Глава 2. Основные узлы и механизмы двигателей

БЛОК ЦИЛИНДРОВ

Блок цилиндров является основной базовой корпусной деталью дви­гателя. Он представляет собой жесткую отливку из серого чугуна СЧ 21-40, объединяющую цилиндровую часть с картером двигателя. В блоке обработаны посадочные поверхности для установки гильз 1 (рис.7) цилиндров, подшипников коленчатого вала, опор распределительного ва­ла, картеров шестерен и маховика, головок цилиндров, поддона.

Отличие между блоками цилиндров шести- и четырехцилиндровых двигателей состоит лишь в том, что в каждом из них имеется 6 или 4 по­садочных гнезда под гильзы цилиндров и 7 или 5 коренных опор под под­шипники коленчатого вала. Блоки выполнены соответственно разной длины.

На четырехцилиндровых двигателях предусмотрены крепежные от­верстия и площадки на нижней плоскости для установки механизма уравновешивания.

Рис. 7. Блок цилиндров двигателя А-41:

<616,5

/ — гильза цилиндра; 2 — верхний центрирующий пояс гильзы цилиндра; 3— большая шпилька крепления головки цилиндров; 4—малая шпилька крепления головкн цилиндров; 5— отверстия для штанг толкателей: 6 — резьбовое отверстие для шпильки крепления головки цилиндров; 7 — боковой люк для установки толкателей; 8 — площадка для крепления масляных фильтров; 9 — отверстие для присоединения маслопровода; 10 — крышка коренного подшипника; // —шпилька крепления корен­ного подшипника; 12—замковая шайба; 13—передняя плоскость для крепления картера шестерен; 14 — опора коленчатого вала; 15 — втулка передней опоры распределительного вала; 16 — фланец для крепления пальца промежуточной шестерни; 17 — главная масляная магистраль; 18 — плоскость для крепления водяного насоса; 19 — окно в водораспределительный канал.

В верхней, цилиндровой, части блока цилиндров расположена водя­ная рубашка для охлаждения гильз цилиндров, ограниченная для каж­дого цилиндра поперечными стенками. Сбоку блока вдоль всей отливки проходит водораспределительный канал, по которому охлаждающая жидкость подается от водяного насоса к каждому из цилиндров через специально отлитые окна по оси гильз. Охлаждающая жидкость омывает гильзу равномерно, начиная с нижнего пояса гильзы от окна водораспре­делительного канала и кончая верхним 2, наиболее нагретым поясом гильзы, после чего вода через литые отверстия в верхней плите блока цилиндров перетекает в водяную рубашку головки цилиндров.

На верхней плоскости блока цилиндров установлены шпильки 3 и 4 крепления головки цилиндров (по 8 шпилек диаметром М16 на каждый цилиндр, равномерно по­парно расположенных по перимет­ру цилиндра).

Резьбовая часть под шпильки в блоке цилиндров начинается на расстоянии 28 мм от верхней пло­скости, благодаря чему натяжение шпилек крепления головки не пе­редается непосредственно посадоч­ному бурту под гильзу цилиндров, что предотвращает деформацию гильз.

Неподвижную установку шпи­лек крепления головки в блок до­стигают не натягом по среднему ди­аметру резьбы, а посадкой шпиль- Рис. 8. Сопряжение шпильки крепления ^ки С усилием на сбег резьбовой час- головки цилиндров с блоком. ти гнезда в блоке.

На резьбовом конце шпильки, вворачиваемом в гнездо блока, сня­та фаска длиной 6 мм под углом 18° (рис. 8), т. е. по форме заходной части метчика, обрабатывающего резьбовое отверстие в блоке. Шпиль­ки можно завертывать вручную до конца резьбы, но при посадке на ко­нус в конце резьбы гнезда шпильку необходимо затянуть ключом; мо­мент затяжки 8—10 кГм.

Посадочные гнезда под установку гильзы цилиндров расположены в верхней и нижней плитах блока цилиндров.

Верхний посадочный пояс является также упорным: гильза своим буртом входит в точно обработанное углубление, выступая над пло­скостью блока в пределах 0,065—0,165 мм. Величину выступания прове­ряют без резиновых уплотнительных колец. На нижнем посадочном поя­се под гильзу цилиндров имеется заходная фаска, выполненная под уг­лом 30° для облегчения монтажа гильзы в сборе с уплотнительными ре­зиновыми кольцами.

