Главная Обратная связь

Дисциплины:






АВТОМОБИЛЬНЫЙ ЧЕТЫРЕХТАКТНЫЙ ДИЗЕЛЬ ЯМЗ-238



Конструкция четырёхтактных дизельных двигателей ЯМЗ разработана в 1960-х годах. С учётом многочисленных модернизаций эти двигатели выпускаются до сих пор в четырёх-, шести-, восьми- и двенадцатицилиндровых модификациях (рабочим объёмом соответственно 7,43, 11,15, 14,86 и 22,3 литра); ими оснащается самая разнообразная грузовая, дорожно-строительная, сельскохозяйственная, военная и другая техника, производимая в России и ближнем зарубежье. На сегодня это самый распространённый тип дизеля в нашей стране.

Устройство 8-цилидровых дизелей ЯМЗ рассмотрено далее на примере модификаций 238Н и 238Ф с турбонаддувом, которые производились в 1974-1988 и 1978-1991 годах соответственно. Ими оснащались грузовики МАЗ второго (модели -516Б,-515Б), третьего (седельный тягач -504В) и четвёртого поколений (тягачи -5432 и -6422).

Восемь цилиндров двигателя расположены в два ряда под углом 900. По сравнению с шестицилиндровыми V-образными двигателями восьмицилиндровые имеют преимущества, как в отношении уравновешенности, так и в равномерности чередования вспышек.

Турбокомпрессор двигателя устанавливают на заднем торце двигателя над маховиком. Конструкция остова, деталей и систем двигателей ЯМЗ-238Н и ЯМЗ-238Ф в основном одинакова; они отличаются только конструкцией систем впуска и выпуска. Турбокомпрессор ТКР-14 на двигателе ЯМЗ-238Н установлен так, что ось ротора параллельна оси коленчатого вала. Выпускные патрубки цилиндров каждого ряда объединены в один трубопровод 3 с относительно небольшой площадью поперечного сечения. Таким образом, выпускных трубопроводов два, расположены они с наружной стороны двигателя. Отработавшие газы по трубопроводам подводятся раздельно в двухзаходную улитку радиальной центростремительной турбины с лопаточным сопловым аппаратом. Центробежный компрессор имеет лопаточный диффузор и два выхода из улитки. Воздух после компрессора не охлаждается; он подводится по двум впускным трубопроводам, раздельно к каждому ряду цилиндров. Давление во впускных трубопроводах составляет 0,16-0,18 МПа.

Турбокомпрессор ТКР-11 на двигателе ЯМЗ-238Ф расположен перпендикулярно продольной плоскости двигателя. Улитка турбины однозаходная, два выпускных трубопровода объединены в один перед входом в улитку радиальной центростремительной турбины с безлопаточным направляющим аппаратом 8. Центробежный компрессор имеет щелевой диффузор и однозаходную улитку. Подшипники турбокомпрессора смазываются маслом из смазочной системы двигателя, которое перед турбокомпрессором проходит через дополнительный фильтр. Турбокомпрессор рассчитан на температуру газа перед турбиной 7000С и максимальную степень повышения давления 2,5. Корпус компрессора и вставку, изготовленную как одно целое с диффузором, а также корпус подшипников отлиты из алюминиевого сплава.



Подшипниковый узел представляет собой бронзовую втулку, посаженную с зазором в корпус и удерживаемую от поворота фиксатором, который одновременно служит для подвода масла к этому узлу. Корпус турбины состоит из собственно корпуса и вставки . Ротор турбокомпрессора состоит из рабочего колеса турбины, соединённого с валом при помощи сварки трением, и рабочего колеса компрессора, прижатого к втулке уплотнения гайкой. Колесо турбины отлито из жаропрочного сплава. Масляная полость уплотняется четырьмя разрезными кольцами типа поршневых.

Блок-картер для повышения жёсткости и уменьшения деформации имеет рёбра на боковых стенках, поперечных перегородках и на нижней плите блока цилиндров. Плоскость разъёма картера опущена немного ниже оси коленчатого вала. Снизу картер закрыт лёгким поддоном, выштампованным из листовой стали. На блок-картер устанавливают индивидуальную головку цилиндров, что несколько снижает общую жёсткость корпуса. Поэтому особое внимание уделяется жёсткости верхней плиты блока, в которую вставлены гильзы цилиндров, а также опор подшипников коленчатого вала. Для повышения жёсткости опор их крышки закреплены, помимо болтов, болтами в горизонтальном направлении. Блок-картер отлит из серого чугуна.

Гильзы цилиндров, отлитые из высокопрочного чугуна, вставлены в расточки блоккартера и прижаты по верхнему буртику головкой блока. Между наружными поверхностями гильз и стенками блока образуется полость охлаждения, для уплотнения которой на каждой гильзе снизу установлены резиновые кольца. В головке цилиндров расположены клапаны механизма газораспределения – по одному впускному и одному выпускному на каждый цилиндр – и форсунка. К верхней плите головки цилиндров прикреплены стойки с коромыслами привода клапанов, сверху она закрыта колпаком; к торцу головки – водосборный трубопровод, по которому вода из полости охлаждения отводится к радиатору.

Клапаны изготовлены из жаропрочной стали. На посадочную фаску выпускного клапана наплавлен слой твёрдого сплава. Сёдла выпускных клапанов, изготовленные из жаропрочного чугуна, запрессованы в головку цилиндров. Направляющие втулки клапанов из пористого порошкового материала обладают хорошими антифрикционными свойствами при высокой температуре поверхностей трения. Каждый клапан снабжён двумя пружинами. Тарелка пружины соединена с клапаном специальным замком, который обеспечивает принудительное поворачивание клапана во время работы двигателя, что повышает надёжность работы клапана и седла. Распределительный вал – один на два ряда цилиндров, стальной, штампованный, расположен в верхней части картера в продольной плоскости двигателя. Движение от кулачков, индивидуальных для каждого клапана, передаётся к клапанам роликовыми качающимися толкателями.

Коленчатый вал изготовлен горячей штамповкой из стали. Первый и четвёртый кривошипы расположены под углом 1800 в плоскости, перпендикулярной плоскости второго и третьего кривошипов, смещённых между собой тоже на 1800. В восьмицилиндровых двигателях с таким коленчатым валом и V-образным расположением цилиндров под углом 900 вспышки равномерно чередуются, все силы инерции второго порядка уравновешены, а моменты сил инерции первого порядка уравновешены противовесами на коленчатом валу. Съёмные противовесы установлены на четырёх крайних щёках и на свободном конце коленчатого вала. Ещё один противовес выполнен в виде прилива на маховике. К заднему торцу коленчатого вала прикреплён болтами чугунный маховик, который фиксируется на валу призонными штифтами. Коленвал имеет во фронтальной проекции крестообразную форму, что при данном угле развала цилиндров обеспечивает равномерное чередование вспышек.

Вкладыши коренных и шатунных подшипников изготовлены из стальной ленты с антифрикционным слоем из свинцовистой бронзы. В верхнем вкладыше подшипников проточена канавка для подвода масла. От проворачивания и осевого смещения вкладыши фиксируются выштампованными на вкладышах выступами, которые входят в пазы, выфрезерованные в опорах. Две пары бронзовых полуколец, расположенных на пятой опоре, образуют упорный подшипник коленчатого вала. Шатуны двутаврового сечения штампуют из стали. Поршневой подшипник шатуна представляет собой две запрессованные в его верхнюю головку втулки из антифрикционной бронзы. Масло для смазывания подшипника подводится от подшипника по каналу в стержне шатуна. Нижняя головка шатуна имеет косой разъём под углом 550. Крышку этой головки шатуна крепят двумя болтами, которые стопорятся замковыми шайбами. Поверхность стыка крышки с шатуном плоская.

Поршни отлиты из высококремнистого алюминиевого сплава. С шатуном поршень соединён пальцем плавающего типа, который предохраняется от осевого смещения стопорными пружинными кольцами. Три компрессионных кольца трапецеидального сечения и одно маслосъёмное расположены в верхней части поршня. Трущаяся поверхность верхнего кольца покрыта слоем пористого хрома. Выемка в поршне образует камеру сгорания. Тангенциальное направление впускного канала создаёт в процессе наполнения вихревое движение заряда в камере сгорания, что улучшает смесеобразование и сгорание. Поршни двигателя ЯМЗ-238Н неохлаждаемые, а на двигателе ЯМЗ-238Ф они охлаждаются струёй масла, вытекающей из форсунки, закреплённой на блоке цилиндров со стороны нижней части гильзы.

Топливные форсунки закрытого типа смещены относительно оси цилиндра для повышения термической прочности перемычек головки между клапанами. Топливный насос – восьмиплунжерный, размещён в развале цилиндров. Его привод осуществляется центробежной муфтой 11 с автоматическим регулированием опережения впрыскивания топлива. Топливо проходит две ступени очистки – фильтры грубой и тонкой очистки. Шестилопастная крыльчатка вентилятора приводится во вращение от коленчатого вала зубчатой передачей. Масляный насос – двухсекционный, шестерённый, с приводом от коленчатого вала.

БЛОК ЦИЛИНДРОВ ЯМЗ

Блок цилиндров отлит из низкоуглеродистого серого чугуна. Служит основанием для монтажа всех деталей и узлов двигателя ЯМЗ. Блок V - образный с углом развала 90°. Правый ряд цилиндров смещен относительно левого вперед на 35 мм, что обусловлено установкой на каждую шатунную шейку коленчатого вала двух шатунов.

Каждое цилиндровое гнездо имеет два соосных цилиндрических отверстия, выполненных в верхней и нижней плитах блока, по которым центрируется гильза цилиндра, в верхней плите имеется кольцевая проточка под бурт гильзы.

В развале блока имеется четыре опорные площадки с крепежными отверстиями для установки топливного насоса высокого давления. На переднем торце блока находится гнездо для подшипников привода топливного насоса.

В приливах (бобышках) на стенках блока имеется сложная система масляных каналов, для подвода смазки к подшипникам распределительного и коленчатого валов, а так же к масляному фильтру и жидкостно - масляному теплообменнику.

Стенки водяной рубашки образуют замкнутый силовой пояс вокруг каждого цилиндрового гнезда и вместе с дополнительными ребрами свя зывают верхнюю и нижнюю плиты цилиндровой части блока, обеспечивая конструкции необходимую жесткость. В картерных поперечных стенках блока расположены пять гнезд с вкладышами под коренные шейки коленчатого вала и пять расточек с бронзовыми втулками, в которых вращается распределительный вал.

Крышки коренных опор крепятся к блоку двумя вертикальными и двумя горизонтальными болтами. Благодаря чему достигается высокая жесткость блока в зоне коленчатого вала. Обработка гнезд под коленчатый вал производится в сборе с крышками, поэтому крышки коренных опор не взаимозаменяемы.

Блоки цилиндров между собой имеют одинаковую конструкцию и невзаимозаменяемы между собой только по причине различия крепления к ним индивидуальных или блочных головок цилиндров.





sdamzavas.net - 2020 год. Все права принадлежат их авторам! В случае нарушение авторского права, обращайтесь по форме обратной связи...