силовая схема цилиндровой части существенно снижает искажение геометрической формы гильз и тем самым способствует высокому сроку службы двигателя.

На привалочных поверхностях под крепление головок цилиндров выполнены также литые отверстия для прохода штанг толкателей, отверстия для слива масла из полости клапанного механизма головки, для перепуска воды из водяной рубашки блока в головку цилиндров и по два отверстия под штифты, запрессовываемые в блок для точной фиксации головки относительно цилиндров.

Развал блока цилиндров образован стенками штанговых полостей, связанными с цилиндровыми гнездами поперечными перегородками, и горизонтальной стенкой, закрывающей картерное пространство двигателя сверху. В развале между секциями блока расположены обработанные постели для установки топливного насоса высокого давления, на которых имеются резьбовые отверстия для его крепления. В задней части развала двигателя

Рис. 10. Блок-картер двигателей:
а — ЯМЗ-236; б — ЯМЗ-238; 1 — блок цилиндров; 2 — средние и задняя втулки распределительного вала; 3 — шпилька крепления головки цилиндров; 4 — крышка переднего коренного подшипника; 5 — передняя втулка распределительного вала; 6 — передняя втулка оси толкателей

имеются резьбовое отверстие для крепления дренажной трубки корпуса топливного насоса высокого давления и две прямоугольные технологические бобышки, на которых выбивается обозначение модели двигателя и его номер. В передней части развала двигателя выполнена коробчатая полость, соединенная со стенками, закрывающими штанговую полость. В поперечных стенках этой полости обработаны отверстия под подшипники и сальник вала привода топливного насоса высокого давления. На верхней обработанной полости коробки имеются два резьбовых отверстия для крепления верхней крышки блока и площадка для установки фирменной таблички завода-изготовителя.

К наружным стенкам цилиндровых частей блока прилиты продольные водяные каналы, выходящие на передний торец блока. Подача воды из каналов в водяную рубашку осуществляется через литые отверстия, расположенные по оси каждого цилиндра. На наружных поверхностях обоих водяных каналов выполнены по два фланца с двумя резьбовыми отверстиями и одним обработанным отверстием на каждом. Обработанные отверстия выходят в водяную полость.

Задние отверстия обоих каналов предназначены для подсоединения труб пускового подогревателя. Передние отверстия являются технологическими и закрываются штампованными стальными заглушками с паронитовыми прокладками.

Боковые стенки цилиндровой части блока плавно переходят в боковые стенки картера и заканчиваются привалочным фланцем для крепления масляного поддона двигателя. Снизу фланец обработан и имеет резьбовые отверстия для крепления поддона.

На правой боковой стенке картера в задней ее части расположены две постели для крепления стартера. Каждая постель имеет цилиндрическую расточку и две обработанные площадки с резьбовыми отверстиями для крепления кронштейнов стяжных лент. В заднюю постель запрессован цилиндрический штифт, который входит в паз на корпусе стартера и фиксирует стартер в определенном положении.

На левой боковой стенке картера имеются два фланца с двумя резьбовыми отверстиями на каждом. Обработанное отверстие заднего фланца соединено с каналом, выходящим в отверстие на таком же фланце на нижней плоскости блока; к этому фланцу присоединяется нагнетающая трубка радиаторной секции масляного насоса. К заднему фланцу подсоединяется трубка отвода масла к масляному радиатору. Отверстие переднего фланца — сквозное, выходит в картер двигателя и служит для слива охлажденного масла в поддон. В верхней части левой боковой стенки картера расположен центральный масляный канал блока цилиндров.

Картерное пространство блока цилиндров разделено поперечными перегородками на отсеки, в каждом из которых расположены по одному цилиндру левого и правого рядов. Перегородки имеют специальное силовое оребрение и вместе с боковыми стенками кар-тера и цилиндровой частью блока создают жесткую во всех направлениях конструкцию. В нижней части перегородки заканчиваются толстостенными арками, образующими коренные опоры коленчатого вала, и обработанными площадками с резьбовыми отверстиями для крепления крышек коренных опор. Крышки фиксируются в блоке от поперечного смещения обработанными боковыми поверхностями и крепятся четырьмя болтами каждая.

