Кривошипно-шатунный механизм

КОЛЕНЧАТЫЙ ВАЛ (рис. 4) изготовлен из высококачественной стали и имеет пять коренных и четыре шатунные шейки, закаленные ТВЧ, которые связаны между собой щеками и сопрягаются с ними переходными галтелями. Для равномерного чередования рабочих ходов расположение шатунных шеек коленчатого вала выполнено под углом 90°.

К каждой шатунной шейке присоединяются два шатуна: один для правого и один для левого рядов цилиндров (рис. 5).

К шатунным шейкам масло подается через просверленные в щеках вала каналы, идущие от коренных шеек. В шатунных шейках вала выполнены внутренние полости, которые сообщаются с масляными каналами в коренных шейках. Частицы грязи при вращении вала отбрасываются к периферии и оседают на стенках полости. Снаружи полости закрыты заглушками 5. При капитальном ремонте двигателя их выбивают, а полости тщательно очищают.

Рис. 4. Коленчатый вал:

1 – противовес коленчатого вала передний; 2 - противовес коленчатого вала задний; 3 – шестерня привода масляного насоса; 4 – шестерня привода газораспределительного механизма; 5 —заглушка шатунной шейки; 6,7 — шпонки; 8 — штифты; 9 — жиклер.

Рис. 4а. Коленчатый вал на двигатель 740.13-260:

1 – противовес коленчатого вала передний; 2 - противовес коленчатого вала задний; 3 – шестерня привода масляного насоса; 4 – шестерня привода газораспределительного механизма; 6,7 – шпонка; 8 – штифт; 9 – жиклер; 10 – отверстия подвода масла в коренных шейках; 11 - отверстия подвода масла к шатунным шейкам; 12 – облегчающие отверстия.

Подвод масла к шатунным шейкам (740.13-260, Рис.4а) производится от отверстий в коренных шейках 10 прямыми отверстиями 11.

Для уравновешивания сил инерции и уменьшения вибраций коленчатый вал имеет шесть противовесов, отштампованных заодно со щеками коленчатого вала. Кроме основных противовесов, имеются два дополнительных съемных противовеса 1 и 2 (Рис.4 и Рис.4а), напресованных на вал, при этом их угловое расположение относительно коленчатого вала определяется шпонками 6 и 7.

В полость переднего носка коленчатого вала ввернут жиклер 9, через калибровочное отверстие которого осуществляется смазка шлицевого валика отбора мощности привода гидромуфты.

В расточку хвостовика коленчатого вала запрессован шариковый подшипник 5 (рис. 9) первичного вала коробки передач.

От осевых перемещений коленчатый вал зафиксирован двумя полукольцами 2 (рис. 6), установленными в проточках задней коренной опоры блока цилиндров, так, что сторона с канавками прилегает к упорным торцам вала.

На переднем носке и хвостовике коленчатого вала (рис. 4) установлены шестерни 3 привода масляного насоса и 4 – привода газораспределительного механизма в сборе с маслоотражателем.

Задний торец коленчатого вала имеет восемь резьбовых отверстий для болтов крепления маховика, передний носок коленчатого вала имеет восемь отверстий для крепления демпфера крутильных колебаний.

Уплотнение коленчатого вала осуществляется резиновой манжетой 8 (рис. 9), с дополнительным уплотняющим элементом – пыльником 9. Манжета размещена в картере маховика 4. Манжета изготовлена из фторкаучука по технологии формования рабочей уплотняющей кромки непосредственно в прессформе.

Номинальные диаметры шеек коленчатого вала:

- коренных 95±0,011 мм,

- шатунных 80±0,0095 мм.

Для восстановления двигателя предусмотрены восемь ремонтных размеров вкладышей. Обозначение вкладышей подшипников коленчатого вала, диаметр коренной шейки коленчатого вала, диаметр отверстия в блоке цилиндров под эти вкладыши указаны в приложении 1.

Обозначение вкладышей нижней головки шатуна, диаметр шатунной шейки коленчатого вала, диаметр отверстия в кривошипной головке шатуна под эти вкладыши указаны в приложении 2.

