Кривошипно-шатунный механизм
КОЛЕНЧАТЫЙ ВАЛ (рис. 2-10) изготавливается из высококачественной стали с упрочнением методом карбонитрирования или азотирования. Валы имеют пять коренных и четыре шатунных шейки, связанные щеками и сопряженные с ними переходными галтелями. Для равномерного чередования рабочих ходов шатунные шейки коленчатого вала расположены под углом 90°.
Рис. 2-10. Коленчатый вал: 1 — противовес; 2 — шестерня привода масляного насоса; 3 — шпонка; 4 — отверстия подвода масла к шатунным подшипникам; 5 — отверстия подвода масла к коренным подшипникам.
На каждой шатунной шейке установлены по два шатуна 5 (рис. 2-12) — один для правого и один для левого рядов цилиндров.
Подвод масла к шатунным шейкам производится через отверстия 5 (рис. 2-10) в коренных и отверстия 4 в шатунных шейках.
Для уравновешивания сил инерции и уменьшения вибраций коленчатый вал имеет шесть основных противовесов, отштампованных заодно со щеками коленчатого вала. Кроме основных противовесов он имеет дополнительный съемный противовес 1, напрессованный на вал, его угловое расположение относительно коленчатого вала определяется шпонкой 3.
На хвостовике коленчатого вала выполнена шейка, по которой центрируется шестерня 3 (с модулем зуба 4,5 мм) привода газораспределительного механизма и маховик 1, на носок коленчатого вала напрессована шестерня 2 (рис. 2-10) привода масляного насоса.
На торце хвостовика коленчатого вала выполнено десять резьбовых отверстий М16×1,5-6Н для крепления маховика и шестерни коленчатого вала, на торце носка коленчатого вала выполнено восемь резьбовых отверстий М12х1,25-6Н для крепления гасителя крутильных колебаний и полумуфты отбора мощности.
От осевых перемещений коленчатый вал зафиксирован верхними 1 (рис. 2-12) и нижними 2 полукольцами, установленными в проточках задней коренной опоры блока цилиндров, так, что сторона с канавками прилегает к упорным торцам вала.
Уплотнение коленчатого вала осуществляется манжетой безпружинной конструкции с уплотнительным элементом из PTFE (модифицированный фторопласт). Манжета размещена в картере маховика.
Диаметры шеек коленчатого вала:
— коренных — (95+0,015) мм;
— шатунных — (80+0,015) мм.
Маркировка коленчатого вала, выполненная в поковке на третьем противовесе, должна быть 740.50-1005020.
Рис. 2-11. Установка крышек подшипников коленчатого вала:1 — крышка подшипника; 2 — коленчатый вал; 3 — болт крепления крышки; 4 — болт стяжной крепления крышки подшипника левый; 5 — болт стяжной подшипника правый; 6 — шайба; 7 — блок цилиндров.
Рис. 2-12. Установка упорных полуколец и вкладышей коленчатого вала: 1 — полукольцо упорного подшипника верхнее; 2 — полукольцо упорного подшипника нижнее; 3 — вкладыш подшипника коленчатого вала верхний; 4 — вкладыш подшипника коленчатого вала нижний; 5 — блок цилиндров; 6 — крышка подшипника коленчатого вала задняя; 7 — коленчатый вал; 8 — шестерня привода газораспределительного механизма; 9 — центрирующая шейка коленчатого вала.
КРЫШКИ КОРЕННЫХ ПОДШИПНИКОВ 1 (рис. 2-11) изготовлены из высокопрочного чугуна.
Крепление крышек осуществляется с помощью вертикальных коренных 3 и горизонтальных стяжных 4 и 5 болтов, которые затягиваются по определенной схеме с регламентированным моментом (см. приложение А).
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.
Для удобства снятия крышек коренных подшипников при ремонте, они имеют отверстия для съемника.
ВКЛАДЫШИ КОРЕННЫХ И ШАТУННЫХ ПОДШИПНИКОВ (рисунки 2-12 и 2-14) изготовлены из стальной ленты, покрытой слоем свинцовистой бронзы толщиной 0,3 мм, слоем свинцовооловянистого сплава толщиной 0,022 мм и слоем олова толщиной 0,003 мм.
Верхние 3 (рис. 2-12) и нижние 4 вкладыши коренных подшипников не взаимозаменяемы. Верхние вкладыши отличаются от нижних наличием отверстия для подвода масла и кольцевой канавки для его распределения. Вкладыши 9 (рис. 2-13) нижней головки шатуна взаимозаменяемы. От проворачивания и бокового смещения вкладыши фиксируются выступами (усами), входящими в пазы, предусмотренные в постелях блока и шатуна, а также крышках подшипников.
Пределы допусков диаметров шеек ремонтного коленчатого вала при восстановлении двигателя должны быть такими же, как у диаметров шеек нового коленчатого вала.
Клеймо ремонтного размера нанесено на тыльной стороне вкладыша.
При шлифовке коленчатого вала по коренным шейкам до диаметра менее 94,5 мм или по шатунным шейкам до диаметра менее 79,5 мм, необходимо коленчатый вал подвергнуть повторному азотированию по специальной технологии.
НЕ РЕКОМЕНДУЕТСЯ ЗАМЕНА ВКЛАДЫШЕЙ ПРИ РЕМОНТЕ НА ВКЛАДЫШИ С МАРКИРОВКОЙ 740, ТАК КАК ПРИ ЭТОМ ПРОИЗОЙДЕТ СУЩЕСТВЕННОЕ СОКРАЩЕНИЕ РЕСУРСА ДВИГАТЕЛЯ! ДОПУСТИМО ПРИМЕНЕНИЕ ВКЛАДЫШЕЙ НОМИНАЛЬНОГО И РЕМОНТНОГО ТИПОРАЗМЕРОВ С МАРКИРОВКОЙ 7405.
ШАТУН (рис. 2-13) стальной, кованый, стержень 5 имеет двутавровое сечение. Верхняя головка шатуна неразъемная, нижняя выполнена с прямым разъемом и плоским стыком. В верхнюю головку шатуна запрессована сталебронзовая втулка 10, а в нижнюю установлены сменные вкладыши 9.
Рис. 2-13. Поршень с кольцами в сборе с шатуном:1 — поршень; 2, 3 — компрессионные кольца; 4 — маслосъемное кольцо; 5 — стержень шатуна; 6 — болт крепления крышки шатуна; 7 — гайка болта крепления крышки шатуна; 8 — крышка шатуна; 9 — вкладыш нижней головки шатуна; 10 — втулка верхней головки шатуна; 11 — поршневой палец; 12 — стопорное кольцо.
Для точной посадки вкладышей подшипника в нижнюю головку, шатун окончательно обрабатывают в сборе с крышкой 8, поэтому крышки шатунов не взаимозаменяемы.
Крышка нижней головки шатуна крепится с помощью гаек 7, навернутых на болты 6, предварительно запрессованные в стержень шатуна. Затяжка шатунных болтов осуществляется по схеме с регламентированным моментом (см. приложение).
На крышке и стержне шатуна нанесены метки спаренности — трехзначные порядковые номера. Кроме того, на крышке шатуна выбит порядковый номер цилиндра двигателя.
ПОРШЕНЬ 1 (рис. 2-13) отлит из алюминиевого сплава. В головке поршня имеются три канавки, в которые установлены поршневые кольца. Канавка под верхнее компрессионное кольцо со вставкой из износостойкого чугуна. В днище поршня выполнена открытая тороидальная камера сгорания с вытеснителем в центральной части, которая смещена относительно оси поршня в сторону от выточек под клапаны на 5 мм. Боковая поверхность представляет собой сложную овально-бочкообразную форму с занижением в зоне отверстий под поршневой палец. На юбку нанесено графитовое покрытие.
В нижней ее части выполнен паз, исключающий, при правильной сборке, контакт поршня с форсункой охлаждения при нахождении его в нижней мертвой точке (НМТ).
Поршень комплектуется двумя компрессионными и одним маслосъемным кольцами. С целью обеспечения топливной экономичности и экологических показателей, применен селективный подбор поршней для каждого цилиндра по расстоянию от оси поршневого пальца до днища. По указанному параметру поршни разбиты на четыре группы 10, 20, 30 и 40. Каждая последующая группа от предыдущей отличается на 0,11 мм.
В запасные части поставляются поршни наибольшей высоты (размер от оси поршневого пальца до днища поршня 40 группы составляет 71,04-0,04 мм (для двигателя КАМАЗ-740.50-360) и 76,04-0,04 мм (для двигателей КАМАЗ-740.30-260, КАМАЗ-740.31-240 и КАМАЗ-740.11-240)), поэтому во избежание возможного контакта между ними и головками цилиндров, в случае замены, необходимо контролировать надпоршневой зазор. Если зазор между поршнем и головкой цилиндра после затяжки болтов ее крепления будет менее 0,87 мм, необходимо подрезать днище поршня на недостающую до этого значения величину.
Для двигателей 740.50-360 маркировка 740.51-1004015-41 выполнена на внутренней поверхности поршня. Для двигателей 740.30-260, 740.31-240 и 740.11-240 маркировка 740.30-1004015-40 выполнена на внутренней поверхности поршня.
УСТАНОВКА ПОРШНЕЙ С ДВИГАТЕЛЕЙ КАМАЗ ДРУГИХ МОДЕЛЕЙ НЕДОПУСТИМА!
КОМПРЕССИОННЫЕ КОЛЬЦА 2 и 3 (рис. 2-13) изготавливаются из высокопрочного, а маслосъемное из серого чугунов. Верхнее компрессионное кольцо имеет форму двухсторонней трапеции, а второе имеет форму односторонней трапеции. При монтаже торец с отметкой «ТОР» или » ВЕРХ » должен располагаться со стороны камеры сгорания.
На двигателях 740.50-360 рабочая поверхность верхнего компрессионного кольца 2 покрыта молибденом и имеет бочкообразную форму.
Форма на втором компрессионном кольце представляет собой конус с уклоном к нижнему торцу, по этому характерному признаку кольцо получило название «минутное». Рабочая поверхность кольца покрыта хромом. Минутные кольца применены для снижения расхода масла на угар, их установка в верхнюю канавку недопустима.
МАСЛОСЪЕМНОЕ КОЛЬЦО 4 (рис. 2-13) коробчатого типа, высотой 4 мм, с пружинным расширителем, имеющим переменный шаг витков и шлифованную наружную поверхность. Средняя часть расширителя с меньшим шагом витков при установке на поршень должна располагаться в зоне замка кольца. Рабочая поверхность кольца покрыта хромом.
Маркировка поршневых колец выполнена на верхнем торце колец рядом с замком. Маркировка содержит обозначение предприятия-изготовителя — «GOE» и обозначение верхнего торца кольца — «ТОР» (для двигателей 740.50-360 и 740.30-260) и «КАМАЗ» и «ВЕРХ» (для двигателей 740.31-240 и 740.11-240).
УСТАНОВКА ПОРШНЕВЫХ КОЛЕЦ С ДРУГИХ МОДЕЛЕЙ ДВИГАТЕЛЕЙ КАМАЗ МОЖЕТ ПРИВЕСТИ К УВЕЛИЧЕНИЮ РАСХОДА МАСЛА, УХУДШЕНИЮ ЭКОЛОГИЧЕСКИХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ И УМЕНЬШЕНИЮ РЕСУРСА РАБОТЫ!
ПОРШНЕВОЙ ПАЛЕЦ 11 (рис. 2-13) плавающего типа, его осевое перемещение ограничено стопорными кольцами 12. Палец изготовлен из хромоникелевой стали, диаметр отверстия 20,7 мм для двигателя 740.50-360 и 21,7 мм для двигателей 740.30-260, 740.31-240 и 740.11-240 с фасками 2×45°.
ПРИМЕНЕНИЕ ПОРШНЕВЫХ ПАЛЬЦЕВ С ДРУГИМИ ДИАМЕТРАМИ ОТВЕРСТИЙ И РАЗМЕРАМИ ФАСОК НЕДОПУСТИМО, ТАК КАК ЭТО НАРУШАЕТ БАЛАНСИРОВКУ ДВИГАТЕЛЯ!
ФОРСУНКИ ОХЛАЖДЕНИЯ ПОРШНЯ (рис. 2-8) устанавливаются в картерной части блока цилиндров 7 и обеспечивают подачу масла из главной масляной магистрали на внутреннюю поверхность поршней.
При сборке двигателя необходимо контролировать правильность положения трубки форсунки охлаждения поршня 1 относительно гильзы цилиндра 6 и поршня. Контакт с поршнем и деталями кривошипно-шатунного механизма недопустим.
МАХОВИК 1 (рис. 2-14) изготовлен из специального чугуна и закреплен десятью болтами 16 с двенадцатигранной головкой, изготовленными из легированной стали, на хвостовике коленчатого вала и зафиксирован штифтом 4 на центрирующей шейке коленчатого вала 20. С целью исключения повреждения поверхности маховика, под головки болтов устанавливаются шайбы 17. Величина момента затяжки болтов крепления маховика указана в приложении.
Рис. 2-14. Установка маховика: 1 — маховик; 2 — картер маховика; 3 — шестерня привода газораспределительного механизма; 4 — штифт установочный маховика; 5 — блок цилиндров; 6 — коленчатый вал; 7 — полукольцо упорное верхнее; 8 — вкладыш подшипника коленчатого вала верхний; 9 — вкладыш подшипника коленчатого вала нижний; 10 — полукольцо упорное верхнее; 11 — крышка подшипника коленчатого вала; 12 — манжета С 8002714 (Германия); 14 — обод зубчатый; 15 — выборка под дисбаланс; 16 — болт; 17 — шайба; 18 — втулка дистанционная; 19 — подшипник; 20 — центрирующая шейка; 21 — кольцо.
На обработанную цилиндрическую поверхность маховика напрессован зубчатый обод 14, с которым входит в зацепление шестерня стартера при пуске двигателя. Под манжету уплотнения коленчатого вала устанавливается кольцо 21 с наружной хромированной поверхностью. Во внутреннюю расточку маховика установлена дистанционная втулка 18 и подшипник 19 первичного вала коробки передач с двухсторонним уплотнением.
При выполнении регулировочных работ по установке угла опережения впрыскивания топлива и величин тепловых зазоров в клапанах механизма газораспределения, а также при отворачивании болтов крепления маховика во время проведения ремонтных работ, маховик фиксируется при помощи фиксатора (рис. 2-15).
Маркировка маховика выполнена на литой поверхности со стороны сцепления.
УСТАНОВКА МАХОВИКОВ ДРУГИХ МОДЕЛЕЙ ДВИГАТЕЛЕЙ КАМАЗ, А ТАКЖЕ МАХОВИКОВ ДВИГАТЕЛЕЙ ОДНОЙ МОДЕЛИ, НО С ДРУГИМИ ВАРИАНТАМИ ТОПЛИВНЫХ АППАРАТУР, ПРИ ПРОВЕДЕНИИ РЕМОНТНЫХ РАБОТ НЕ ДОПУСКАЕТСЯ!
Рис. 2-15. Положение ручки фиксатора маховика двигателя КАМАЗ — 740.50-360: а) — при эксплуатации; б) — при регулировке, в зацеплении с маховиком.
Гаситель крутильных колебаний (рис. 2-16) закреплен восемью болтами на переднем носке коленчатого вала.
Рис. 2-16. Гаситель крутильных колебаний коленчатого вала:1 — корпус гасителя; 2 — маховик гасителя; 3 — крышка; 4 — пробка заправочного отверстия; 5 — высоковязкостная силиконовая жидкость; 6 — лента подшипника гасителя; 7 — центровочный бурт.
Рис. 2-17. Гаситель крутильных колебаний коленчатого вала двигателя 740.11-240:1 — корпус гасителя; 2 — маховик гасителя; 3 — крышка; 4 — пробка заправочного отверстия; 5 — высоковязкостная силиконовая жидкость; 6 — центровочная шайба.
Гаситель состоит из корпуса 1 (рис. 2-16), в который установлен с зазором маховик гасителя 2. Снаружи корпус гасителя закрыт крышкой 3. Герметичность обеспечивается сваркой по стыку корпуса гасителя и крышки. Между корпусом гасителя и маховиком гасителя находится высоковязкая силиконовая жидкость, дозировано заправленная перед заваркой крышки. Центровка гасителя осуществляется буртиком 7.
Гашение крутильных колебаний коленчатого вала происходит путем торможения корпуса гасителя, закрепленного на носке коленчатого вала, относительно маховика в среде силиконовой жидкости. При этом энергия торможения выделяется в виде теплоты.
КАТЕГОРИЧЕСКИ ЗАПРЕЩАЕТСЯ при проведении ремонтных работ деформировать корпус и крышку гасителя. Гаситель с деформированным корпусом или крышкой к дальнейшей эксплуатации не пригоден.
После установки гасителя проверить наличие зазора между гасителем и противовесом.