третий от переднего торца — для установки датчика давления масла в системе.

На нижней плоскости блока в третьей коренной опоре имеется отверстие с резьбой для установки сливного клапана системы смазки. Вертикальный канал в левой стороне передней перегородки с фланцем на нижней плоскости блока предназначен для подачи масла от нагнетающей секции масляного насоса к фильтру грубой очистки масла.

На правой стороне блока имеются два точно обработанных отверстия диаметром 20 мм, служащих для фиксации блока при обработке. Передний и задний торцы блока обрабатываются строго перпендикулярно оси расточек под коренные подшипники коленчатого вала. На переднем торце выполнены: площадка с двумя резьбовыми отверстиями для крепления упорного фланца распределительного вала, фигурный фланец с резьбовыми отверстиями и двумя штифтами для установки крышки шестерен распределения, два фланца для крепления фильтра грубой очистки масла и треугольный фланец для установки центробежного масляного фильтра. Над фланцем для крепления центробежного фильтра имеется вертикальный канал, закрытый снаружи резьбовой конической пробкой. Этот канал соединяется с центральным масляным каналом и имеет два выхода на переднем торце: большой — на фланце для крепления фильтра грубой очистки и малый — на фланце для крепления центробежного фильтра. Через этот канал очищенное масло подается в центральный масляный канал и параллельно в центробежный масляный фильтр. Литая полость фланца крепления центробежного фильтра соединяется с картерной частью блока; из полости очищенное в центробежном фильтре масло сливается в поддон. Каждый фланец для крепления фильтра грубой очистки имеет два крепежных резьбовых отверстия, а фланец центробежного фильтра — три.

На заднем торце блока имеются фланцы с резьбовыми отверстиями для крепления картера маховика и устройства для вентиляции картера двигателя. В отверстия фланца крепления картера маховика запрессовано два фиксирующих штифта. Фланец для установки устройства вентиляции картера расположен в верхней левой части блока цилиндров. Отверстие большего диаметра на этом фланце выходит в штанговую полость, соединяющуюся с картерным пространством двигателя.

ГИЛЬЗЫ ЦИЛИНДРОВ

Гильзы цилиндров (рис. 11) мокрые, толстостенные, отливаются из специального чугуна с перлитной структурой. Внутренняя поверхность гильзы, являющаяся зеркалом цилиндров, закаливается токами высокой частоты (твердость после закаливания HRC 48—52) и обрабатывается до чистоты с высотой микрошероховатостей 0,2—0,5 мкм. Для получения оптимального зазора гильза-поршень гильзы по внутреннему диаметру разделяются на четыре размерные группы (см. табл. 2). Обозначение размерной группы наносится на верхнем торце бурта гильзы.

При комплектации двигателя в каждый цилиндр устанавливаются гильзы и поршни одной размерной группы.

В верхней наружной части гильзы выполнен упорный бурт, нижней плоскостью которого гильзы устанавливаются на соответствующий упорный торец блока цилиндров. Верхний торец бурта имеет выступ, предохраняющий прокладку головки цилиндров от непосредственного воздействия на нее горячих газов, а выступание

бурта над плоскостью блока обеспечивает надежное уплотнение газового стыка.

КАРТЕР МАХОВИКА
Картер маховика закрывает полость масляного картера двигателя сзади и крепится болтами к заднему торцу блока цилиндров через уплотнительную прокладку из паронита. Точная фиксация картера маховика, необходимая для нормальной работы заднего сальника коленчатого вала и правильного соединения двигателя с механизмами коробки передач и сцепления, производится двумя штифтами, запрессованными в блок цилиндров.

Картер маховика отливается из специального серого чугуна повышенной прочности и имеет жесткую, хорошо оребренную чашеобразную форму.