Соосность верхнего и нижнего посадочных поясов под установку гильз цилиндров выдерживают с высокой точностью для устранения по­вышенной деформации гильз цилиндров.

Блок цилиндров разделен поперечными перегородками на отсеки для цилиндра. В каждой из перегородок размещены расточки под ко­ренные подшипники коленчатого вала и опоры распределительного ва­ла. Перегородки снабжены ребрами для жесткости.

Каждую крышку коренного подшипника крепят двумя шпильками диаметром М22. Посадка их в гнезда блока подобна посадке шпилек крепления головки цилиндров.

Для повышения пригодности блока цилиндров к ремонту на Алтай­ском моторном заводе такую посадку шпилек крепления головок цилин­дров и крышек коренных подшипников заменяют натягом по среднему диаметру резьбы. При этом величина момента затяжки шпилек может быть снижена. На крышке переднего коренного подшипника обработана площадка с двумя штифтами 05 мм и двумя шпильками М10 для креп­ления масляного насоса.

Задний коренной подшипник одновременно фиксирует коленчатый вал в продольном направлении. Для этого на торцовых его плоскостях сделаны кольцевые выточки, в которые вставляют упорные полукольца.

От проворачивания полукольца стопорят двумя штифтами, запрес­сованными в крышку коренного подшипника. Отверстия под коренные вкладыши в блоке растачивают в сборе с крышками коренных подшип­ников. Чтобы исключить их перестановку с одной опоры на другую и переворачивание на 180°, вертикальные посадочные плоскости крышек («замок») выполнены асимметрично относительно оси коленчатого ва­ла и на каждой крышке выбивают порядковый номер, начиная с перед­ней опоры.

Натяг в «замке» блока цилиндров и крышке коренного подшипника должен быть в пределах 0,096—0,208 лип.

Гайки крепления крышек коренных подшипников затягивают дина­мометрическим ключом. Момент затяжки 41—44 кГм.

В расточку для передней опоры распределительного вала, как наи­более нагруженной в сравнении с другими опорами, запрессована втул­ка из бронзы ОЦС-5-5-5, внутренний диаметр которой расточен соосно со всеми остальными опорами с точностью 0,03 мм.

С правой стороны вдоль всего блока просверлен канал — масляная магистраль, к которой косым сверлением подводится дизельное масло от масляного фильтра, крепящегося на фланце с левой стороны блока. От масляной магистрали системой масляных каналов масло подается к опорам коленчатого и распределительного валов. С левой стороны бло­ка обработана плоскость, к которой крепят болтами опоры осей толка­телей. К двум из опор подводится масло через каналы в блоке.

Механизм толкателей закрыт двумя взаимозаменяемыми штам­пованными крышками.

На шестицилиндровом двига­теле А-01 и его модификациях с правой стороны установлен крон­штейн для крепления топливного насоса. Площадку под установку топливного насоса радиусом 56 мм обрабатывают одновременно с по­верхностями под подшипники ко­ленчатого и распределительного ва­лов. Поэтому, если необходимо за­менить кронштейн топливного на­соса, нужно отцентрировать ось площадки относительно оси валика привода топливного насоса с точ­ностью до 0,4—0,5 мм (допускает­ся биение до 0,8—1,0 мм).

В задней части по обеим боко­вым сторонам блока цилиндров вы­полнены две вертикальные площад­ки с установленными на них че­тырьмя шпильками М16 для креп­ления кронштейнов задней подвес­ки двигателя к раме трактора (только для шестицилиндровых двига­телей) .

С передней части по обеим сторонам блока просверлено по два резьбовых отверстия М16 и одному отверстию под штифт 0 14 мм для крепления передней опоры двигателя.

Передний и задний торцы блока под крепление картера шестерен и картера маховика по конфигурации симметричны относительно оси цилиндров и унифицированы между собой, т. е. уплотнительные про­кладки блока цилиндров с картером шестерен и картером маховика взаимозаменяемы.

Гильзы цилиндров (рис. 9) — «мокрые», их отливают из легирован­ного чугуна. Зеркало гильзы (внутренний диаметр) хонингуют до чис­тоты поверхности с микронеровностью 0,3—0,7 мкм и закаливают тока­ми высокой частоты до твердости HRC 48—52. На наружной поверхно­сти гильзы имеются два точно обработанных цилиндрических пояска, которыми гильзу центрируют в гнезде блока. На нижнем из этих пояс­ков выполнены две канавки для установки резиновых уплотнительных колец.

Бурт в верхней части гильзы зажимается через железоасбестовую прокладку между нижней плоскостью головки и углублением в верх­ней плоскости блока.

Гильзы обработаны по внутреннему диаметру с высокой точностью, что позволяет комплектовать их с поршнями без разбивки на размер­ные группы.

Картер маховика служит для уплотнения полости масляного кар­тера двигателя и для присоединения крышки муфты сцепления. Для че­тырехцилиндрового двигателя А-41 и его модификаций на картере ма­ховика сделаны боковые обработанные площадки с четырьмя шпилька­ми М14 на каждой площадке для крепления кронштейнов задней под­вески двигателя. В центральное отверстие картера маховика запрессо­ваны сальник уплотнения коленчатого вала и маслоотражатель.

Рис. 9. Гильза цилиндров.

Картерные детали (картер маховика, картер шестерен) уплотняют с блоком цилиндров паронитовыми прокладками.

Для точной фиксации относительно оси подшипников коленчатого вала картер маховика центрируют на блоке цилиндров двумя трубча­тыми штифтами 019 мм, через внутреннее отверстие которых проходят крепежные болты Ml2.

Картер маховика отлит из серого чугуна СЧ 18-36 или алюминие­вого сплава AJI-4.

Картер шестерен с крышкой картера образует герметичную полость, в которой размещены шестерни распределения, привода топливного и гидравлических насосов. Картер шестерен — чугунный, крышка карте­ра изготовлена из алюминиевого сплава. В картере шестерен точно об­работаны три посадочных отверстия под установку корпусов привода топливного и гидравлических насосов. На левой боковой поверхности картера и крышки шестерен выполнены площадки для крепления крон­штейна генератора.

На крышке картера шестерен монтируют самоподжимной кар­касный сальник уплотнения переднего конца коленчатого вала вместе с маслоотражательным кольцом. Соосно с приводом топливного насо­са на крышке картера шестерен расточено отверстие, закрытое глухой крышкой.

Картер и крышку картера шестерен центрируют на блоке цилин­дров на двух трубчатых штифтах 0 19 мм.

ГОЛОВКА ЦИЛИНДРОВ

На шестицилиндровых двигателях устанавливают две взаимозаме­няемые головки, а на четырехцилиндровых двигателях — одну.

Головка цилиндров представляет собой отливку из специального термостойкого чугуна, обработанную по всем шести плоскостям. Голов­ку цилиндров крепят к верхней плоскости блока шпильками, вверты­ваемыми в тело блока цилиндров.

Внутренняя полость головки цилиндров образует водяную рубаш­ку, сообщающуюся через отверстия в нижней плоскости с водяной ру­башкой блока цилиндров.

На верхней плоскости головки цилиндров размещены детали кла­панного и декомпрессионного механизмов, а также форсунки цилин­дров.

В нижней плоскости запрессованы седла 16 выпускных клапанов с натягом 0,045—0,105 мм. Головку перед запрессовкой седел рекомен­дуется нагреть до температуры 90° С. Седла изготовлены из специаль­ного жаропрочного чугуна с твердостью HRC 50—60 и термически об­работаны.

Конструкция головки позволяет также расточить гнезда для запрес­совки ремонтных седел впускных клапанов.

В головке для каждого цилиндра расточены специальные отвер­стия, в которые установлены стаканы 20 (рис. 10) форсунок, изготов­ленные из латуни JIC 59-1. Для уплотнения стакана между его ниж­ним торцом и гнездом в головке цилиндров установлена медная шай­ба 19 толщиной 0,3 мм, а в верхней части стакан уплотнен резиновым кольцом 21. Гайку 22, крепящую стакан, необходимо затягивать с уси­лием 9—11 кГ, приложенным к рычагу длиной 1 м.

На заднем торце и на верхней плоскости головки просверлены тех­нологические отверстия, в которые установлены сферические заглушки 18 и 5.

Прокладка 1 (см. рис. 16) головки цилиндров служит для надежного уплотнения газового стыка между блоком и головкой. Она изготовлена из асбостального листа толщиной 1,5±0,1 мм. Отверстия в прокладке окантованы листовой сталью толщиной 0,25 мм. Цилиндровые отверстия окантованы листовой сталью толщиной

Рис. 10. Головка цилиндров двигателя А-41:

/ и 17— технологические отверстия; 2—выпускной канал; 3— отверстие для воды; 4 — фланец для стойки осей коромысел; 5 — заглушка; 6 — отверстие для штанги толкателя; 7 — отверстие для шпильки крепления головки; 8 — проходиой ниппель для слива топлива; 9 — отверстие для крепле­ния скобы форсунки; 10— фланец для крепления выпускного коллектора; 11 — впускной канал; 12 — гнездо впускного клапаиа; 13 — направляющая втулка клапана; 14 — гнездо пружии клапана: 15 — гнездо выпускного клапана; 16 — седло выпускного клапана; 18 — заглушка; 19 — шайба; 20 — стакан форсунки; 21 — уплотнительиое кольцо; 22— гайка стакана форсунки; 23 — фланец для крепления водяной трубы; 24 — отверстие для штуцера форсунки; 25— фланец для крепления

впускного коллектора.

0,35 мм, сторона с более широкой окантовкой обращена к плоскости блока.

Перед установкой головки на блок цилиндров прокладки головки смазывают сухим графитом или пастой из смеси сухого графита с ди­зельным маслом, приготовленной в объемной пропорции 1:1.

Верхнюю полость головки цилиндров закрывают алюминиевым колпаком и уплотняют паронитовой прокладкой толщиной 1,5 мм. Про­кладку приклеивают к плоскости колпака лаком-герметиком.

КРИВОШИПНО-ШАТУННЫИ МЕХАНИЗМ

Служит для превращения поступательно-возвратного движения поршней во вращательное движение коленчатого вала. В него вхо­дят поршень 13 (рис. 11), поршневые кольца 14 и 15, поршневой палец 17, шатун 19, коленчатый вал 10 с маховиком 37 и вкладыша­ми 21 и 28.

Коленчатый вал изготовлен из углеродистой стали 45 «селект.». В шестицилиндровых двигателях кривошипы расположены попарно под углом 120°, в четырехцилиндровых — в одной плоскости. Центробеж­ные силы от вращающихся масс в обоих коленчатых валах уравнове­шены. Однако для частичной разгрузки коренных подшипников от центробежных сил шатунной шейки и нижней головки шатуна на ше­стицилиндровых двигателях установлено шесть противовесов 12. По­садку противовесов в пределах от 0,069 мм натяга до 0,013 мм зазора обеспечивают при помощи селективной сборки с разбивкой общего раз­мера на три размерные группы (табл. 1).

Противовесы крепят к коленчатому валу двумя болтами из стали 40ХН или 35ХГФ. Момент затяжки 16—18 кГм. Болты стопорят штам­пованными шайбами, плотно входящими в пазы противовесов.

Рис. 11. Кривошнпно-шатунный механизм двигателя А-01М:

н«^РшаИ^Иа* 7'-шестерня ¹ко^Тато^в^^ ⁴ ~ ^У_в^{ПОрная шаШ:} «-"^еРМ»нй самоподжнмной каркасный сальник; «-маслоотражатель-

/8-втулка верхней головки шатуна; 19 - шатун; 20- заглушка масляной полости; 21 - вкладыши шатуна" 22-крышка ша^ S ^бГ;™"„Г³' цилиндра; 25 _ уплотнительное кольцо; 27 _ крышка коренного подшипника; 2S- нижний вкладыш коренног^

втулка; да -полукольцо заднего коренного подшипника; 3/- маслоотражательная шайба; 32 - болт крепления маховика; 33 - стопорный ш-гифг 34-рЬликоподгаипник 35 - установочный штифт; 36 — задний самоподжимной каркасный сальник; 37-маховик; 33 - венец маховика; 39 - картер маховика блок ци ?нн дров

Таблица! Запрещается демонтиро-