Принцип работы дизельного двигателя камаз

Добавил пользователь Валентин П.
Обновлено: 20.09.2024

В двигателях автомобилей КамАЗ применена комбинированная система смазки, с "мокрым" картером. В зависимости от размещения и условий работы деталей масло подается либо под давлением, либо разбрызгиванием, либо самотеком. К наиболее нагруженным деталям масло подается под давлением, к остальным — разбрызгиванием и самотеком.

Различные комплектации двигателя могут отличаться формой картера масляного, расположением и глубиной копильника масла. Соответственно, масляный насос имеет различные маслозаборники. Двигатели могут оснащаться маслозаливной горловиной и указателем уровня масла расположенными в передней крышке или картере маховика.

Схема системы смазки КамАЗ

1 - насос масляный; 2 - клапан; 3 - фильтр; 4 - перепускной клапан; 5 - частично-поточный фильтроэлемент; 6 - водомасляный теплообменник; 7,8 и 9 - приборы контроля; 10 - форсунки охлаждения поршней; 11 - термоклапан; 12 - полнопоточный фильтроэлемент; 13 - картер масляный; 14 - клапан предохранительный.

Из картера 13 масляный насос 1 подает масло в фильтр очистки масла 3 и через водомасляный теплообменник 6 в главную магистраль, и далее к потребителям. В смазочную систему также включены клапан 2 системы, обеспечивающий давление в главной масляной магистрали 392. 539 кПа (4,0. 5,5 кгс/см2) при номинальной частоте вращения коленчатого вала двигателя и температуре масла 80. 95 °С, перепускной клапан 4, отрегулированный на срабатывание при перепаде давления на фильтре 147. 216 кПа (1,5. 2,2 кгс/см 2) и термоклапан 11 включения водомасляного теплообменника.

При температуре масла ниже 95 °С, клапан открыт и основной поток масла поступает в двигатель минуя теплообменник. При температуре масла более 110 °С, термоклапан закрыт и весь поток масла проходит через теплообменник, где охлаждается водой. Тем самым обеспечивается быстрый прогрев двигателя после запуска и поддержание оптимального температурного режима в процессе эксплуатации. Конструктивно термоклапан расположен в корпусе масляного фильтра. Максимальная температура масла в системе смазки 120 °С.

Насос масляный

Насос масляный закреплен на нижней плоскости блока цилиндров. Ведущее зубчатое колесо напрессовано на передний носок коленчатого вала и имеет 64 зуба, ведомое 52.

1 - крышка; 2 - корпус; 3 - шестерня ведущая; 4 - ведомое зубчатое колесо; 5 - шпонка; 6 - гайка; 7 - зубчатое колесо; 8 - ось; 9 - шплинт; 10 - пробка; 11,12 - пружины; 13 - клапан; 14 - шарик; 15 - шайбы регулировочные.

Зазор 0,15. 0,35 мм в зацеплении зубчатых колес привода регулируется прокладками, устанавливаемыми между привалочной плоскостью насоса и блока цилиндров. Момент затяжки болтов крепления масляного насоса к блоку должен быть 49. 68,6 Н м (5. 7 кгс м).

Масляный насос шестеренчатый, односекционный. Содержит корпус 2, крышку 1, шестерни 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). Также насос имеет предохранительный клапан выполненный в виде шарика 14 подпружиненного пружиной 12. Давление срабатывания клапана 931. 1127 кПа (9,5. 11,5 кгс/см2).

Фильтр масляный

Закреплен на правой стороне блока цилиндров. Состоит из корпуса 1, двух колпаков 9 и 11, в которых установлены полнопоточный 8 и частично-поточный 4 фильтроэлементы.

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; 15 - перепускной клапан; 16 - пружина перепускного клапана.

В корпусе фильтра также расположен перепускной клапан 15 и термоклапан включения водомасляного 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 частично-поточный фильтроэлемент 4 проходит 3 . 5 л/мин, где удаляются примеси размерами более 5 мкм. Из частично-поточного элемента масло сливается в картер. При такой схеме достигается высокая степень очистки масла от примесей.

ТЕРМОКЛАПАН включения водомасляного теплообменника состоит из подпружиненного поршня с термосиловым датчиком. При температуре ниже 95 °С поршень находится в верхнем положении и основная часть потока масла, минуя теплообменник, поступает в двигатель. При достижении температуры масла 95. 97 °С омывающего термосиловой датчик, активная масса, находящаяся в баллоне, начинает плавиться и, увеличиваясь в объеме, перемещает шток датчика и поршень.
При температуре масла 110. 112 °С поршень 13 разобщает полости в фильтре до и после теплообменника и весь поток масла идет через теплообменник.
При превышении температуры масла выше 120 °С срабатывает датчик температуры и на щитке приборов загорится сигнальная лампочка.

Водомасляный теплообменник 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 водой, чем достигается высокая эффективность охлаждения масла.

Картер масляный крепиться к блоку цилиндров через резинопробковую прокладку. Момент затяжки болтов крепления масляного картера согласно приложению А.

Система вентиляции картера открытая, циклонного типа. Картерные газы отводятся из штанговой полости второго цилиндра, через угольник, в котором установлен завихритель. При работе двигателя картерные газы проходят через завихритель и получают винтовое движение. За счет действия центробежных сил капли масла, содержащиеся в газах, отбрасываются к стенке трубы и в маслоотделителе происходит разделение.

Принцип работы четырехтактного дизеля Камаз 4310

Рабочий цикл четырехтактного дизеля состоит из четырех повторяющихся тактов: впуска, сжатия, рабочего хода и выпуска.

В цилиндр дизеля поступает чистый воздух. Воздух сжимается с высокой степенью сжатия, вследствие чего значительно повышаются его давление и температура. В конце сжатия в нагретый воздух из форсунки впрыскивается мелкораспыленное топливо, воспламеняющееся от соприкосновения с горячим воздухом. Поэтому дизель иногда называют двигателем с воспламенением от сжатия. Рабочая смесь в этом двигателе образуется при впрыскивании топлива в цилиндр.

Рассмотрим подробнее протекание рабочего цикла четырехтактного дизеля.

Рекламные предложения на основе ваших интересов:

Дополнительные материалы по теме:

Первый такт — впуск. При движении поршня от верхней мертвой точки (ВМТ) к нижней мертвой точке (НМТ) в цилиндре создается разрежение. Впускной клапан открывается, и цилиндр наполняется воздухом, который предварительно проходит через воздухоочиститель. В цилиндре воздух смешивается с небольшим количеством оставшихся отработавших газов. Давление воздуха в цилиндре в такте впуска составляет 80…90 кПа (0,8…0,9 кгс/см2), а температура достигает 50…80 °С.

Рис. 8. Двигатель КамАЗ-740:
а — вид слева; б — вид справа

Рис. 9. Поперечный разрез двигателя КамАЗ-740:
1 — фильтр очистки масла; 2 — маслозаливная горловина; 3 — указатель уровня масла в картере двигателя; 4 — фильтр центробежной очистки масла; 5 — коробка термостатов; б — передний рым-болт; 7 — компрессор; 8 — насос гидроусилителя рулевого управления; 9 — задний рым-болт; 10 — факельная свеча; 11 — левая водяная труба; 12 — левый впускной коллектор; 13 — форсунка; 14 — скоба крепления форсунки; 15 — патрубок выпускного коллектора; 16 — выпускной коллектор

Второй такт — сжатие. Поршень движется от НМТ к ВМТ, впускной и выпускной клапаны закрыты. Объем воздуха уменьшается, а его давление и температура увеличиваются. В конце сжатия давление воздуха внутри цилиндра повышается до 3,4… 3,6 МПа (34…36 кгс/см2), а температура до 600…700 °С. Для надежной работы двигателя температура сжатого воздуха в цилиндре должна быть значительно выше температуры самовоспламенения топлива.

Третий такт — рабочий ход. Оба клапана закрыты При подходе поршня к ВМТ в сильно нагретый и сжатый воздух из форсунки впрыскивается мелкораспыленное топливо под давлением 20…22,7 МПа (200…227 кгс/см2), создаваемым топливным насосом. Топливо перемешивается с воздухом, нагревается, испаряется и воспламеняется. Часть топлива сгорает при движении поршня к ВМТ, т. е. в конце такта сжатия, а другая часть— при движении поршня вниз в начале рабочего хода. Образующиеся при сгорании топлива газы увеличивают внутри цилиндра двигателя давление до 6…8 МПа (60…80 кгс/см2) и температуру до 1800…2000 °С. Горячие газы расширяются и давят на поршень, который перемещается от ВМТ к НМТ, совершая работу.

Четвертый такт — выпуск. Поршень перемещается от НМТ к ВМТ и через открытый выпускной клапан вытесняет отработавшие газы из цилиндра. Давление и температура в конце выпуска равны соответственно 110… 120 кПа (1,1…1,2 кгс/см2) и 600… 700 °С.

Грузовые автомобили КамАЗ начали производить в 1969 году, для него инженеры создали 4-тактный дизельный восьмицилиндровый мотор КамАЗ-740 V8. Данный силовой агрегат имел рабочий объем в 10852 см3, а мощность его составляла 210 лошадиных сил. Затем показатели мощности пришлось расширить от 180 л.с. до 360. Эти грузовики комплектовались пневмоусилителем сцепления, 5-ступенчатой коробкой с синхронизаторами.

Продольный разрез двигателя КамАЗ

Поперечный разрез двигателя КамАЗ-740

1 - фильтр полнопоточный очистки масла; 2 - горловина маслозаливная; 3 -указатель уровня масла; 4 - фильтр центробежный масляный; 5 -коробка термостатов; 6 - рым-болт передний; 7 - компрессор; 8 -насос гидроусилителя рулевого управления; 9 - рым-болт задний; 10 - труба водяная левая; 11 - свеча факельная; 12- воздухопровод впускной левый; 13 - форсунка; 14 - скоба крепления форсунки; 15 - патрубок выпускного коллектора; 16 - коллектор выпускной

Конструктивные особенности двигателя КамАЗ-740

- поршни, отлитые из высококремнистого алюминиевого сплава, с чугунной упрочняющей вставкой под верхнее компрессионное кольцо и коллоидно-графитным приработочным покрытием юбки;
- гильзы цилиндров, объемно закаленные и обработанные плосковершинным хонингованием;
- поршневые кольца с хромовым и молибденовым покрытием боковых поверхностей;
- трехслойные тонкостенные сталебронзовые вкладыши коренных и шатунных подшипников;
- закрытую систему охлаждения, заполняемую низкозамерзающей охлаждающей жидкостью, с автомати ческим регулированием температурного режима,гидромуфтой привода вентилятора и термостатами;
- высокоэффективную фильтрацию масла, топлива и воздуха бумажными фильтрующими элементами;
- электрофакельное устройство подогрева воздуха, обеспечивающее надежный пуск двигателя при отрицательных температурах окружающего воздуха до минус 25 С.

Блок цилиндров отлит из легированного серого чугуна заодно с верхней частью картера. Картерная часть блока связана с крышками коренных опор поперечными болтами-стяжками, что придает прочность конструкции. Для увеличения продольной жесткости наружные стенки блока выполнены криволинейными. Бобышки болтов крепления головок цилиндров представляют собой приливы на поперечных стенках, образующих водяную рубашку блока.