КРЫШКА РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНЫХ ШЕСТЕРЕН

Крышка шестерен распределения отлита из алюминиевого сплава AЛ-10B и имеет корытообразную ступенчатую форму. Крышка крепится болтами к фасонному фланцу переднего торца блока цилиндров с уплотнением стыка паронитовой прокладкой. В крышке выполнены две расточки: нижняя — под сальник коленчатого вала с маслоотражателем и верхняя — под привод вентилятЪра. Точное расположение расточек относительно оси коленчатого вала, необходимое для нормальной работы сальника коленчатого вала и шестерни привода вентилятора, осуществляется двумя центрирующими штифтами, запрессованными в передний торец блока. На крышке имеются фрезерованные площадки для крепления привода вентилятора, водяного насоса, насоса гидроусилителя руля

и кронштейна передней опоры. На специальной площадке на переднем торце крышки нанесены метки для установки угла опережения впрыска топлива.

С левой стороны крышки имеется резьбовое отверстие для установки масломерного щупа. Над расточкой под сальник в стенке крышки выполнен водяной канал, соединяющий водяной насос с водяными рубашками блока цилиндров.

К нижней плоскости крышки крепится масляный поддон, а к верхней — верхняя крышка блока. Для обеспечения совпадения плоскостей крышки с плоскостями блока, что очень важно для обеспечения герметичности по стыку, плоскости крышки фрезеруются со строгим выдерживанием размеров от контрольных штифтов до обрабатываемых площадок.

ВЕРХНЯЯ КРЫШКА БЛОКА

Верхняя крышка блока выполнена из алюминиевого сплава AЛ-10B и имеет коробчатое сечение, что обеспечивает ей необходимую жесткость и прочность.

Нижним обработанным фланцем крышка устанавливается на верхние плоскости блока и крышки шестерен распределения. Уплотнение стыка осуществляется паронитовой прокладкой.

Верхняя плоскость имеет обработанные площадки для крепления кронштейна генератора, корпуса фильтра тонкой очистки топлива и компрессора пневмосистемы автомобиля. Корытообразная полость на площадке крепления компрессора имеет свободный слив масла из компрессора в поддон двигателя.

В резьбовое отверстие переднего торца крышки ввернута шпилька для крепления натяжной планки генератора.

КОЛЕНЧАТЫЙ ВАЛ

Силы, действующие на детали кривошипно-шатунного механизма двигателя, складываются из сил давления газов на поршень и инерционных сил движущихся масс.

Инерционные силы за время рабочего цикла изменяются по величине и направлению, что в случае их неуравновешенности приведет к нежелательным вибрациям и колебаниям на опорах.

В V-образных двигателях с углом развала 90° и общей шатунной шейкой на каждую пару цилиндров равнодействующая сил инерции возвратно-поступательно движущихся масс обоих цилиндров направлена по радиусу кривошипа и суммируется с центробежной силой вращающихся масс. Уравновешивание этой силы можно осуществить за счет противовесов, расположив их на продолжении шеек коленчатого вала. В двигателях ЯМЗ-236 и ЯМЗ-238 в целях снижения веса кривошипно-шатунного механизма

МАХОВИК

Маховик двигателя изготовлен из специального чугуна и крепится к заднему торцу коленчатого вала восемью болтами из легированной стали. Момент затяжки болтов равен 22-24кГм От

самоотворачивания болты предохраняются специальными замковыми пластинами, установленными под головки двух соседних болтов (рис. 14).

ВКЛАДЫШИ

Коренные и шатунные подшипники коленчатого вала имеют вкладыши со стальным основанием, залитым свинцовистой бронзой с толщиной слоя свинцовистой бронзы после обработки 0,30—0,65 мм. Окончательно обработанные вкладыши покрываются специальным сплавом с толщиной слоя 0,012 мм, что способствует улучшению их приработки и увеличению срока службы. Нижний

и верхний шатунные вкладыши одинаковые. Верхние и нижние вкладыши коренных подшипников не взаимозаменяемы: в верхнем вкладыше, в отличие от нижнего, имеется отверстие и кольцевая канавка на внутренней поверхности для подвода смазки (рис. 15).

