Ремонт кривошипно шатунного механизма двигателя камаз 740
Добавил пользователь Алексей Ф. Обновлено: 19.09.2024
Блок цилиндров является корпусной деталью двигателя, он служит основанием для установки и крепления всех его механизмов и систем. Блок цилиндров представляет собой (рис 9) монолитную чугунную отливку с отверстиями, каналами, перегородками и обработанными привалочными плоскостями. В верхней части блока под углом 90 расположены два ряда гнезд для установки гильз, один ряд смещен относительно другого на 20,9 мм, В блоке имеются внутренние полости и каналы для прохода охлаждающей жидкости, вместе они образуют рубашку охлаждения двигателя. Нижняя часть блока называется картером. Здесь устанавливается коленчатый вал. В картере имеются отверстия для прохода масла к трущимся деталям двигателя и к фильтрам смазочной системы. Внутри картер имеет три оребренные перегородки, увеличивающие его жесткость. В этих перегородках, а также в передней и задней стенках картера выполнены расточки, закрываемые крышками 4,5 и являющиеся коренными опорами коленчатого вала. Крышки опор расточены вместе с картером, устанавливаются в строго фиксированном положении и невзаимозаменяемые. Каждая крышка крепится к картеру четырьмя специальными болтами.
Головки цилиндров (рис.10) образуют верхнюю часть рабочей полости двигателя; каждый цилиндр имеет свою головку, изготовленную из алюминиевого сплава. В головке имеется рубашка охлаждения, соединяющаяся с рубашкой блока, отверстия для прохода масла, впускные и выпускные каналы и гнездо под форсунку. Выпускной канал имеет специальный профиль, обеспечивающий вихревые движения воздуха в цилиндре, что улучшает смесеобразование и сгорание топлива в цилиндре. В головку запрессованы чугунные седла 9 и металлокерамические направляющие втулки 6 клапанов 10. При установке на блок головка точно фиксируется двумя штифтами и крепится к нему четырьмя болтами. Между блоком и головкой устанавливается стальная уплотнительная прокладка. При затяжке болтов крепления эта прокладка деформируется кольцом 7, запрессованным в нижнюю плоскость головки, тем самым достигается надежное уплотнение газового стыка между этими деталями и предотвращается прорыв газов из цилиндра. Перепускные отверстия для прохода воды и масла, а также стык головки и блока по периметру уплотняются резиновыми формованными прокладками.
Сверху головка закрывается алюминиевой крышкой 4 через уплотнительную прокладку 2; крышка крепится к головке болтом 3.
Поддон картера закрывает кривошипно-шатунный механизм снизу и является резервуаром для масла. Он изготовлен штамповкой из листовой стали и крепится к картеру болтами через уплотнительную прокладку. В поддоне имеется отверстие, закрывается пробкой, для слива масла из двигателя. Поддоны двигателей автомобилей КамАЗ-4310 и Урал-4320 различаются формой и невзаимозаменяемые.
Поршни (рис. 11) служат для восприятия давления газов и осуществления вспомогательных тактов, они отливаются из алюминиевого сплава с большим содержанием кремния. В поршне различают уплотняющую часть головку и направляющую часть-юбку. В утолщенном днище головки выполнена камера сгорания, имеющая тороидальную форму, а на боковой поверхности головки имеются три кольцевые канавки под поршневые кольца. В верхнюю канавку, наиболее нагруженную, залита вставка из жаропрочного чугуна, в нижней канавке выполнены отверстия для прохода масла. С внутренней стороны в поршне имеются массивные приливы бобышки с отверстиями под палец. Наружная поверхность поршня имеет сложную форму: диаметр головки меньше диаметра юбки, сама юбка имеет форму конуса по высоте, а в поперечном сечении форму эллипса с большим диаметром в направлении перпендикулярном оси отверстий под палец.
При нагреве алюминиевый поршень расширяется и вследствие неравномерного распределения металла изменяет свои размеры таким образом, что его форма становится близкой к цилиндрической, это предотвращает его заклинивание в цилиндре и обеспечивает оптимальный зазор в сопряжении 9 поршень-цилиндр. Эллипсность юбки позволяет иметь уменьшенный зазор в этом сопряжении и снижать шум при работе непрогретого двигателя.
Нижняя часть юбки имеет внутреннее кольцевое утолщение, что увеличивает жесткость поршня. При сборке двигателя поршни подбираются по массе, в случае необходимости металл срезается с указанного утолщения.
Для приработки поршня в гильзе на поверхность юбки наносится коллоидно-графитное покрытие.