Вкладыши 7405.1005170Р0, 7405.1005171Р0, 7405.1005058Р0 применяются при восстановлении двигателя без шлифовки коленчатого вала. При необходимости шейки коленчатого вала заполировать.

Пределы допусков по диаметру шейки коленчатого вала, диаметру отверстия в блоке цилиндров и диаметру отверстия в кривошипной головке шатуна при восстановлении двигателя должны быть такими же, как у номинальных размеров.

Коленчатый вал двигателя модели 740.11 отличается тем, что на торце со стороны носка выполняется 8 резьбовых отверстий М12х1,25-6Н вместо М10x1,25-6Н. Это отличие делает невозможным использование коленчатого вала от двигателя мод. 740.10, так как в этом случае крепление гасителя крутильных колебаний к носку коленчатого вала будет недостаточным и оно разрушится в эксплуатации.

Коленчатые валы двигателей модели 740.11-240 и 740.13-260 взаимозаменяемы.

ШАТУН (рис. 5) стальной, кованный, стержень 1 имеет двутавровое сечение. Верхняя головка шатуна неразъемная, нижняя выполнена с прямым и плоским разъемом. Шатун окончательно обрабатывают в сборе с крышкой 2, поэтому крышки шатунов невзаимозаменяемые. В верхнюю головку шатуна запрессована сталебронзовая втулка 3, а в нижнюю установлены сменные вкладыши 4. Крышка нижней головки шатуна крепится с помощью гаек 6, навернутых на болты 5, предварительно запрессованные в стержень шатуна. Затяжка шатунных болтов осуществляется по схеме, определенной в табл. 1. На крышке и стержне шатуна нанесены метки спаренности — трехзначные порядковые номера. Кроме того на крышке шатуна выбит порядковый номер цилиндра.

КОРЕННЫЕ И ШАТУННЫЕ ПОДШИПНИКИ (рис. 5 и 6) 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 и нижние 4 вкладыши коренных подшипников невзаимозаменяемые.

Рис. 5. Шатун:

1 — стержень шатуна; 2 — крышка шатуна; 3 — втулка верхней головки шатуна; 4 — вкладыш нижней головки шатуна; 5 — болт крепления крышки шатуна; 6 — гайка.

Рис. 6. Установка упорных полуколец и вкладышей подшипников коленчатого вала: 1 — верхнее полукольцо упорного подшипника коленчатого вала; 2 — нижнее полукольцо упорного подшипника коленчатого вала; 3 — верхний вкладыш подшипника коленчатого вала; 4 — нижний вкладыш подшипника коленчатого вала; 5 — блок цилиндров; 6 — задняя крышка подшипника коленчатого вала; 7 — коленчатый вал.

В верхнем вкладыше имеется отверстие для подвода масла и канавка для его распределения. Оба вкладыша 4 нижней головки шатуна взаимозаменяемы. От проворачивания и бокового смещения вкладыши фиксируются выступами (усами), входящими в пазы, предусмотренные в постелях блока, крышках подшипников и в постелях шатуна.

Вкладыши имеют конструктивные отличия, направленные на повышение их работоспособности при форсировке двигателя турбонаддувом, при этом изменена маркировка вкладышей на 7405.1004058 (шатунные), 7405.1005170 и 7405.1005171 (коренные). Поэтому при проведении ремонтных работ не рекомендуется замена на вкладыши с маркировкой 740.1004

058, 740.1005170 и 740.1005171, так как при этом произойдет существенное сокращение ресурса двигателя.

КРЫШКИ КОРЕННЫХ ПОДШИПНИКОВ (рис. 7) изготовлены из высокопрочного чугуна марки ВЧ50. Крепление крышек осуществляется с помощью вертикальных и горизонтальных стяжных болтов 3, 4, 5, которые затягиваются по определенной схеме с регламентированным моментом (табл. 1).

МАХОВИК (см. рис. 8) закреплен восемью болтами 7 (см. рис. 9), изготовленными из легированной стали с двенадцатигранной головкой, на заднем торце коленчатого вала и точно зафиксирован двумя штифтами 10 (см. рис. 9) и установочной втулкой 4 (рис. 8).