От проворачивания и осевых перемещений вкладыши удерживаются силой трения, возникающей между вкладышами и постелями от затяжки болтов, и штампованными выступами на наружных поверхностях вкладышей, входящими в соответствующие пазы в постелях блока и нижней головки шатуна.

Для возможности ремонта коленчатого вала предусмотрены шесть ремонтных размеров вкладышей. Клеймо ремонтного размера наносится на тыльной стороне вкладыша, недалеко от стыка. Ремонтные размеры шеек коленчатого вала и вкладышей в их средней части приведены в табл. 1.

ШАТУН

Шатуны кованые, из стали 40Х, со стержнем двутаврового сечения. Нижняя головка шатуна имеет косой разъем под углом 55° к продольной оси, что позволяет при развитой нижней головке осуществлять демонтаж поршня в сборе с шатуном через гильзу цилиндров.

Крышка к нижней головке шатуна крепится двумя болтами, ввернутыми непосредственно в резьбовые отверстия тела шатуна. Для разгрузки болтов от срезывающих усилий на торцах крышки и шатуна имеется шлицевая гребенка. Очень важно для работы шатунных болтов и вкладышей точное совпадение шлицев, поэтому грязь, заусенцы и забоины на шлицах не допускаются.

ПОРШЕНЬ

Поршень изготовлен из высококремнистого алюминиевого сплава и имеет сложную геометрическую форму. В сочетании с принятым материалом это позволило обеспечить надежность работы поршней при сравнительно малых для дизелей зазорах между юбкой поршня и гильзой, равных 0,19—0,21 мм. Для обеспечения указанного оптимального зазора поршни по наибольшему размеру овальной поверхности юбки и гильзы цилиндров по внутреннему диаметру разбиваются на четыре размерные группы, обозначаемые клеймами А, АА, AAA, АААА на днищах поршней и верхних торцах гильз (табл. 2).
Каждый цилиндр двигателя при сборке комплектуется поршнем и гильзой одной размерной группы.

Поршни разбиваются на размерные группы по диаметру юбки на расстоянии 153 мм от днища поршня. Разность большего и меньшего диаметров юбки в этом сечении составляет 0,02 мм.

ПОРШНЕВОЙ ПАЛЕЦ

Поршневой палец — пустотелый, плавающего типа, служит для соединения поршня с шатуном.

ПОРШНЕВЫЕ КОЛЬЦА

Поршневые кольца предназначены для уплотнения цилиндрового пространства и удаления избытков смазки со стенок цилиндров. По своему назначению поршневые кольца разделяются на компрессионные и маслосъемные. Кольца устанавливаются в соответствующих канавках поршня.

ОСОБЕННОСТИ СБОРКИ ШАТУННО-ПОРШНЕВОЙ ГРУППЫ

Поршневой палец в отверстия бобышек поршня устанавливается с натягом, поэтому сборка поршня с шатуном и пальцем производится после нагрева поршня в масляной ванне до температуры 80—100° С. Запрессовка пальца в поршень не допускается. При сборке шатуна с поршнем смещение камеры в поршне должно быть направлено в сторону высокой бобышки нижней крышки шатуна, как показано на рис. 16.

Поршневые кольца надеваются на поршень с помощью специального приспособления (рис. 17), ограничивающего расширение колец до диаметра 142,5 мм (рис. 18).

Компрессионные кольца скошенной поверхностью (с клеймом «Верх») устанавливаются в сторону днища поршня.

Перед установкой на двигатель поршня в сборе замки смежных поршневых колец должны быть повернуты один относительно Другого на 180°.

При установке поршня в гильзу цилиндра поршневые кольца необходимо обжать до размера внутреннего диаметра гильзы с помощью технологической оправки 4 (рис. 19).

содержание .. 1 2 3 4 ..