Левый ряд цилиндров смещен относительно правого вперед на 29,5 мм, что вызвано установкой на одной кривошипной шейке коленчатого вала двух шатунов.

Спереди к блоку крепится крышка, закрывающая гидромуфту привода вентилятора, сзади — картер маховика, который служит крышкой механизма привода агрегатов, расположенного на заднем торце блока.

Зеркало гильзы обработано плосковершинным хонингованием для получения сетки впадин и площадок под углом к оси гильзы. Такая обработка способствует удержанию масла во впадинах и лучшей прирабатываемости гильзы.

В соединении гильза — блок цилиндров водяная полость уплотнена резиновыми кольцами круглого сечения. В верхней части установлено кольцо под бурт в проточку гильзы, в нижней части два кольца установлены в расточки блока.

Блок цилиндров

Представляет собой корпус агрегата, предназначается для монтажа и закрепления всех механизмов мотора. Блок цилиндров выполнен в виде монолитной литой конструкции. Деталь имеет технологические отверстия, а также каналы для смазки и охлаждения.

В верхней части этого блока располагаются гнезда под гильзы. Корпус оснащен каналами и полостями для прохода охлаждающей жидкости. В нижней части блока установлен коленвал. Картер имеет два технологических отверстия для смазки. Внутри узел имеет перегородки со специальными ребрами жесткости. В этих перегородках и стенках картера сделаны специальные расточки, которые закрываются крышками. Эти детали служат опорами для коленвала.

Гильзы служат в качестве направляющих для поршней. Вместе с головкой блока они образуют специальную полость, которая является камерой сгорания топлива. Гильзы изготавливаются из особого чугуна, а также проходят закалку электричеством.

Головка блока цилиндров двигателя КамАЗ

Каждая головка внутри имеет рубашку охлаждения, которая в свою очередь соединена с рубашкой блока. Также каждая головка имеет смазочные отверстия, клапаны для впуска и выпуска, специальное гнездо под форсунку.

Каждая головка блока КамАЗ 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.

Коленвал двигателя

Коленвал изготовлен из высококачественной стали и имеет пять коренных и четыре шатунные шейки, закаленных 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 коленвала КамАЗ присоединяются два шатуна: один для правого и один для левого рядов цилиндров.

Для уравновешивания сил инерции и уменьшения вибраций коленчатый вал Камаз имеет шесть противовесов, отштампованных заодно со щеками коленвала.
Кроме основных противовесов, имеются два дополнительных съемных противовеса 1 и 2, напрессованных на вал, при этом их угловое расположение относительно коленчатого вала определяется шпонками 5 и 6. В расточку хвостовика коленвала запрессован шариковый подшипник.

Устройство смазочной системы

Двигатель оснащен смазочной системой комбинированного типа. В зависимости от того, где размещены и в каких условиях работают трущиеся детали, масло подается различными способами. Система может разбрызгивать, подавать масло под низким давлением, либо пускать ее самотеком.
Устройство подает масло под давлением к деталям, которые больше подвержены износу и работают в особенно нагруженных узлах. Этот узел состоит из основных приборов и устройств, в которых хранится смазка, устройств фильтрации и подвода, а также охлаждения масла.
Масло проходит из поддона на маслоприемник, проходит через специальный фильтр в виде сетки. Затем оно поступает к маслонасосу. Из секции нагнетания через специальный канал смазка подается в масляный фильтр, а затем на магистрали. Далее, по смазочным каналам под давлением проходит смазывание ГБЦ и блока цилиндров, а затем к другим узлам, таким как коленвал, газораспределительный механизм, компрессор и топливный насос.

В цилиндрах лишняя смазка снимается при помощи маслосъемных колец, а затем уходит через поршневые канавки далее. Так смазывается опора поршневого пальца в верхней головке.
Из основной магистрали масло подается к термосиловому датчику. Если открыт кран, который включает гидромуфту, тогда обрабатывается и муфта. Если же он находится в закрытом положении, то из фильтров центробежной очистки жидкость подается в поддон.
Если смазки недостаточно, то падает мощность, а также детали терпят повышенный износ, мотор перегревается, плавятся подшипники, а поршни могут заклинить.

Система питания

Двигатель КамАЗ оснащен узлом питания разделительного типа. Здесь разделены ТНВД и форсунки. Топливная система состоит из баков для хранения дизельного горючего, топливных фильтров, насоса низкого давления, ТНВД, а также топливопроводов.

Из топливных баков посредством насоса для подкачки горючее проходит на фильтры очистки. Затем по сети топливопродов низкого давления солярка подается на ТНВД. После ТНВД закачивает дизель под высоким давлением порциями, исходя из режимов работы мотора, через форсунки в цилиндры и камеры сгорания. Форсунки, в свою очередь, распыляют смесь. Лишняя солярка попадает снова в бак посредством перепускного клапана.

Система охлаждения

Охлаждение реализовано в виде закрытой системы с жидким охладителем и принудительной циркуляцией.

Охлаждающая жидкость циркулирует под воздействием центробежного насоса. Сначала антифриз попадает в полость левого ряда цилиндров, далее через трубку – в правую полость. Затем смесь омывает гильзы цилиндров, а затем через отверстия – полость ГБЦ.

Дальше горячий охладитель поступает в термостаты, а затем либо в радиатор, либо в водяной насос. Температурные режимы регулируются посредством термостатов и гидромуфт.