Рис. 7. Установка крышек подшипников коленчатого вала:

1 — крышка подшипника; 2 — коленчатый вал; 3 — болт крепления крышки подшипника; 4 — левый болт крепления крышки подшипника, 5 — правый болт крепления крышки подшипника; 6 — шайба; 7 — блок.

С целью исключения повреждения поверхности маховика под головки болтов устанавливается шайба 6 (рис. 9). Величина момента затяжки болтов крепления маховика указана в табл. 1. На обработанную цилиндрическую поверхность маховика напрессован зубчатый венец 3, с которым входит в зацепление шестерня стартера при пуске двигателя (рис. 8).

При выполнении регулировочных работ по установке угла опережения впрыска топлива и величин тепловых зазоров в клапанах маховик фиксируется при помощи фиксатора (рис. 10).

Конструкция маховика имеет следующие основные отличия от маховика двигателей мод. 740.10 и 7403.10:

- изменен угол расположения паза под фиксатор на наружной поверхности маховика;

- увеличен диаметр расточки для размещения шайбы под болты крепления маховика.

Перечисленные изменения делают невозможной установку маховика от двигателя мод. 740.10 при проведении ремонтных работ.

Рассматриваемые двигатели могут комплектоваться различными типами сцеплений. На двигателях модели 740.11-240 (рис.8) применяется маховик 7405.1005 120-30 со сцеплением модели 142 производства ОАО КАМАЗ. На двигателях модели 740.13-260 (рис.8а) применяется маховик 7405.1005 120-40 для диафрагменного сцепления 17.

В особых случаях замена маховика с двигателя 740.13-260 на маховик 740.11-240 возможна с применением соответствующего сцепления.

Рис. 8. Маховик 740.11-240. 1 — манжета первичного вала коробки передач; 2 — маховик, 3 — зубчатый венец, 4, 6 — установочные втулки; 5 — упорное пружинное кольцо; 5 — сухарь отжимного рычага сцепления.

Рис.8а.Маховик 740.13-260 1 – маховик; 2 – маховик; 3 - упорное кольцо; 4 – установочная втулка; 5 – штифт установочный

Рис. 9. Установка маховика и манжеты уплотнения коленчатого вала:

1 — маховик, 2 — блок цилиндров, 3 — коленчатый вал; 4 — картер маховика; 5 — подшипник первичного вала коробки передач, 6 — шайба, 7 — болт крепления маховика; 8 — манжета уплотнения коленчатого вала; 9 — пыльник манжеты; 10 — установочный штифт маховика

ГАСИТЕЛЬ КРУТИЛЬНЫХ КОЛЕБАНИЙ (рис. 11) закреплен восемью болтами 2 (рис. 12) на переднем носке коленчатого вала. С целью исключения повреждения поверхности корпуса гасителя под болты устанавливается шайба 5. Гаситель состоит из корпуса 1, в который установлен с зазором маховик 2. Снаружи корпус гасителя закрыт крышкой 3. Герметичность обеспечивается сваркой по стыку корпуса гасителя и крышки. Между корпусом гасителя и маховиком находится высоковязкостная силиконовая жидкость, дозированно заправленная перед заваркой крышки. Центровка гасителя осуществляется шайбой 6, приваренной к корпусу (рис. 11).

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.

Рис. 10. Положения ручки фиксатора маховика:

а — при эксплуатации; б — при регулировке, в зацеплении с маховиком

Рис. 11. Гаситель крутильных колебаний коленчатого вала: 1 — корпус гасителя; 2 — маховик гасителя; 3 — крышка гасителя; 4 — пробка заправочного отверстия; 5 — высоковязкостная силиконовая жидкость; б — центровочная шайба

При проведении ремонтных работ категорически запрещается деформировать корпус и крышку гасителя. Гаситель с деформированным корпусом или крышкой к дальнейшей эксплуатации не пригоден.

При установке гасителя проследить наличие зазора между гасителем и противовесом.

Рис. 12. Установка гасителя крутильных колебаний:

1 — гаситель; 2 — болт крепления гасителя; 3 — полу муфта отбора мощности — болт крепления полумуфты; 5 — шайба; 6 — коленчатый вал; 7 — блок цилиндров

Таблица 1

ТАБЛИЦА УСЛОВИЙ ЗАТЯЖКИ ОСНОВНЫХ