Поршневые кольца предназначены для предотвращения прорыва пазов через зазор между поршнем и стенкой гильза также для удаления излишков масла со стенок цилиндра, препятствуя проникновению его в камеру сгорания. Кроме того, через кольца значительная часть тепла, поглощаемого головкой поршня при сгорании топлива, отводится к стенкам цилиндра. На поршне устанавливаются три кольца - два верхних называются компрессионными, нижнее - маслосъемное
Кольцо имеет разрез, называемый замком, он обеспечивает свободное расширение кольца при нагревании и позволяет устанавливать кольцо на поршень. Компрессионные кольца изготавливаются из чугуна с шаровидным графитом; в сечении они имеют форму односторонней трапеции. Рабочая поверхность верхнего компрессионного кольца как более нагруженного покрыта слоем хрома, нижнего - слоем молибдена, Маслосъемное кольцо сборной конструкции, оно состоит из чугунного кольца коробчатого сечения с хромированной рабочей поверхностью и витого пружинного расширителя" Чугунное маслосъемное кольцо имеет прорези для прохода масла" При установке компрессионных колец па поршень их размещают наклонной стороной трапеции вверх, кроме того все три кольца располагают так, чтобы их замки находились по окружности под углом 90°.
Поршневые пальцы предназначены для шарнирного соединения поршней с шатунами. Пальцы испытывают значительные нагрузки, поэтому они изготавливаются из стали, подвергаются цементации и закалке токами высокой частоты, их рабочая поверхность шлифована. Для уменьшения масон пальцы выполнены пустотелыми.
Палец размещается в отверстиях бобышек поршня и верхней головки шатуна свободно и при работе двигателя может поворачиваться вокруг своей оси, такой палец называется плавающим. От осевого смещения палец удерживается двумя пружинными стопорными кольцами. При сборке с поршнем палец устанавливается с натягом, это обеспечивает необходимый зазор в нагретом двигателе и предотвращает стуки в этом сопряжении. Натяг достигается нагревом поршня перед сборкой в масле (в воде) до температуры 55…70°С.
Шатуны воспринимают от поршней и передают коленчатому валу давление газов при рабочих ходах, они обеспечивают перемещение поршней при совершении вспомогательных тактов. Шатуны изготовляются горячей штамповкой из стали. В шатуне различают верхнюю головку, стержень двутаврового сечения и нижнюю головку. В верхнюю головку запрессована биметаллическая втулка 7 с рабочим бронзовым слоем, в ней и головке имеется отверстие для прохода масла к трущимся поверхностям.
Для обеспечения сборки нижняя головка выполнена разъемной. Крышка 10 нижней головки крепится с помощью двух болтов 9, запрессованных в шатун; эти крышки окончательно обрабатываются вместе с шатунами, поэтому они невзаимозаменяемые. На крышке и шатуне нанесены метки спаренности в виде трехзначных номеров, на крышке выбит также порядковый номер цилиндра. В нижнюю головку вставляется подшипник скольжения, состоящий из двух взаимозаменяемых сменных тонкостенных вкладышей с рабочим слоем из оловянистой бронзы . От осевого смещения и провертывания вкладыши удерживаются усиками, ходящими в пазы крышки и шатуна; при сборке эти пазы должны быть расположены по одной стороне шатуна. На один двигатель устанавливаются шатуны с разницей в массе не более 8 г.
Коленчатый вал (рис 12) воспринимает усилия от шатунов и преобразует их в крутящий момент, он также обеспечивает движение поршней во время вспомогательных тактов и пуска двигателя и приводит в действие вспомогательные механизмы. Вал изготавливается штамповкой из стали. Он имеет пять коренных и четыре шатунных шейки, соединенных между собой щеками. Передняя часть вала называется носком, задняя -хвостовиком. Щеки изготовлены заодно с противовесами, на носке и хвостовике также установлены противовесы 3 и 8, напрессованные на вал и удерживаемые от проворачивания шпонками. Шатунные шейки вместе со щеками образуют кривошипы. Противовесы служат для разгрузки коренных опор от центробежных сил. возникающих при вращении кривошипов. Шейки вала упрочнены азотированием, закалены токами высокой частоты, шлифованы и полированы. Коренные шейки имеют продольные и радиальные каналы для прохода масла к подшипникам ; в шатунных шейках выполнены полости, закрытые заглушками. В этих полостях масло подвергается дополнительной центробежной очистке. Полости шатунных шеек сообщаются с поперечными каналами в коренных шейках наклонными отверстиями, просверленными в щеках вала. На носке вала установлена шестерня 4 привода масляного насоса, на хвостовике распределительная шестерня 7 в сборе с маслоотражателем 6.
В торцевой части носка выполнены отверстия для установки полумуфты (двигатель автомобиля КамАЗ-4310) или фланца (двигатель автомобиля Урал-4320) отбора мощности. В торце хвостовика имеется расточка для установки подшипника коробки передач и два отверстия под болты фиксации маховика. От осевых смещений вал фиксируется четырьмя упорными сталеалюминевыми полукольцами 9, установленными в выточках блока и крышке задней коренной опоры. Уплотнение вала в картере обеспечивается передним и задним маслоотражателями, а также сальником, запрессованным в картер маховика.