Поршни и шатуны

Шатун Камаз-740 стальной, кованый, стержень имеет двутавровое сечение. Верхняя головка шатуна неразъемная, нижняя выполнена с прямым и плоским разъемом.
Шатун окончательно обрабатывают в сборе с крышкой, поэтому крышки шатунов не взаимозаменяемы. В верхнюю головку шатуна Камаз-740 запрессована сталебронзовая втулка, а в нижнюю установлены сменные вкладыши.

Крышка нижней головки шатуна Камаз-740 крепится с помощью гаек, навернутых на болты, предварительно запрессованные в стержень шатуна. На крышке и стержне шатуна нанесены метки спаренности - трехзначные порядковые номера. Кроме того на крышке шатуна выбит порядковый номер цилиндра.

Поршень КамАЗ отлит из алюминиевого сплава со вставкой из износостойкого чугуна под верхнее компрессионное кольцо.
Боковая поверхность представляет собой сложную овально-бочкообразную форму с занижением в зоне отверстий под поршневой палец. На юбку нанесено графитовое покрытие.
Поршни Камаз комплектуются тремя кольцами, двумя компрессионными и одним маслосъемным. Отличительной его особенностью является уменьшенное расстояние от днища до нижнего торца верхней канавки, которое составляет 17 мм.

Поршни двигателей 740.11, 740.13 и 740.14 отличаются друг от друга формой канавок под верхнее компрессионное и маслосъемное кольца. Установка поршней с двигателей Камаз740.10 и 7403.10 недопустима. Допускается установка поршней с поршневыми кольцами двигателей 740.13 и 740.14 на двигатель 740.11.

Компрессионные кольца Камаз изготавливаются из высокопрочного, а маслосъемное из серого чугунов. На двигателе 740.11 форма поперечного сечения компрессионных колец односторонняя трапеция, при монтаже наклонный торец с отметкой "верх" должен располагаться со стороны днища поршня.

Устройство двигателя КамАЗ Евро-1

Появилась новая поршневая группа и все элементы новесного потерпели изменения. При этом масса агрегата увеличилась с 760 до 835 кг.
Появились отличия в блоках цилиндров. Увеличилось сечение масляного канала, были перенесены установочные места некоторых узлов и механизмов. Комплектация Евро 1 пополнилась форсунками для охлаждения поршня. Теперь направляющие толкателей присоединили к блоку. Улучшилась экономичность по сравнению с базовой версией.

Устройство двигателя КамАЗ Евро-2

С стандартом Евро-2 начали производиться силовые установки серии 740.31. Здесь был использован турбонаддув с промежуточным охлаждением подаваемого воздуха. Мощность осталась прежней – 240 л.с. при объеме 10,85 литра.
Конструкция отличается от предыдущей версии наличием теплообменника и интеркуллера. Вместо гидромуфты уже используется более современная электромагнитная муфта, также установлена новая помпа и ремни.

Мощность, развиваемая двигателем внутреннего сгорания, зависит от количества топлива и воздуха, поступающего в двигатель. Мощность двигателя возможно повысить за счет увеличения объема этих составляющих.
Но увеличение подачи топлива бессмысленно, если не увеличивается поступление воздуха, необходимого для его сгорания. Поэтому воздух, поступающий в цилиндры двигателя, приходится сжимать. Система принудительной подачи воздуха может работать, используя энергию отработанных газов или с применением механического привода.
Турбокомпрессор или турбонагнетатель — устройство, предназначенное для нагнетания воздуха в двигатель с помощью энергии выхлопных газов. Основные части турбокомпрессора — турбина и центробежный насос, которые связывает между собой общая жесткая ось. Эти элементы вращаются со скоростью — около 100.000 об/мин, приводя в действие компрессор.
УСТРОЙСТВО ТУРБОКОМПРЕССОРА

схема турбокомпрессора
Устройство турбокомпрессора (рис.1):
1 — корпус компрессора; 2 — вал ротора; 3 — корпус турбины; 4 — турбинное колесо; 5 — уплотнительные кольца; 6 — подшипники скольжения; 7 — корпус подшипников; 8 — компрессорное колесо.
Турбинное колесо вращается в корпусе, имеющем специальную форму. Оно выполняет функцию передачи энергии отработавших газов компрессору. Турбинное колесо и корпус турбины изготавливают из жаропрочных материалов (керамика, сплавы).
Компрессорное колесо засасывает воздух, сжимает его и затем нагнетает его в цилиндры двигателя. Оно также находится в специальном корпусе.
Компрессорное и турбинное колеса установлены на валу ротора. Вращение вала происходит в подшипниках скольжения. Используются подшипники плавающего типа, то есть зазор имеют со стороны корпуса и вала. Моторное масло для смазки подшипников поступает через каналы в корпусе подшипников. Для герметизации на валу устанавливаются уплотнительные кольца.
Для лучшего охлаждения турбонагнетателей в некоторых бензиновых двигателях применяется дополнительное жидкостное охлаждение.
Для охлаждения сжимаемого воздуха предназначен интеркулер — радиатор жидкостного или воздушного типа. За счет охлаждения увеличивается плотность и соответственно давление воздуха.
В управлении системой турбонаддува основным элементом является регулятор давления. Это перепускной клапан, который ограничивает поток отработавших газов, перенаправляя часть его мимо турбинного колеса, обеспечивая нормальное давление наддува.
ПРИНЦИП РАБОТЫ

1. Турбокомпрессор широко используется ввиду простоты конструкции и хороших эксплуатационных параметров. Турбонаддув позволяет увеличить мощность двигателя на 20-35%. Двигатель, вырабатывая повышенные крутящие моменты на средних и высоких оборотах, увеличивает скорость и экономичность автомобиля.
2. Турбокомпрессор в большинстве случаев не может быть причиной неисправностей двигателя, так как его работа зависит от работоспособности газораспределительной, воздушной и топливной систем.
3. Двигатель с турбокомпрессором имеет меньший выброс вредных газов в атмосферу, так как вырабатываются дополнительные выхлопные газы в двигатель. У сгораемого топлива становится меньше отходов.
4. Происходит экономия топлива на 5-20%. В небольших двигателях энергия сжигаемого топлива используется эффективней, увеличивается КПД.
5. На высокогорных дорогах такие двигатели работают более стабильно и с меньшими потерями мощности, чем их атмосферные аналоги.
6. Турбокомпрессор сам по себе является глушителем шума в системе выпуска.
Как работает турбина — видео:

Турбина КАМАЗ ЕВРО 2

Турбокомпрессор камаз — все о нём

Модели турбокомпрессоров, применяемые на двигателях КАМАЗ.

В системах наддува дизельных двигателей КАМАЗ применяют одноступенчатые турбокомпрессоры, состоящие из центробежного компрессора и радиальной центробежной турбины. Так как работа двигателя и турбокомпрессора согласована, то можно устанавливать определенный тип турбокомпрессора только на тот двигатель, для которого он предназначен.

На двигатель КАМАЗ 7403.10 устанавливаются два турбокомпрессора ТКР 7Н-1. В качестве запасных частей этот двигатель разрешено комплектовать турбокомпрессорами: ТКР-7Н1-СТ производства ООО “Сервис-Турбо”, ТКР 7Н-1К производства НПО “Турботехника”, ТКР-7ТВ-03 производства ООО “Турбо-Веста”.

На двигатели КАМАЗ 740.11-240, 740.13-260, 740.14-300 устанавливаются два турбокомпрессора: ТКР 7С-9 или К27-115.

Описание системы газотурбинного наддува и охлаждения наддувочного воздуха.

На всех автомобилях КАМАЗ, кроме комплектаций с двигателями моделей 7403.10, 740.11-240, 740.13-260, 740.14-300, применяется система охлаждения надувочного воздуха (ОНВ).

Система газотурбинного наддува и ОНВ обеспечивает за счет использования части энергии отработавших газов подачу предварительно сжатого и охлажденного воздуха в цилиндры двигателя. Это позволяет увеличить плотность заряда воздуха, поступающего в цилиндры, и в том же рабочем объеме сжечь большее количество топлива, т.е. повысить литровую мощность двигателя.

Рисунок 1 — Схема системы газотурбинного наддува и ОНВ.

1 — теплообменник ОНВ: 2 — радиатор системы охлаждения; 3 — вентилятор; 4 — двигатель; 5,6- турбокомпрессоры

Воздух в центробежный компрессор турбокомпрессора поступает из воздухоочистителя, сжимается и подается под давлением в теплообменник ОНВ, и затем охлажденный воздух поступает в двигатель.

Турбокомпрессоры устанавливаются на выпускных патрубках по одному на каждый ряд цилиндров. Выпускные коллекторы и патрубки изготовлены из высокопрочного чугуна. Уплотнение газовых стыков между установочными фланцами турбины турбокомпрессоров, выпускных патрубков и коллекторов осуществляется прокладками из жаростойкой стали. Газовый стык между выпускным коллектором и головкой цилиндра уплотняется прокладкой из асбостального листа, окантованного лентой из жаростойкой стали. Прокладки являются деталями одноразового использования и при переборках системы подлежат замене.

Выпускные коллекторы крепятся к головкам цилиндров болтами. Для компенсации угловых перемещений, возникающих при нагреве, под головки болтов крепления выпускного коллектора устанавливаются специальные сферические шайбы.

Впускные коллекторы и патрубки выполняются литыми из алюминиевого сплава и соединяются между собой при помощи болтов. Стыки между коллекторами и патрубками уплотняются паронитовыми прокладками.

Рисунок 2 — Схема системы газотурбинного наддува (без ОНВ)

1 — турбокомпрессоры; 2 — патрубок выпускной левый; 3 — патрубок впускной левый; 4 — коллектор выпускной левый; 5 — коллектор впускной левый; 6 — патрубок объединительный; 7 — коллектор впускной правый; 8 — коллектор выпускной правый; 9 — патрубок выпускной правый; 10 — патрубок впускной правый.

Смазка подшипников турбокомпрессоров осуществляется из системы смазки двигателя через фторопластовые трубки с металлической оплеткой. Слив масла из турбокомпрессоров осуществляется по стальным трубкам сильфонной конструкции в картер двигателя.

На рисунке 2 представлена система газотурбинного наддува без ОНВ. Принцип работы такой системы тот же, что и у представленной выше, за исключением того, что сжатый воздух, подаваемый в цилиндры двигателя, не охлаждается.

Конструкция турбокомпрессоров, применяемых на двигателях КАМАЗ.

Рисунок 3 — Турбокомпрессор ТКР 7Н-1

1 — подшипник; 2 — экран; 3 — корпус компрессора; 4 — диффузор; 5 — уплотнительное кольцо; 6 — гайка; 7 — маслоотражатель; 8 — колесо компрессора; 9 — маслосбрасывающий экран; 10 — крышка; 11 — корпус подшипников; 12 — фиксатор; 13 — переходник; 14 — прокладка; 15 — экран турбины; 16 — колесо турбины с валом; 17 — корпус турбины; 18 — уплотнительное кольцо.

В конструкции турбокомпрессора ТКР 7Н-1 (рисунок 3) применяется изобарный однозаходный корпус турбины из высокопрочного чугуна и в качестве подшипника — бронзовая моновтулка качающегося типа.

Ротор турбокомпрессора состоит из колеса турбины с валом 16, колеса компрессора 8 и маслоотражателя 7, закрепленных на валу гайкой 6. Ротор вращается в подшипнике 1, удерживающемся от осевого и радиального перемещений фиксатором 12, который с переходником 13 является одновременно и маслоподводящим каналом.

Ротор и колесо компрессора динамически балансируются с высокой точностью на специальных балансировочных станках.

В корпусе подшипника 11 устанавливаются стальные крышки 10 и маслосбрасывающий экран 9, который вместе с упругими разрезными кольцами 5 предотвращает течь масла из полости корпуса подшипника.

Для уменьшения теплопередачи от корпуса турбины к корпусу подшипника между ними установлен чугунный экран 15 и окантованная асбостальная прокладка 14.

Корпус компрессора и корпус турбины крепятся к корпусу подшипников при помощи болтов и планок. Болты крепления корпусов компрессоров М6 необходимо затягивать крутящим моментом 4,9…7,8 Н-м (0,5…0,8 кгс-м), а болты крепления корпусов турбин М8 — 23,5…29,4 Н-м (2,4…3,0 кгс-м).

В конструкции турбокомпрессора ТКР 7С-6 (ТКР7С-9) (рисунок 4) применяется двухзаходный корпус турбины 7 из высокопрочного чугуна.

Ротор турбокомпрессора состоит из колеса турбины 9 с валом 10, колеса компрессора 1, маслоотражателя 16 и втулки 15, закрепленных на валу гайкой 19.

Ротор вращается в подшипниках 5, представляющих собой плавающие вращающиеся втулки. Осевые перемещения ограничиваются упорным подшипником 4, установленным между корпусом подшипников 3 и крышкой 2. Подшипники выполняются из бронзы.

Рисунок 4 — Турбокомпрессор ТКР 7С-6:

1 — корпус компрессора; 2 — крышка; 3 — корпус подшипников; 4 — подшипник упорный; 5 — подшипник; 6 — кольцо стопорное; 7 — корпус турбины; 8 — кольцо уплотнительное; 9 — колесо турбины; 10 — вал ротора; 11 — экран турбины; 12, 17 — планки; 13, 18 — болты; 14 — маслосбрасывающий экран; 15 — втулка; 16 — маслоотражатель; 19 — гайка; 20 — колесо компрессора; 22 — диффузор; 24 — переходник; 25 — прокладка, 21, 23 — кольцо уплотнительное (резиновое).

Корпус подшипников турбокомпрессора, с целью уменьшения теплопередачи от турбины к компрессору, выполнен составным из чугунного корпуса и крышки из алюминиевого сплава. Для уменьшения теплопередачи между корпусом турбины и корпусом подшипников устанавливается экран турбины 11 из жаростойкой стали. В корпусе подшипников устанавливается маслосбрасывающий экран 14, который вместе с упругими уплотнительными кольцами 8 предотвращает утечку масла из полости корпуса.

Корпусы турбины и компрессора крепятся к корпусу подшипников с помощью болтов 13, 18 и планок 12, 17. Моменты затяжки болтов такие же, как у ТКР 7Н-1. Такая конструкция позволяет устанавливать корпусы под любым углом друг к другу, что в свою очередь облегчает установку ТКР на двигателе.

Турбокомпрессоры ТКР 7С-6 и ТКР 7С-9 отличаются между собой только корпусами турбин — они имеют различную пропускную способность.

Турбокомпрессоры S2B/7624TAE/0,76D9 правый и левый (обозначение левого турбокомпрессора 1274 970 0003, правого — 1274 970 0004) не имеют конструктивных отличий, отличаются только разворотом корпусов турбины и компрессора.

Корпус турбины крепится к корпусу подшипников при помощи болтов и планок, а корпус компрессора — при помощи стопорного кольца. Такая конструкция позволяет устанавливать корпусы под любым углом друг к другу, что в свою очередь обеспечивает взаимозаменяемость левого и правого турбокомпрессоров. При необходимости производить разворот корпуса компрессора только при ослаблении натяга стопорного кольца.

Турбокомпрессоры К27-115 правый и левый (обозначение правого турбокомпрессора 399 0023 115-01, левого — 399 0023 115-02) не имеют конструктивных отличий, отличаются только разворотом корпусов турбины и компрессора.

К27-115 имеет конструкцию, аналогичную ТКР 7С-9, и по установочным и присоединительным размерам он унифицирован с ТКР 7С-9.

Корпус турбины и корпус компрессора крепятся к корпусу подшипников при помощи болтов и планок. Такая конструкция позволяет устанавливать корпусы под любым углом друг к другу, что в свою очередь обеспечивает взаимозаменяемость левого и правого турбокомпрессоров.

Допустимые параметры турбокомпрессоров при эксплуатации приведены в таблице 1.

Автомобили КамАЗ заслуженно являются высококлассными отечественными грузовиками. Выпустивший первый автомобиль с конвейера в 1976 году Камский автомобильный завод в настоящее время является отечественным лидером в производстве грузовых автомобилей и достойным конкурентам зарубежным брендам автомобилестроения.

Одним из основных достоинств, способствующих выходу грузовика на международный рынок стал двигатель КамАЗ 740. Этот двигатель внутреннего сгорания (ДВС) по праву считается одним из лучших советских и российских моторов. Двигатель был разработан еще в 1974 году, но постоянно модернизируется, чтобы отвечать стандартам современных грузовых автомобилей и держать высокую планку лидирующего на отечественном рынке силового агрегата.

Принцип работы

Двигатель камаз 740 — это V-образный дизельный мотор внутреннего сгорания. Клапаны двигателя расположены двумя параллельными рядами под углом примерно 180 градусов. Такой ряд цилиндров при виде сбоку напоминает латинскую букву V, отчего и получил название данный тип двигателей. При расположении цилиндров в 2 ряда под углом 90 градусов двигатель именуется L образным, а в 1 ряд -маркируется буквой R. Двигатель КамАЗ более компактный, чем отечественный аналоги и обеспечивает более быстрое вращение головки цилиндров и развивать большую мощность при меньшем объеме.

Устройство двигателя Камаз 740 типично для дизельного мотора. Основно частью устройства является коленчатый вал, к которому крепятся цилиндры. Двигатель обеспечивает большую степень сжатия дизеля (сжимает в 17 раз), благодаря чему происходит воспламенение, выделяется кинетическая энергия.

Основные технические характеристики

Двигателя КамАЗ 740 выпускаются более четверти века и в зависимости от поколений имеют некоторые особенности. Основные характеристики для всего ряда следующие:

цилиндров — 8;
головок — 8;
клапанов — 16;
охлаждение — жидкостное.

Кроме того, общими характеристиками направление вращения коленвала (правое), диаметр цилиндров поршня (120), для большинства моделей -масса пустого двигателя (885 кг.).

Экологические стандарты моторов также разнятся в зависимости от года разработки конкретной модели. Существуют КамАЗы с движками от стандарта евро-0 до стандарта евро-5. Отличается и мощность моторов (от 150 до 420 л.с.) и объем масла в двигателе (от 28 до 33,5 литров). От мощности и объема мотора зависит и то, сколько весит двигатель КАМАЗ. Минимальная масса движка — 750 кг., максимальная -1130.

Техническое обслуживание

Обслуживание мотора — это довольно простая процедура. Она подразумевает замену смазочной и охлаждающей жидкости. В эксплуатационной документации к устройство написано, что обслуживание необходимо проводить в среднем через 15 000 километров пробега. Практика показывает, что для новых силовых агрегатов эту цифру можно смело увеличивать до 20 000, контролируя визуально и на слух состояние мотора.

Кроме замен масел и жидкостей эксперты рекомендуют производить промывку топливной системы и регулировку клапанов двигателя. Эти процедуры повышают эксплуатационные характеристики двигателя, а также позволяют повысить пробег автомобиля до капремонта на 100 000 километров.

Замена охлаждающей жидкости

Своевременный осмотр системы охлаждения двигателя — один из залогов стабильной работы мотора. Его нужно проводить не планово, а каждый день перед выездом. Это осуществляется благодаря визуальному осмотру системы на разгерметизацию, пополнение жидкости.

Менять жидкость следует в случае загрязнения антифриза или потери им основных свойств. Однако чаще всего замену осуществляют при смене сезона: летом в охлаждающей системе мотора КамАЗ 720 может быть залита простая очищенная вода, зимой радиатор заправляется специальной охлаждающей жидкостью (антифризом, тосолом). Ни в коем случае нельзя смешивать антифризы с разным составом, это может вызвать реакцию и снизить характеристики или даже засорить систему охлаждения.

Процедура замены жидкости выполняется в последовательности:

Слив антифриза. Для этого открываются краны под радиатором, теплообменника и насоса, расширительный бачек и трубки подвода для притока воздуха.
Промыть систему водой в случае заливки другого вещества.
Закрыть все краны, залить новую жидкость через расширительный бачок.

При выборе антифриза следует обращать внимание на состав и эксплуатационные характеристики. Кроме замены антифриза к обслуживанию системы охлаждения двигателя относятся:

промывка и смазка водяного насоса;
опрессовка охладительной системы в поисках течей;
промывка коммуникаций;
осмотр уровня и качества жидкости.

Замена масла

Обслуживание системы смазки двигателя – еще одно необходимое условие долгой работы силового агрегата автомобиля. Чистку системы и замену масла следует проводить каждые 10 – 15 тысяч километров пробега. Перед началом необходимо уточнить, сколько литров масла необходимо для двигателя КамАЗ.

Система смазки двигателя КамАЗ 740 не отличается от большинства других моторов, поэтому процедура замены выглядит довольно стандартно:

открутить пробку и слить отработанное масло;
снять и очистить фильтра;
очистить центрифугу;
установить детали на место, заменив прокладки;
залить новое масло.

Контролировать уровень смазывающей жидкости необходимо постоянно. Оно должно постоянно находиться в районе отметки B. Это обеспечивает оптимальное давление масла в системе.

Виды моторов

Не смотря на один и тот же принцип работы модельный ряд двигателей камаз 740 претерпел значительные изменения. Были разработаны модели с большей или меньшей мощностью под разные автомобили, повышена надежность, максимальный пробег и снижены затраты топлива. Добавлены фильтра, которые сделали фактическую необходимость обслуживания чаще и позволили повысить экологический стандарт мотора.

моторы евро 0 с маркировкой 740.210 и 740.260

740.210	740.260
Мощность, кВт	154	191
Объем топлива, л	10,85	10,85
Объем масла, л.	26	28
Сжатие топлива	17	16,5
Масса, кг.	750	780
Удельный расход топлива	155	207

моторы евро 2 с маркировкой 740 31 240 и 740 30 260

740.31.240	740.30.260
Мощность, кВт	176	191
Объем топлива, л	10,85	10,85
Объем масла, л.	26	28
Сжатие топлива	16	16,5
Масса, кг.	760	885

моторы евро 2 с маркировкой 740 51 320 и 740 50 360

740.51.320	740.50.360
Мощность, кВт	176	191
Объем топлива, л	10,85	10,85
Объем масла, л.	26	28
Сжатие топлива	16	16,5
Масса, кг.	760	885
Удельный расход топлива	207	207

моторы евро 4 с маркировкой 740 70 и модификации

За время усовершенствования модельного ряда моторов была проведена колоссальная работа. Кроме соответствия экологическому стандарту Евро-4 в новых двигателях в несколько раз была увеличен срок службы, а также на 9% сокращен расход топлива, снижена естественная потеря масла.

Узлы двигателя

Устройство двигателя КамАЗ 740 является сложной системой, функционирование которой обеспечивается сразу несколькими узлами. Слаженная система силового агрегата и систем снабжения двигателя обеспечивают бесперебойную работу силового агрегата и машины в целом, а совокупность этих систем делают его довольно компактным и позволяют обеспечивать высокую мощность.

Работа системы охлаждения

Система охлаждения двигателя – довольно стандартная и мало чем отличается от большинства других дизельных двигателей. В роли рабочей жидкости выступает антифриз, а в теплое время года – очищенная вода.

Центробежный насос обеспечивает нагнетание охлаждающей смеси. Оттуда она поступает к головкам цилиндров: сначала в левую часть, потом- в правую. Далее проходит в полость цилиндров, откуда под давлением двигается к ГБЦ. После прохождения полного цикла смесь поступает в термостаты. После этого в зависимости от положения муфты гидравлического насоса охлаждает устройство или сливается в радиатор. Регулировка осуществляется при помощи гидромуфт.

Блок цилиндров

Блок цилиндров – это основная рабочая часть мотора. Он представляет собой часть корпуса двигателя, монолитную конструкцию с установленными в ней движущимися частями, технологические отверстиями, коммуникационными каналами.

В блоке имеются отверстия для крепления коленвала, распредвала и поршневой системы. Во время работы гильзы поршневой системы и головками цилиндров образуют камеры сгорания, в которых осуществляется сжатие топлива. Гильзы состоят из чугуна и закаляются электричеством. Материал изготовления –алюминий. Долговечность детали обеспечивается рубашкой охлаждения и отверстиями для смазки.

Устройство и работа смазочной системы

Смазочная система мотора КамАЗ 740 необходима для уменьшения трения деталей. Ввиду высоких рабочих температур она выполняет охладительную функцию, снижая рабочую температуру в двигателе. Система смазки КамАЗ 740 имеет комбинированный тип. Масло подается при помощи впрыска, самотеком или под низким давлением в те части силового агрегата, где требуется больше всего.

Схема смазочной системы представлена устройствами для подведения и охлаждения масла, хранения и фильтрации смеси. Из маслонасоса смесь подается в фильтр, после чего поступает на магистрали. Далее осуществляется подача масла к цилиндрам, газораспределительному механизму, коленвалу, компрессору и топливному насосу. Эти детали всегда подвержены большому трению и работают в условиях повышенной температуры, поэтому им требуется постоянная смазка.

Для смазки опоры поршневого кольца с поршней снимается часть масла и самотеком поступает на устройство, после чего стекает в поддон. Гидромуфта обрабатывается только в случае ее работы: в противном случае кран, активируемый гидросиловым датчиком закрыт и масло стекает. Из поддона смазка стекает в маслоприемник, а оттуда через фильтр – снова к насосу.

При недостаточном количестве смазывающей жидкости двигатель теряет мощность, перегревается. В нем появляются нарывы, из-за чего сокращается продолжительность работы мотора. Эксплуатация двигателя с недостаточным количеством смазочных веществ опасна для автомобиля и водителя.

Система питания

Система питания двигателя — это комплекс устройств, осуществляющих подведение топлива в блок цилиндров. Она состоит из баков для хранения горючего, топливопроводов, насоса низкого давления, ТНВД двигателя и форсунок. Она обеспечивает своевременный впрыск дизеля в камеры сгорания для своевременного сжатия топлива и правильной работы мотора.

Ремонт и неисправности

Износ двигателя, обусловленный большим пробегом, неправильной эксплуатацией или отсутствием своевременного обслуживания дизеля приводит к ухудшению характеристик автомобиля, а позже и к невозможности работы двигателя. Двигателя КамАЗ 740 не являются исключением. Номинальный пробег моторов – 800 тысяч километров, поле чего требуется капитальный ремонт двигателя КамАЗ 740.

Симптомами поломки являются:

падение мощности;
повышенный расход топлива;
повышенный расход масла;
высокая дымность выхлопа;
нестабильная работа на холостом ходу.

Чаще всего неисправности кроются в неправильной работе коленчатого вала. Также возможны перебои в работе систем коммуникаций, обычно связанные с их засорением.

В этом случае требуется капитальный ремонт. Не стоит доводить ситуацию до вызова эвакуатора.

Замена водяного насоса

Одной из распространенных неисправностей является вышедший з строя водяной насос двигателя. В этом случае зацикливается вал жидкости или в насосе возникает течь. Сам насос довольно дорогостоящий, поэтому имеет смысл попытаться восстановить устройство или отнести его в ремонт.

После установки нового или отремонтированного насоса обратите внимание, что отверстия в корпусе насоса должны быть открытыми. Верхнее отверстие служит для вентиляции, нижнее – для контроля герметичности системы.

Чистка форсунок

Чистка данной детали – довольно простая операция. Для начала нужно снять форсунки, после чего подключить их к источнику питания и впрыскивать в них жидкость из шприца. Лучше всего использовать специальную. Жидкость, а в случае ее отсутствия – жидкость для чистки карбюратора легковой машины.

Своевременное обслуживание и текущий ремонт двигателя позволит избежать более серьезных поломок и избежать неприятностей, связанных с неожиданной поломкой в дороге.

Читайте также: