_____________________________________________________________________________


Блок-картер и кривошипно-шатунный механизм

____________________________________________________________________________________________

Блок-картер двигателя является основной частью остова двигателя, на котором крепятся все узлы и механизмы двигателя. У двигателя с рядным расположением цилиндров и водяным охлаждением блок-картер представляет собой сложную коробчатую отливку из серого чугуна, верхняя часть которой образует блок цилиндров, а нижняя уширенная - картер коленчатого вала. Горизонтальная перегородка отделяет верхнюю часть, в которой циркулирует вода, от нижней, где при вращении коленчатого вала создается масляный туман.

Техобслуживание и ремонт тракторов

В вертикальных расточках блока устанавливаются отлитые из легированного чугуна гильзы цилиндров (на схеме четырехцилиндровый блок), уплотняемые в нижней перегородке резиновым уплотнительным кольцом. В верхней части гильзы запрессовываются буртами в расточки верхней плиты блока, при этом бурт верхнего установочного пояска должен выступать над верхней плоскостью блока на 0,065-0,165 мм.

Внутренняя поверхность гильз шлифуется. Между стенками гильз цилиндра и блока образуется пространство, называемое водяной рубашкой охлаждения. На верхнюю обработанную поверхность блока на шпильках устанавливается головка блока, внутренняя полость которой соединяется отверстиями с водяной рубашкой блока. Между головкой блока и блоком устанавливается металлоасбестовая прокладка.

В трех поперечных перегородках, а также в задней и передней стенках блока в нижней части предусмотрены так называемые постели для коренных подшипников коленчатого вала, закрытые крышками, каждая из которых прикреплена к блоку двумя болтами. Постели коренных подшипников с крышками растачиваются с большой точностью, поэтому замена крышек не допускается.

Продольная вертикальная перегородка разделяет водяную рубашку и камеру штанг газораспределительного механизма. Под камерой штанг расточены отверстия под подшипники распределительного вала.

К передней плоскости блок-картера прикрепляются картер шестерен газораспределения, передняя опора крепления двигателя к раме и водяной насос. Задней опорой крепления двигателя является картер маховика, который центрируется с помощью штифтов и крепится болтами к задней стенке блок-картера. На боковых обработанных площадках крепятся различные узлы и механизмы двигателя.

У дизельных двигателей воздушного охлаждения Д-37 Е все детали располагаются на литом чугунном картере. Цилиндры двигателя для интенсивного охлаждения отлиты ребристыми и крепятся к картеру при помощи шпилек, ввернутых в корпус картера. Для уплотнения между картером и каждым цилиндром установлены медные кольца.

У двигателей ЯМЗ-240Б, ЯМЗ-238НБ, СМД-60 и СМД-62 блок-картер представляет собой чугунную отливку, объединяющую два блока цилиндров, расположенных V-образно под определенным углом (75° у двигателя ЯМЗ-240Б и до 90° у двигателей СМД-60). V-образное расположение цилиндров позволяет уменьшить длину двигателя и его вес.

В блок-картере дизеля СМД-60 сделано шесть отверстий по три в ряду, в которые запрессовываются гильзы цилиндров. Все цилиндры объединены общей рубашкой. На наружных боковых поверхностях блок-картера имеется ряд обработанных плоскостей для крепления узлов и агрегатов.

Над цилиндрами на обработанных плоскостях блока установлены головки цилиндров, выполненные как одно целое с клапанной коробкой. Над коленвалом, между цилиндрами, помещается распределительный вал. Снизу картер закрыт поддоном. Кривошипно-шатунный механизм служит для преобразования возвратно-поступательного движения поршней во вращательное движение коленчатого вала.

Кривошипно-шатунный механизм двс ЯМЗ-238НБ: шкив; гайки круглые; маслоотражатели; шестерня привода маслонасоса; коленчатый вал; верхний вкладыш шатунного подшипника; шатун; бронзовая втулка; поршень; штифт; кольцо стопорное; место маркировки пальца; палец поршневой; место маркировки поршня; расширитель маслосъемного кольца; кольцо маслосъемное; кольца компрессионные; верхний вкладыш коренного подшипника; полукольцо упорного подшипника; маховик; болт крепления фланца; фланец коленчатого вала; шестерня коленчатого вала; нижний вкладыш коренного подшипника; шплинт; маслозаборная трубка; пробка резьбовая; болт шатунный с шайбой; крышка шатуна; нижний вкладыш шатунного подшипника; место маркировки вала; противовес передний и вкладышами.

Поршень передает давление газов через шатуны коленчатому валу двигателя. В поршне различают три части: днище, уплотняющую (головку) и направляющую части («юбку»). Днище поршня воспринимает давление газов и у дизелей имеет фасонную форму, которая зависит от способа смесеобразования, направления потока газов и расположения клапанов.

Внутри поршня имеются два прилива, называемые бобышками, в отверстия которых устанавливается палец, соединяющий поршень с шатуном. На выходе из отверстий бобышек выточены кольцевые канавки под стопорные кольца. На наружной поверхности поршня прорезаны канавки для установки в них компрессионных колец и нижние канавки — для маслосъемных колец.

В канавках под маслосъемными кольцами сделаны сквозные отверстия для отвода масла, снимаемого кольцами с поверхности цилиндров в поддон картера двигателя. Во время работы двигателя поршень нагревается, причем днище, и головка нагреваются и расширяются больше, чем направляющая часть - «юбка».

Поэтому диаметр головки поршня делается меньшим, чем диаметр «юбки». Кроме того, цилиндр и поршень подбираются друг к другу в холодном состоянии с небольшим зазором. Зазор предотвращает заедание нагретого поршня в цилиндре и способствует лучшей их смазке. С этой же целью направляющую часть поршня делают эллиптической формы, а на наружной поверхности в зоне расположения бобышек — вырезы прямоугольной формы, называемые холодильниками.

Зазор между цилиндром и «юбкой» поршня дизелей ЯМЗ-240Б, ЯМЗ-238НБ, СМД-60 и СМД-62 должен быть 0,16-0,22 мм, а при эллиптической «юбке» 0,05-0,10 мм. Для облегчения подбора поршней к цилиндрам при замене их сортируют на размерные группы Б, С, М. Метку размерной группы наносят на днище поршня и на торце верхнего буртика цилиндра. Поршень и цилиндр должны быть одной размерной группы.

Кроме того, поршни подбирают по весу; разница массы поршней допускается не более 7-10 г в комплекте для одного двигателя, а в сборе с шатунами 15-17 г. Поршневые кольца разделяются по назначению: на компрессионные и маслосъемные, изготовляются из легированного чугуна или стали.

Компрессионные кольца уплотняют зазор между поршнем и цилиндром и препятствуют прорыву газов из надпоршневого пространства в картер двигателя. Маслосъемные кольца служат для снятия излишков масла со стенок цилиндров. Для этой цели маслосъемные кольца имеют сквозные прорези.

Масло, снимаемое со стенок цилиндра, через прорези в кольцах и отверстия в канавках поршня поступает внутрь поршня, а далее стекает в картер. Число колец на поршне главным образом зависит от типа двигателя и частоты вращения коленчатого вала. Обычно на тракторных дизелях устанавливают 3-4 компрессионных и 1-2 маслосъемных кольца.

В дизельном двигателе Д-240, Д-65 Н, Д-37 Е на поршне устанавливается по 4 маслосъемных кольца скребкового типа (по два в каждой канавке). Верхнее компрессионное кольцо работает в условиях высоких температур и давлений. Для уменьшения износа его трущаяся поверхность покрывается слоем хрома.

Чтобы кольца можно было надеть на поршень, их делают разрезными. В свободном состоянии наружный диаметр кольца больше внутреннего диаметра цилиндра. Поэтому при установке кольца в цилиндр его нужно сжать. Разрез в кольце называют замком. Когда кольцо находится в цилиндре в рабочем состоянии, в замке должен быть зазор 0,45-0,65 мм, чтобы кольца при нагревании не заклинились.

Поршневые кольца моторов Д-240, Д-65Н, Д-37 Е должны свободно перемещаться в канавках под действием собственного веса, поэтому они устанавливаются с некоторым зазором по высоте между кольцами и канавкой. Для верхних колец этот зазор 0,2-0,25, для нижних 0,08-0,12 мм. Для предотвращения прорыва газов через замки их устанавливают на поршне под углом 90-180° относительно друг друга.

В двухтактных пусковых двигателях (ПД-10У) кольца фиксируются в канавках стопорными винтами. Это предотвращает попадание замков в продувочные и выпускные окна и их поломку. Замену колец производят при увеличении зазора в замке до 3-6 мм и по высоте до 0,5 мм. Важнейшими признаками износа поршневых колец являются: падение мощности двигателя; перерасход картерного масла; усиленное дымление сапуна.

Поршневой палец ПД-10 служит для шарнирного соединения поршня с шатуном. Палец представляет собой полый стальной цилиндр. Наружную поверхность его цементируют, затем подвергают закалке и шлифуют. Палец устанавливается в бобышках поршня и от осевых перемещений (чтобы не касаться зеркала цилиндра) удерживается пружинящими стопорными кольцами, вставленными в выточки обеих бобышек.

На современных тракторных дизелях используются пальцы плавающего типа — это значит во время работы палец может проворачиваться (плавать), что способствует равномерному износу его поверхности. Для обеспечения этого условия необходимо, чтобы палец свободно входил во втулки верхней головки шатуна с зазором 0,02-0,025, а в отверстия бобышек с небольшим натягом.

При работе отверстия в бобышках расширяются больше, чем палец, и он начинает проворачиваться и в бобышках. При сборке поршень нагревается в масле до температуры 80-100С, при этом палец должен легко вставляться в расширенные от нагрева отверстия бобышек.

По наружному диаметру пальцы сортируются на размерные группы. У двигателей Д-240, Д-65Н пальцы сортируются на две группы, которые маркируются черной и желтой красками. У дизельных двигателей СМД-60 и СМД-14 маркировка производится белой и желтой красками. Дизельный двс ЯМЗ-240Б имеет три размерные группы. Клеммы (Б, ББ, БББ) выбиваются на днище поршня и на пальце. Три размерные группы имеет и двигатель Д-21А.

Шатун и шатунные подшипники. Шатун представляет собой стальную фасонную поковку. Он соединяет поршень с коленчатым валом и передает усилия, действующие на поршень, коленчатому валу.

Шатун состоит из следующих частей: верхней головки, нижней головки и стержня шатуна. Стержень шатуна имеет двутавровое сечение, что обеспечивает достаточную жесткость и прочность при минимальном весе.

Нижнюю головку соединяют с шейкой коленчатого вала, для чего ее делают разъемной и закрывают крышкой. Исключение составляют пусковые двигатели ПД-10 У и П-350, у которых нижняя головка шатуна неразъемная, а коленчатый вал делается разъемным.

Плоскость разъема может быть прямой — под углом 90° к оси шатуна (двигатели Д-240, СМД-14, Д-50, Д-21А) или косой — нижняя головка шатуна разрезана под углом к оси шатуна (двс ЯМЗ-240Б, СМД-60, Д-65, АМ-41, А-01М).

Косой разъем позволяет вынимать и ставить шатун в сборе с поршнем через гильзу, не снимая коленчатого вала. В нижние головки шатунов устанавливают подшипники скольжения, представляющие собой тонкостенные вкладыши. У пусковых двигателей ПД-10У и П-350 в нижней головке устанавливается игольчатый подшипник качения.

Верхняя головка шатуна неразъемная, и в нее запрессовывается бронзовая втулка, служащая подшипником для поршневого пальца. Смазка пальца во втулке осуществляется путем принудительной подачи масла от нижней головки по каналу в стержне шатуна (двигатели АМ-41, СМД-60, А-01М). У дизелей ЯМЗ-240Б, Д-240, Д-65, Д-21А палец смазывается через отверстие, которое имеется в верхней головке шатуна и втулке.

Коленчатый вал воспринимает передаваемые шатуном от поршней силы давления газов. Эти силы создают крутящий момент двигателя. Вал штампуют из высокоуглеродистых сталей или отливают из легированного чугуна. Коленчатый вал имеет коренные и шатунные шейки, которые соединены щеками, носок (передняя часть) и хвостовик (задняя часть).

Для уменьшения действия центробежных сил инерции на подшипники на щеках коленчатых валов некоторых двигателей имеются противовесы. На переднем конце коленчатого вала закрепляются на шпонках одна или две шестерни для привода масляного насоса и распределительная шестерня, маслоотражатель, шкив привода вентилятора и храповик для прокручивания коленчатого вала рукояткой.

На хвостовиках у многих коленчатых валов имеются маслосгонная резьба и фланец для крепления маховика. У двигателя СМД-60 шестерня привода механизма газораспределения устанавливается на заднем конце коленчатого вала. Аналогичный привод имеет и привод газораспределения мотора ЯМЗ-240Б.

У двигателей с рядным расположением цилиндров число шатунных шеек равно числу цилиндров, а у V-образных двигателей (ЯМЗ-240Б, СМД-60 и др.) — шатунных шеек в 2 раза меньше числа цилиндров, так как на одной шатунной шейке крепят по два шатуна из правого и левого рядов цилиндров.

Для подачи масла к коренным и шатунным подшипникам в коленчатом валу делают сверления, а шатунные шейки имеют полости для центробежной очистки масла.

Полости закрываются пробками. При вращении коленчатого вала различные примеси, находящиеся в масле, под действием центробежных сил отбрасываются и прилипают к внешней стороне полости, а очищенное масло с внутренней стороны полости по маслозаборной трубке идет на смазку шатунной шейки и поршневого пальца, если в шатуне имеется канал для подвода масла к пальцу.

От осевых перемещений коленчатый вал фиксируется или упорным буртом и коренным подшипником, или ограничительными полукольцами, изготовленными из антифрикционных материалов. Осевой разбег коленчатого вала допускается в пределах 0,13—0,34 мм. Коренные подшипники могут быть двух видов: скольжения и качения.

Коренные подшипники качения применяются у одноцилиндровых двигателей (ПД-10 У, П-350), имеющих двухопорные валы, и у двигателя ЯМЗ-240Б. Наружные кольца роликовых подшипников у дизельного двигателя ЯМЗ-240 Б запрессованы в расточки блок картера и от осевых перемещений удерживаются
стопорными кольцами.

Коренные подшипники скольжения, как и шатунные, представляют собой тонкостенные полуцилиндрической формы вкладыши. Их изготовляют из стальной ленты толщиной 1—3 мм. Внутреннюю поверхность вкладышей покрывают тонким слоем (0,08—0,10 мм) антифрикционного сплава. В качестве антифрикционного сплава используют сплавы АО-20, АСМ, свинцовистую бронзу, баббиты и т. д.

Специальные выштампованные выступы вкладыша (усики) входят в углубления в шатуне и предотвращают осевое перемещение вкладышей относительно нижней головки шатуна. Верхние вкладыши коренных подшипников имеют отверстия, которые при установке вкладышей в постели коренных подшипников совпадают с каналами в картере.

По этим каналам масло из главной магистрали подводится к подшипникам. Шейки коленчатых валов подвергают термической обработке и тщательно обрабатывают и шлифуют. Конусность и овальность новых шеек допускается до 0,01 мм.

Зазор в шатунных подшипниках в различных двигателях устанавливается в пределах 0,06—0,14 мм, а коренных — 0,07-0,16 мм. При овальности шеек более 0,15 мм и увеличении зазора в шатунных подшипниках до 0,4 мм, а коренных до 0,35 мм шейки перешлифовывают, а вкладыши устанавливают меньшего диаметра, то есть ремонтного размера.

Маховик предназначен для равномерного вращения коленчатого вала, выведения поршней из мертвых точек. Маховик представляет собой массивную чугунную отливку. На обод маховика напресовывается стальной зубчатый венец для вращения коленчатого вала от пускового двигателя или стартера.

На передней плоскости маховика у двигателей АМ-41, СМД-60, СМД-14, А-01М предусмотрены сверления под щуп установки первого цилиндра в верхнюю мертвую точку; у двигателя Д-50, Д-240 отверстия сделаны не точно в ВМТ, а определяют момент впрыска топлива; на маховике двигателя ЯМЗ-240 Б для этой цели имеются метки.

На дизеле ЯМЗ-240Б установлен также гаситель крутильных колебаний жидкостного типа, который снижает нагрузки на коленчатый вал от крутильных колебаний и инерционных сил.

Обслуживание кривошипно-шатунного механизма

Для обеспечения длительной работы двигателя:

- периодически при техническом обслуживании № 3 (ТО-3) проверяют крепления коренных и шатунных подшипников, головки блока, очищают полости шатунных шеек коленчатого вала;
- не допускают полной загрузки нового трактора без предварительной его обкатки;
- включают трактор в работу только после прогрева двигателя до температуры охлаждающей воды - 50C;
- не работают длительное время с перегрузкой и не допускают перегрева двигателя;
- не работают длительное время на холостом ходу, так как это вызывает закоксовывание поршневых колец.

При падении мощности, сильном дымлении, падении давления масла в магистрали ниже 1,0 кгс/см2, а также при появлении стуков и интенсивном выгорании картерного масла двигатель останавливают и выявляют причины появления неисправностей.



__________________________________________________________________________

Сервис и регулировки МТЗ-82
__________________________________________________________________________


__________________________________________________________________________

Эксплуатация и сервис МТЗ-82.1, 80.1, 80.2, 82.2 Ремонт МТЗ-80 Обслуживание и эксплуатация МТЗ-1221 Техобслуживание и эксплуатация МТЗ-320 Эксплуатация и сервис тракторов