МЕХАНИЗМ ГАЗОРАСПРЕДЕЛЕНИЯ
МЕХАНИЗМ ГАЗОРАСПРЕДЕЛЕНИЯ (рисунок 16) предназначен для обеспечения впуска в цилиндры свежего воздушного заряда и выпуска из них отработавших газов. Впускные и выпускные клапаны открываются и закрываются в определенных положениях поршня, что обеспечивается совмещением меток на шестернях привода агрегатов при их монтаже.
Механизм газораспределения — верхнеклапанный с нижним расположением распределительного вала. Кулачки распределительного вала 24, в соответствии с фазами газораспределения, перемещают толкатели 23. Штанги 19 сообщают качательное движение коромыслам 16, а они, преодолевая сопротивление пружин 4 и 5, открывают клапаны 25. Закрываются клапаны под действием сил сжатых пружин.
РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНЫЙ ВАЛ 1 (рисунок 17) стальной, кулачки и опорные шейки подвергнуты термообработке токами высокой частоты; устанавливается в развале блока цилиндров на пяти подшипниках скольжения, представляющих собой стальные втулки, залитые антифрикционным сплавом.
На хвостовик распределительного вала напрессована прямозубая шестерня 4. Привод распределительного вала осуществляется от шестерни коленчатого вала через блок промежуточных шестерен. Для обеспечения заданных фаз газораспределения, шестерни при сборке устанавливаются по меткам «0», «Е» и рискам, выбитым на их торцах (см. рисунок 8). Шестерни стальные, штампованные, термообработанные, с шлифованными зубьями. От осевого перемещения вал фиксируется корпусом 2 (рисунок 17) подшипника задней опоры, который крепится к блоку цилиндров тремя болтами.
Маркировка распределительного вала 740.21-1006015 выполнена ударным способом на торце его носка.
УСТАНОВКА РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНЫХ ВАЛОВ С ДРУГОЙ МАРКИРОВКОЙ НЕ ДОПУСКАЕТСЯ!
Рисунок 16 — Газораспределительный механизм:
1 — головка цилиндра; 2- втулка направляющая; 3- шайба пружин клапана; 4, 5 — пружины клапана; 6- манжета клапана; 7- шайба; 8- болт крепления головки; 9- тарелка пружин; 10- втулка тарелки пружин; 11- сухарь клапана; 12- болт крепления крышки; 13- шайба; 14- шайба виброизоляционная; 15- крышка головки цилиндра; 16- коромысло клапана; 17- стойка коромысел; 18 — прокладка крышки; 19- штанга; 20- ввертыш крепления впускного коллектора; 21- ввертыш крепления водяной трубы; 22- прокладка уплотнительная; 23 — толкатель; 24- распределительный вал; 25- выпускной клапан; 26 — седло выпускное; 27- гильза цилиндра; 28- кольцо газового стыка; 29- блок цилиндров; А — тепловой зазор.
Рисунок 17 — Распределительный вал в сборе:
1 — распределительный вал; 2 — корпус подшипника; 3 -шпонка; 4 — шестерня распределительного вала
Рисунок 17 — Распределительный вал в сборе:
1 — распределительный вал; 2 — корпус подшипника; 3 — шпонка; 4 — шестерня распределительного вала.
КЛАПАНЫ 25 (рисунок 16) из жаропрочной стали. Угол рабочей фаски клапанов — 90°. Диаметр тарелки впускного клапана — 51,6 мм, выпускного — 46,6 мм, высота подъема впускного клапана -14,2 мм, выпускного — 13,7 мм. Геометрия тарелок впускных и выпускных клапанов обеспечивает соответствующие газодинамические параметры впуска-выпуска газов.
Клапаны перемещаются в направляющих втулках, изготовленных из металлокерамики. Для предотвращения попадания масла в цилиндры и снижения его расхода на «угар», на направляющие клапанов устанавливаются резиновые уплотнительные манжеты.
ТОЛКАТЕЛИ 23 (рисунок 16) тарельчатого типа с профилированной направляющей частью. Изготовлены из стали с последующей наплавкой поверхности тарелки отбеленным чугуном. Толкатель подвергнут химико-термической обработке.
ШТАНГИ ТОЛКАТЕЛЕЙ 19 (рисунок 16) стальные, пустотелые, с запрессованными наконечниками.
КОРОМЫСЛА КЛАПАНОВ 16 (рисунок 16) стальные, штампованные, представляют собой двуплечий рычаг, у которого отношение большего плеча к меньшему составляет 1,55. Коромысла впускного и выпускного клапанов устанавливаются на общей стойке и фиксируются в осевом направлении пружинным фиксатором.
СТОЙКА КОРОМЫСЕЛ 17 (рисунок 16) чугунная, ее цапфы подвергнуты термической обработке ТВЧ.
ПРУЖИНЫ КЛАПАНОВ 4 и 5 (рисунок 16) винтовые, устанавливаются по две на каждый клапан. Пружины имеют различные направления навивки. Диаметр проволоки наружной пружины — 4,8 мм, внутренней — 3,5 мм. Предварительно устанавливаемое усилие пружин 355 Н, суммарное рабочее — 821 Н.
ГОЛОВКИ ЦИЛИНДРОВ 1 (рисунок 16) отдельные на каждый цилиндр, изготовлены из алюминиевого сплава, для охлаждения имеют полость, сообщающуюся с полостью охлаждения блока цилиндров.
Каждая головка цилиндра устанавливается на два установочных штифта, запрессованные в блок цилиндров, и крепится четырьмя болтами из легированной стали. Один из установочных штифтов одновременно служит втулкой для подачи масла на смазку коромысел клапанов. Втулка уплотнена резиновыми кольцами.
Окна впускного и выпускного каналов расположены на противоположных сторонах головки цилиндров. Впускной канал имеет тангенциальный профиль для обеспечения оптимального вращательного движения воздушного заряда, определяющего параметры рабочего процесса двигателя и токсичность отработавших газов.
В головку запрессованы чугунные седла и металлокерамические направляющие втулки клапанов. Выпускные седла и клапаны профилированы для обеспечения меньшего сопротивления выпуску отработавших газов.
Стык «головка цилиндра — гильза» (газовый стык) — беспрокладочный (рисунок 18). В расточенную канавку на нижней плоскости головки запрессовано стальное уплотнительное кольцо 3. Посредством этого кольца головка цилиндра устанавливается на бурт гильзы. Герметичность уплотнения обеспечивается высокой точностью обработки сопрягаемых поверхностей уплотнительного кольца 3 и гильзы цилиндра 5. Свинцовистое покрытие на поверхности кольца газового стыка дополнительно повышает герметичность за счет компенсации микронеровностей уплотняемых поверхностей. Для уменьшения вредных объемов в газовом стыке установлена фторопластовая прокладка-заполнитель 4. Прокладка-заполнитель фиксируется на кольце газового стыка за счет обратного конуса и посадки ее с натягом по выступающему пояску. Применение прокладки-заполнителя снижает удельный расход топлива и дымность отработавших газов.
Рисунок 18. Газовый стык:
1- головка цилиндра; 2- кольцо уплотнительное перепуска охлаждающей жидкости; 3 — кольцо газового стыка; 4 — прокладка-заполнитель; 5 — гильза цилиндра; 6 — кольцо уплотнительное; 7 — прокладка уплотнительная; 8 — блок цилиндров; 9 — экран.
Прокладка-заполнитель разового применения.
Для уплотнения перепускных каналов охлаждающей жидкости в отверстия днища головки установлены уплотнительные кольца 2 из силиконовой резины.
Пространство между головкой и блоком, отверстия отвода моторного масла и отверстия для прохода штанг уплотнены прокладкой головки цилиндра 7 из термостойкой резины. На прокладке дополнительно выполнены опорный бурт вокруг втулки подачи масла и канавка слива масла в штанговые отверстия.
Клапанный механизм закрыт алюминиевой крышкой 15 (рисунок 16). Для шумоизоляции и уплотнения стыка крышка — головка цилиндра применены резиновая уплотнительная прокладка 18 и виброизоляционная шайба 14.
Маркировка головки цилиндра 740.30-1003014 отлита на боковой поверхности бобышки второго болта крепления головки (см. рисунок 19).
УСТАНОВКА ГОЛОВОК ЦИЛИНДРОВ С ДРУГОЙ МАРКИРОВКОЙ НЕ ДОПУСКАЕТСЯ!
Рисисунок 19. Последовательность затяжки болтов крепления головки цилиндра.
ОБСЛУЖИВАНИЕ МЕХАНИЗМОВ ДВИГАТЕЛЯ
При сборке двигателя болты крепления головки цилиндра следует затягивать в три приема в последовательности, указанной на рисунке 19. Величины моментов затяжки указаны в приложении А.
Перед ввертыванием резьбу болтов смазать тонким слоем графитовой смазки.
После затяжки болтов необходимо отрегулировать зазоры между клапанами и коромыслами.
Регулировка зазоров в клапанном механизме. Величина зазоров на холодном двигателе должна быть:
-для впускных клапанов — 0,25.. .0,30 мм;
-для выпускных клапанов — 0,35.. .0,40 мм.
Для 1, 2, 3 и 4-го цилиндров передний клапан впускной, а для 5, 6, 7 и 8-го цилиндров — выпускной.
Регулировку зазоров проводить на холодном двигателе. Перед регулировкой тепловых зазоров проверить моменты затяжки болтов крепления головок цилиндров и гаек стоек коромысел. Тепловые зазоры регулировать одновременно в двух цилиндрах при закрытых клапанах. При регулировке коленчатый вал устанавливать последовательно в положения I … IV, которые определяются его поворотом относительно положения начала впрыскивания топлива в первом цилиндре на угол, указанный ниже:
— положение коленчатого вала — III III IV;
— угол поворота -60°240°420°600°;
— номера цилиндров регулируемых клапанов — 1,5 4,2 6,3 7,8.
Последовательность операций при регулировке зазоров следующая:
1 Снять крышки головок цилиндров.
2 Проверить затяжку болтов крепления головок цилиндров.
3 Оттянуть смонтированный на картере маховика фиксатор, повернуть его на 90° и установить в нижнее положение.
4 Снять крышку люка в нижней части картера маховика (для проворота маховика ломиком).
5 Проворачивая коленчатый вал по ходу вращения, установить его в такое положение, при котором фиксатор под действием пружины войдет в паз на маховике, при этом указатель (риска) на корпусе ТНВД и установочная метка на фланце ведомой полумуфты привода ТНВД должны совпасть (рисунок 43).
Это положение коленчатого вала соответствует началу подачи топлива в 1-ом цилиндре. При этом шпонка на полумуфте ведущей должна находиться как показано на рисунке 43 (в горизонтальной плоскости на стороне восьмого цилиндра), а клапаны первого цилиндра закрыты.
Если установочная метка на фланце ведомой полумуфты и указатель (риска) на корпусе ТНВД не совпадут, необходимо, выведя фиксатор из паза на маховике, провернуть коленчатый вал на один оборот. При этом фиксатор должен вновь войти в паз на маховике.
Проворачивать коленчатый вал нужно рычагом, вставляя его в отверстия, расположенные на боковой поверхности маховика. Поворот маховика на угол, равный промежутку между двумя соседними отверстиями, соответствует повороту коленчатого вала на 30°. Оттянуть фиксатор, преодолев усилие пружины, повернуть его на 90° и установить в верхнее положение.
6 Провернуть коленчатый вал по ходу вращения на угол 60°, установив его тем самым в положение I.
В этом положении клапаны первого и пятого цилиндров должны быть закрыты (штанги указанных цилиндров должны легко проворачиваться от руки).
7 Проверить динамометрическим ключом момент затяжки гаек крепления стоек коромысел регулируемых цилиндров, при необходимости подтянуть. Моменты затяжки приведены в приложении А.
8 Проверить щупом зазор между носками коромысел и торцами клапанов регулируемых цилиндров. Если они не укладываются в указанные выше пределы, их надо отрегулировать.
9 Для регулировки зазора необходимо ослабить контровочную гайку регулировочного винта, вставить в зазор щуп нужной толщины и, вращая винт отверткой, установить требуемый зазор.
Придерживая винт отверткой, затянуть гайку и проверить величину зазора. Щуп толщиной 0,25 мм для впускного клапана и 0,35 мм для выпускного клапана должен проходить свободно, а толщиной 0,30 мм для впускного и 0,40 мм для выпускного с усилием.
Отрегулировать остальные клапаны.
10 Установить на место крышки люка картера маховика и головок цилиндров. Фиксатор маховика установить в верхнее положение.
11 Пустить двигатель и прослушать его работу. При правильно отрегулированных зазорах стуков в клапанном механизме не должно быть.
СМАЗОЧНАЯ СИСТЕМА ДВИГАТЕЛЯ
СМАЗОЧНАЯ СИСТЕМА ДВИГАТЕЛЯ предназначена для подачи предварительно очищенного и охлажденного масла к парам трения.
На двигателе применена комбинированная система смазки, в которой часть деталей смазывается под давлением, часть самотеком, а часть разбрызгиванием. Система смазки с «мокрым» картером.
Система смазки (рисунок 20) включает масляный насос 1, фильтр очистки масла 3, теплообменник масляный 6, картер масляный 13, маслоналивную горловину, трубку указателя уровня и указатель уровня масла.
Давление в смазочной системе (главной масляной магистрали) должно быть в пределах 0,39…0,54 МПа (4,0…5,5 кгс/см2) при номинальной частоте вращения коленчатого вала двигателя и температуре охлаждающей жидкости 80…95 °С и не менее 0Д0 МПа (1,0 кгс/см ) при минимальной частоте вращения холостого хода.
Для снижения аэрации масла и обеспечения работы двигателя на кренах на некоторые комплектации двигателей между блоком цилиндров и фланцем картера масляного устанавливается маслораспределительный желоб.
Различные комплектации двигателей могут отличаться формой картера масляного, расположением и глубиной копильника масла. Соответственно, масляный насос имеет различные маслозаборники. Двигатели могут оснащаться маслоналивной горловиной и указателем уровня масла, расположенными в передней крышке или на картере маховика, при этом трубки указателя отличаются длиной.
Конфигурация и основные размеры картеров масляных, маслозаборников и трубок указателя уровня показаны в таблице 3.
Рисунок 20 — Схема смазочной системы:
1 — насос масляный; 2 — клапан;3- фильтр очистки масла;4- перепускной клапан;5- частично-поточный фильтроэлемент; 6 — водомасляный теплообменник; 7, 8 и 9 — приборы контроля;10 — форсунки охлаждения поршней; 11 — гермоклапан; 12 — полнопоточный фильтроэлемент; 13 — картер масляный; 14 — клапан предохранительный; 15 -желоб маслораспределительный; 16 — прокладка поддона.
Таблица 3
НАСОС МАСЛЯНЫЙ (рисунок 21) закреплен на нижней плоскости блока цилиндров. В приводе масляного насоса двигателей с номинальной частотой вращения коленчатого вала 2200 мин-1 ведущее колесо имеет 64 зуба, ведомое — 52 зуба, с номинальной частотой вращения 1900 мин-1 ведущее колесо — 69 зубьев, ведомое — 47 зубьев.
Зазор в зацеплении зубчатых колес привода регулируется прокладками толщиной 0,4 мм, устанавливаемыми между привалочными плоскостями насоса и блока цилиндров, и должен составлять 0,15…0,35 мм. Момент затяжки болтов крепления масляного насоса к блоку должен быть 49,0…68,6 Нм (5,0…7,0 кгс-м).
Масляный насос шестеренный, односекционный. Он состоит из корпуса 2, крышки 1 и шестерен 3 и 7. В крышке расположен клапан смазочной системы 13, с пружиной 11, отрегулированный на давление срабатывания 392…439 кПа (4,0…4,5 кгс/см2). Насос имеет в нагнетающем канале предохранительный клапан, выполненный в виде шарика 14 подпружиненного пружиной 12. Давление срабатывания клапана 931… 1127 кПа (9,5… 11,5 кгс/см ).
ФИЛЬТР МАСЛЯНЫЙ (рисунок 22) закреплен на правой стороне блока цилиндров и состоит из корпуса 1, двух колпаков 11 и 9, в которых установлены полнопоточный 8 и частичнопоточный 4 фильтроэлементы.
Колпаки на резьбе вворачиваются в корпус. Уплотнение колпаков в корпусе осуществляются кольцами 2 и 3.
В корпусе фильтра расположены перепускной клапан 15, отрегулированный на давление срабатывания 147…216 кПа (1,5…2,2 кгс/см2), и термоклапан включения масляного теплообменника.
Очистка масла в фильтре комбинированная. Через полнопоточный фильтроэлемент 8 проходит основной поток масла перед поступлением к потребителям, тонкость очистки масла от примесей, при этом, составляет 40 мкм. Через частичнопоточный фильтроэлемент 4 проходит 3…5 л/мин, где удаляются примеси размерами более 5 мкм. Из частичнопоточного фильтроэлемента масло сливается в картер. При такой схеме достигается высокая степень очистки масла от примесей.
Рисунок 21 — Насос масляный:
1 — крышка; 2 — корпус; 3 — шестерня ведущая; 4 — ведомое зубчатое колесо; 5 — шпонка; 6 — гайка; 7 — шестерня ведомая; 8 — ось; 9 — шплинт; 10 — пробка; 11, 12 — пружины; 13 -клапан; 14 — шарик; 15 — шайбы регулировочные.
Рисунок 22 — Фильтр масляный с теплообменником:
1 — корпус фильтра; 2, 3 — уплотнительные кольца; 4 — частично-поточный фильтрующий элемент; 5 -теплообменник; 6 — термосиловой датчик; 7 — прокладка; 8 — полнопоточный фильтрующий элемент; 9, 11 — колпаки; 10 — упорная пружина; 12 -сливные пробки; 13 — поршень термоклапана; 14 — пружина термоклапана; 15 — перепускной клапан; 16 — пружина перепускного клапана.
Рисунок 23 — Система вентиляции картера двигателя:
1 — угольник; 2 — уплотнительное кольцо; 3 — труба; 4 — гидрозатвор; 5 — кольцо стопорное; 6 — маслоотделитель; 7 — шланг угловой; 8 — хомут; 9 — трубка отвода газов; 10 — кляммер; 11- болт
ТЕРМОКЛАПАН ВКЛЮЧЕНИЯ ТЕПЛООБМЕННИКА МАСЛЯНОГО (рисунок 22) состоит из подпружиненного поршня 13 с термосиловым датчиком 6. При температуре масла ниже 93 °С поршень находится в верхнем положении и основная часть потока масла, минуя теплообменник, поступает в двигатель. При достижении температуры масла омывающего термосиловой датчик 95+2 °С, активная масса, находящаяся в баллоне, начинает плавиться и, увеличиваясь в объеме, перемещает шток датчика и поршень 13. При температуре масла 110+2 °С поршень разобщает полости в фильтре до и после теплообменника и весь поток масла идет через теплообменник. При превышении температуры масла выше 120+2 °С срабатывает датчик аварийной температуры и на щитке приборов загорается сигнальная лампочка.
ТЕПЛООБМЕННИК МАСЛЯНЫЙ 5 (рисунок 22) установлен на масляном фильтре, кожухотрубного типа, сборный. Внутри трубок проходит охлаждающая жидкость из системы охлаждения двигателя, снаружи — масло. Со стороны масла трубки имеют оребрение в виде охлаждающих пластин. Поток масла в теплообменнике четыре раза пересекает трубки с охлаждающей жидкостью, чем достигается высокая эффективность охлаждения масла.
КАРТЕР МАСЛЯНЫЙ 13 (рисунок 20) штампованный, крепится к блоку цилиндров через резинопробковую прокладку. Двигатели могут комплектоваться различными масляными картерами в зависимости от назначения (см. таблицу 3), объем заливаемого в картер масла приведен в разделе «Эксплуатационные материалы» настоящего руководства.
СИСТЕМА ВЕНТИЛЯЦИИ КАРТЕРА (рисунок 23) открытая. Картерные газы отводятся из штанговой полости второго цилиндра через угольник 1 в трубу 3 и далее попадают в маслоотделитель 6, где отделенное масло через отверстие в картере агрегатов по трубке 4 гидрозатвора сливается назад в картер масляный, а очищенные картерные газы через трубку 9 отводятся в атмосферу.
Обслуживание смазочной системы
Уровень масла проверять через 4…5 минут после останова двигателя, установив изделие на ровной горизонтальной площадке. Уровень должен быть около метки «В», что соответствует требуемому количеству масла в двигателе. Между метками «Н» и «В» объем масла в картере составляет около 4 литров.
Для смены масла необходимо прогреть двигатель до температуры охлаждающей жидкости 70…90 °С, остановить его, слить масло из картера масляного, вывернув из картера сливную пробку. Сливая масло из двигателя нужно обратить внимание, нет ли в масле воды и металлических частиц. Наличие их указывает на необходимость ремонта двигателя. Заливать масло в картер двигателя надо в следующем порядке:
— открыть горловину, предварительно очистив ее от пыли и грязи;
— залить масло до отметки «В» на указателе уровня масла;
— пустить двигатель и дать ему поработать 5 минут на малой частоте вращения коленчатого вала для заполнения масляных полостей в двигателе;
— остановить двигатель и по истечении 4…5 минут, долить масло до отметки «В» на указателе уровня масла.
Доливать масло в картер двигателя после длительной стоянки нужно в последовательности операций, изложенных выше. При смене масла надо менять фильтрующие элементы фильтра очистки масла. Сорта масел, допускаемые к применению, приведены в разделе «Эксплуатационные материалы» настоящего руководства (см. приложение Е).
Смену фильтрующих элементов фильтра очистки масла необходимо осуществлять в следующем порядке:
— вывернуть сливные пробки на обоих колпаках и слить масло в емкость;
— отвернуть колпаки ключом на 27 за бобышку;
— вынуть фильтрующие элементы из колпаков;
— промыть дизельным топливом внутреннюю полость колпаков;
— проверить состояние уплотнительных колец колпаков и, при необходимости, заменить;
— установить новые фильтрующие элементы: полнопоточный — в больший колпак (ближе к вентилятору), частичнопоточный — в меньший колпак (фильтрующие элементы невзаимозаменяемые);
— залить в каждый колпак по 1,5 литра чистого масла;
— смазать резьбу на колпаках, уплотнительные кольца и прокладки моторным маслом;
— завернуть колпаки в корпус;
— на работающем двигателе проверить, нет ли течи масла в соединениях, при обнаружении течи провести подтяжку или заменить уплотнительные элементы.
При обслуживании использовать фильтрующие элементы: 7405.1012040 (полнопоточный) и 7405.1017040 (частичнопоточный), изготавливаемые предприятиями, имеющими официальное заключение ОАО «КАМАЗ» на поставку запасных частей.
Несвоевременная смена масла или фильтрующих элементов, применение нерекомендуемых сортов масел и фильтрующих элементов, а также загрязненных масел, приводит к разрушению вкладышей и поломке двигателя.