Коренные подшипники коленчатого вала выполнены в виде тонкостенных вкладышей II, изготовленных из стальной ленты с рабочим слоем из свинцовистой бронзы. Верхний и нижний вкладыши невзаимозаменяемые, верхний вкладыш имеет отверстие для подвода масла к шатунным подшипникам.
Рис. 13. Маховик двигателя автомобилем КамАЗ-4310 и Урал-4320: 1-зубчатый венец; 2- фиксатор маховика; 3-болт крепления: маховика; 4-упорнос кольцо; 5-установочная втулка; 6-манжета ведущего вала коробки передач
Маховик (рис 13) предназначен для уменьшения неравномерности вращения коленчатого вала; накопления энергии, необходимой для совершения подготовительных тактов и вывода поршней из мертвых точек. Через маховик крутящий момент от двигателя передается трансмиссии автомобиля; энергия, накопленная маховиком, помогает автомобилю трогаться с места. Маховик отлит из чугуна, устанавливается на торец хвостовика коленчатого вала при помощи двух штифтов и крепится к нему восьмью болтами. На маховик напрессован зубчатый венец для соединения с шестерней стартера. На маховике имеется паз под фиксатор и отверстия для проворачивания коленчатого вала ломиком. Маховик в сборе с коленчатый валом подвергают балансировке.
КРИВОШИПНО-ШАТУННЫЙ МЕХАНИЗМ ДВИГАТЕЛЯ АВТОМОБИЛЕЙ КАМАЗ
Коленчатый вал (рис. 23) стальной, изготовлен горячей штамповкой, упрочен азотированном или закалкой токами высокой частоты шатунных и коренных шеек.
Коленчатый вал имеет пять коренных опор и четыре шатунные шейки. В шатунных шейках вала выполнены внутренние полости, закрытые заглушками 5, где масло подвергается дополнительной центробежной очистке. Полости шатунных шеек сообщаются наклонными отверстиями с поперечными каналами в коренных шейках.
На носке и хвостовике коленчатого вала установлены шестерня 6 привода масляного насоса и ведущая шестерня 3 в сборе с маслоотражателем 2. Выносные противовесы 4 и 7 съемные, закреплены на валу прессовой посадкой.
Осевые перемещения коленчатого вала ограничены четырьмя сталеалюминевыми полукольцами, установленными в проточках задней коренной опо-ры так, чтобы сторона с канавками прилегала к упорным торцам вала, а ус входил в паз на крышке заднего коренного подшипника.
Хвостовик коленчатого вала уплотнен резиновым самоподжимным сальником, установленным в картере маховика.
Маховик (рис. 24) из серого специального чугуна, закреплен болтами на заднем торце коленчатого вала и зафиксирован двумя штифтами и установочной втулкой 8. Зубчатый венец 1 посажен на маховик по горячепрессовой посадке и служит для пуска двигателя стартером. Число зубьев венца маховика 113.
На наружной поверхности маховика имеется паз под фиксатор 2 маховика, который используется при регулировании двигателя.
Шатуны 3 (рис. 25) стальные, двутаврового сечения; нижняя головка выполнена с прямым и плоским разъемом. Шатун окончательно обработан в сборе с крышкой, поэтому крышки шатунов невзаимозаменяемы. На крышке и шатуне нанесены метки спаренности 7 в виде трехзначных порядковых номеров. При сборке метки на шатуне и крышке должны находиться с одной стороны. Кроме того, на крышке шатуна выбит порядковый номер цилиндра. На каждой шатунной шейке коленчатого вала установлено по два шатуна. Подшипниками скольжения служат втулка 2 из биметаллической ленты в верхней головке шатуна и съемные взаимозаменяемые вкладыши 8 — в нижней. Крышка шатуна закреплена двумя шатунными болтами 4 с гайками 6.
Поршни 1 из высококремнистого алюминиевого сплава со вставкой (специальный чугун) под верхнее компрессионное кольцо и коллоидно-графитным покрытием юбки. На поршне установлены два компрессионных кольца 12 и одно маслосъемное кольцо 11. Компрессионные кольца в сечении представляют одностороннюю трапецию, изготовлены из чугу-на специального химического состава. Рабочая поверхность верхнего компрессионного кольца покрыта хромом, нижнего — молибденом.
Маслосъемное кольцо прямоугольного сечения с витым пружинным расширителем и хромированной рабочей поверхностью.
Поршень с шатуном соединен пальцем 10 (см. рис. 25) плавающего типа, осевое перемещение пальца в поршне ограничено стопорными кольцами 9. Поршневой палец изготовлен из хромоникелевой стали в виде пустотелого цилиндрического стержня, упрочнен цементацией и закалкой.
Вкладыши подшипников коленчатого вала и нижней головки шатуна сменные, тонкостенные, трехслойные, с рабочим слоем из свинцовистой бронзы. Верхний и нижний вкладыши коренного подшипника колечатого вала невзаимозаменяемы. В верхнем вкладыше имеются отверстие для подвода масла и канавка для его распределения.
Тема: Кривошипно-шатунный механизм двигателя легкового автомобиля и двигателя КамАЗ-740 .
изучить на практике устройство сборочных единиц кривошипно - шатунного механизма (КШМ) двигателя и приобрести навыки по их разборке и сборке. Научиться правильно устанавливать поршневые кольца на поршень, поршень вместе с шатуном в цилиндр, собирать шатунные и коренные вкладыши.
1. КШМ легкового автомобиля
Монтажное оборудование, приспособления и инструменты:
монтажный блок цилиндров с КШМ; детали механизма, коленчатый вал с шатунами, поршнями и крышками опор; специальный съемник для извлечения поршневых колец; специальное приспособление для обжатия поршневых колец при установке поршня в гильзу цилиндра; щуп; комплект инструментов, ключ торцовый 15 мм, динамометрический ключ, специальный торцовый ключ для отворачивания гаек держателя сальника заднего конца коленчатого вала, ключ накидной 17 мм, деревянная выколотка.
Основные теоретические положения:
Изучить устройство КШМ , используя при изучении рисунки.
Порядок выполнения работы:
Разобрать КШМ двигателя легкового автомобиля (частично), одновременно изучая его устройство.
1. снять всасывающий (впускной) коллектор, прокладки;
2. снять с одного ряда крышку головки блока и ось коромысла в сборе;
3. вынуть штанги, при помощи специального съемника извлечь толкатели;
4. снять головку цилиндров, прокладку головки;
5. выполнить три последние операции на другом ряду цилиндров;
6. снять переднюю крышку распределительных шестерен и маслоотражатель;
7. вывернуть болты крепления фланца (через отверстие в шестерне) и извлечь вал с шестерней;
8. расшплинтовать гайки крепления крышек коренных подшипников коленчатого вала первого и пятого цилиндров, отвернуть гайки и снять крышки вместе с вкладышами;
9. отвернуть контргайки и гайки с болтов шатунных крышек первого и пятого цилиндров, снять крышки с вкладышами;
10. вынуть из этих цилиндров поршни с шатунами;
11. зажать в тисках шатун и извлечь стопорные кольца из канавок бобышек;
12. зажать в тисках через деревянные губки поршень и снять с него с помощью специального приспособления компрессионные кольца и два кольцевых диска маслосъемного кольца;
13. разобрать расширители маслосъемного кольца;
14. снять стопорное кольцо поршневого пальца и выпрессовать палец;
15. провести диагностику всех снятых деталей на наличие дефектов, т.е. выполнить дефектацию снятых деталей.
Собрать K Ш M двигателя в следующем порядке:
1. установить на место крышки первого и пятого коренных подшипников коленчатого вала в сборе с вкладышами, предварительно смазав их моторным маслом;
2. завернуть гайки крепления крышек сначала торцовым, а затем окончательно динамометрическим ключом (момент силы 100. 110 Н м) и зашплинтовать гайки новой проволокой 01,8 мм;
4. застопорить кольцом поршневые пальцы;
5. установить компрессионные кольца на поршень внутренней выточкой вверх, а замки должны располагаться один относительно другого через 180°;
6. установить маслосъемное кольцо и расположить замки кольцевых дисков через 180° один от другого, а радиальный и осевой расширители — под углом 90° к ним и в противоположные стороны;
8. смазать вкладыш шатуна моторным маслом и установить шатун на шейку коленчатого вала так, чтобы номер на стержне шатуна совпадал с меткой (выступом) на крышке шатуна;
9. затянуть гайки шатунов сначала торцовым, а затем динамометрическим ключом (момент силы 68. 75 Н м). Контргайки завернуть до упора и окончательно завернуть на один-два оборота.
2. КШМ двигателя КамАЗ-740.
Монтажное оборудование, приспособления и инструменты:
монтажный блок цилиндров с КШМ; детали механизма, штанги, коленчатый вал с шатунами, поршнями и крышками опор; специальный съемник для извлечения поршневых колец; специальное приспособление для обжатия поршневых колец при установке поршня в гильзу цилиндра; щуп; комплект инструментов, динамометрический ключ, специальный торцовый ключ для отворачивания гаек держателя сальника заднего конца коленчатого вала, деревянная выколотка, специальные съемники для разборки головки цилиндра и снятия форсунок.
Читайте также: