1.2 Устройство и работа кривошипно-шатунного механизма

КамАЗ-740 Тип – дизельный

Неподвижные детали КШМ

Блок цилиндров является остовом двигателя. На нем и внутри него располагаются основные механизмы и детали систем двигателя.

Цилиндры в блоке расположены V-образно в два ряда под уг­лом 90°.

Блок отлит из специального легированного чугуна с высокими механическими свойствами. Картерное пространство цилиндров раз­делено поперечными перегородками на отсеки, в каждом из которых расположены по одному цилиндру левого и правого рядов.

Перегородки имеют специальное сплошное оребрение и вместе с боковыми стенками картера и цилиндровой частью блока создают жесткую конструкцию. Высокая жесткость блока обеспечивается так­же и тем, что плоскость разъема картера, в которой крепится масляный поддон, расположена значительно ниже оси коленчатого вала.

В верхней части блока расположены два ряда цилиндровых гнезд с привалочными поверхностями под головки цилиндров. На привалочную плоскость каждого цилиндра устанавливают головки цилиндров. В верхней и нижней частях блока выполнены концентрические гнезда для установки толстостенных цилиндров.

Поперечные перегородки в нижней части блока цилиндров заканчиваются толстостенными арками, образующими коренные опоры коленчатого вала, к обработанным площадкам которых крепятся крышки коренных опор и масляный насос с маслозаборником.

В картерной части блока имеется система сверленых каналов для подвода масла из центрального канала к подшипникам коленчатого и распределительного валов и деталям привода клапанного механизма. Имеются также каналы для отбора масла к фильтру грубой очистки, центробежному фильтру и компрессору.

Первый ряд цилиндров несколько смещен относительно левого вперед, что обусловлено установкой двух шатунов на общую шатунную шейку коленчатого вала.

По всей высоте цилиндров сделаны протоки для охлаждающей жидкости, благодаря чему обеспечивается интенсивный отвод тепла, улучшается охлаждение поршней и поршневых колец, несколько снижа­ется температура моторного масла и уменьшается вероятность дефор­мации блока от неравномерного нагрева.

Снизу блок закрыт поддоном, который одновременно служит емкостью системы смазки двигателя. На заднем торце блока по периметру выполнены резьбовые от­верстия для крепления картера маховика.

Гильзы цилиндров мокрого типа отлиты из специального чугуна с перлитной структурой. Рабочая поверхность гильзы закаливается токами высокой частоты и тщательно шлифуются и полируются.

В верней части гильзы имеется упорный бурт, нижней плоскостью которого гильза устанавливается 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 под плоскостью блока обеспе­чивает надежное уплотнение газового стыка. Центрирование гильзы осуществляется при помощи двух обработанных поясов - верхнего и нижнего, размещенных на ее внутренней поверхности.

Нижний пояс гильзы уплотняется двумя резиновыми кольцами, которые устанавливаются в канавках блока, предотвращая тем самым попадание воды из водяной рубашки блока в полость масляного картера двигателя.

Уплотнение гильзы в верхней части надежно осуществляется упорным буртом и прокладкой головки цилиндров

Картер маховика изготовлен из специального серого чугуна повышенной прочности и крепится болтами к заднему торцу блока цилиндров через уплотнительную прокладку из поронита.

Картер представляет собой жесткую конструкцию, в середине нижней части которой имеется отверстие под сальник коленчатого ва­ла с маслоотражателем. Верхняя часть служит крышкой шестерен газораспределения.

В верхней части выполнены две расточки: в центре - под тахо­метр, слева - под валик привода механизма переключения коробки передач. Вверху на нижней части картера маховика справа установле­ны сапун с фланцем в сборе, фиксатор маховика и маслозаливная горловина,

Головки цилиндров раздельные на каждый цилиндр, изготовлены из алюминиевого сплава. В головке цилиндров выполнены впускные и выпускные каналы и установлены вставные седла и направляющие втулки клапанов.

Каждая головка крепится к блоку цилиндров четырьмя болтами. На верхней стенке головки цилиндров размещены механизмы креп­ления и привода клапанов и топливных форсунок. Полость, в которой размещены указанные детали, закрываются крышкой, изготовленной из алюминиевого сплава, которая крепится к головке болтом через уплотнительную прокладку и фиксируется двумя штифтами.

Нижняя привалочная плоскость головки цилиндра тщательно шли­фуется. На этой плоскости обрабатываются гнезда под запрессовку седел клапанов.

Для обеспечения отвода тепла каждая головка цилиндров имеет водяную рубашку, сообщающуюся с водяной рубашкой блока.

Прокладка головки цилиндров служит для обеспечения герме­тичности между блоком цилиндров и головками. Прокладка на каждый цилиндр изготавливается из толстого стального листа.

Водяные отверстия уплотняются специальными кольцами из силиконовой резины.

Подвижные детали КШМ

Коленчатый вал двигателя КамАЗ-740 аналогичен по своей конструкции ЗИЛ 131 за исключением:

• выносные противовесы передние и задние съемные, закреплены на валу прессовой посадкой;

• на носке и хвостовике вала установлены шестерня привода масляного насоса и ведущая шестерня в сборе с маслоотражателем;

• от осевого смещения коленчатый вал зафиксирован четырьмя полукольцами из сталеалюминия, установленных в выточках задней коренной опоры;

• хвостовик вала уплотнен резиновым самоподжимным сальником, установленным в картере маховика.

Вал изготовлен методом ковки из высокоуглеродистой стали и упрочен азотированием. Коленчатый вал имеет пять коренных и четыре шатунных шей­ки, которые связаны между собой щеками и сопрягаются с ними пере­ходными галтелями. В целях снижения веса коленчатого вала шатунные шейки вы­полнены полыми, внутренняя полость их используется для допол­нительной центробежной очистки масла.

Подвод смазки от коренных подшипников к масляным полостям в шатунных шейках осуществляется через просверленные каналы в щеках вала. Масляные полости являются дополнительными грязеуловителями.

На передний конец вала напрессовывается ведущая шестерня привода масляного насоса и передний противовес системы уравнове­шивания.

На заднем конце коленчатого вала напрессовы­ваются задний противовес системы уравновешивания и шестерня привода агрегатов.

Осевое усилие коленчатого вала воспринимаются четырьмя упорными полукольцами, установленными в выточках блока и крышки задней коренной опоры.

Полукольца изготовлены из бронзы, имеют по торцам профрезерованные канавки и от проворачивания предохраняются двумя усиками, имеющимися в нижних полукольцах. Усики входят в пазы, которые расположены на крышке заднего коренного подшипника.

Уплотнение коленчатого вала осуществляется самоподжимным сальником, запрессованным в картер маховика и маслоотражателем.

Маховик изготовлен из специального чугуна и крепится к заднему торцу коленчатого вала восемью болтами из легированной стали.

Болты от самоотворачивания предохраняются стопорными пласти­нами, каждую из которых устанавливают под два болта. На обрабо­танную цилиндрическую поверхность маховика напрессован зубчатый венец.

Точное положение маховика на валу достигается при помощи двух установочных штифтов, запрессованных в торец коленчатого вала. Маховик балансируется, допустимый дисбаланс составляет 30 Гс.см.

На наружной поверхности маховика имеется отверстие под фиксатор маховика, который используется при регулировках двигателя.

Вкладыши коренных и шатунных подшипников изготавливаются из стальной ленты, покрытой слоем свинцовой бронзы и тонким слоем свинцовистого сплава.

Верхние и нижние вкладыши шатунных подшипников взаимозаме­няемые. Вкладыши коренных подшипников невзаимозаменяемые. Верхние вкладыши коренных подшипников отличаются от нижних наличием отверстий для подвода масла и кольцевой канавки для его распределения.

Для предотвращения вкладышей от проворачивания и осевых перемещений в гнездах на краях вкладышей вдавлены усы, которые вхо­дят в соответствующие пазы, выполненные в постелях блока и крыш­ках коренных и шатунных подшипников.

Крышки коренных и шатунных подшипников изготовлены из ков­кого чугуна и закрепляются при помощи болтов.

Шатун двутаврового сечения изготовлен из стали 40Х, верхняя головка неразъемная, нижняя головка с прямым разъемом и плоским стыком. На одной шатунной шейке коленчатого вала закреплено по два шатуна. В верхнюю головку шатуна запрессована бронзовая втулка, а в нижнюю установлены сменные вкладыши.

Крышки шатунов невзаимозаменяемые. На стыках крышки и шатуна выбиты метки спаренности в виде двузначного числа, одинакового для шатуна и крышки, и риски, которые при сборке должны совпадать,

Поршневой палец изготовлен из хромоникелевой стали 12ХНЗА в виде пустотелого цилиндрического стержня.

Поршневой палец плавающего типа, т.е. свободно поворачивается как в верхней головке шатуна, так и бобышках поршня. Наружняя поверхность поршневого пальца цементируется на глу­бину 1,0-1,4 мм и закаливается с нагревом т.в.ч. Твердость внутренней поверхности пальца НRС20-40 и наружной - НRС 56-65.

Поршневые кольца. На каждом поршне устанавливается два компрессионных и одно маслосъемное кольцо. Наиболее нагруженное верхнее компрессионное кольцо изготавливается отливкой из модифи­цированного высокопрочного чугуна специального химического сос­тава.

Остальные поршневые кольца изготавливаются из специального чугуна и подвергаются искусственному старению после предвари­тельной обработки торцов.

Наружная рабочая поверхность верхнего компрессионного кольца покрыта слоем пористого хрома для уменьшения износа, нижнего - молибденом.

Маслосъемное кольцо имеет коробчатое сечение с витым пру­жинным расширителем и хромированной поверхностью.

Поршень изготовлен из высококремнистого алюминиевого спла­ва.

В головке поршня имеются три канавки, в которые вставлены поршневые кольца. В толстостенном днище поршня выполнена открытая, тороидаль­ная, камера сгорания, неразделенного типа. Поверхность юбки порш­ня покрыта тонким слоем олова или другого антифрикционного ма­териала для улучшения приработки поршня к гильзе. Юбки поршней в нижней части имеют боковые выемки для прохода противовесов вала при его вращении.

По окружности канавки под маслосъемное кольцо имеются отверстия для отвода масла, снимаемого кольцом с поверхности цилиндра.