БЛОК ЦИЛИНДРОВ. КРИВОШИПНО-ШАТУННЫЙ и
ГАЗОРАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНЫЙ МЕХАНИЗМЫ ДВИГАТЕЛЕЙ ЯМЗ-238ПМ и ЯМЗ-238ФМ
Устройство
Блок цилиндров 7 (см. рис. 4) двигателя представляет собой моноблочную
V-образную конструкцию с расположением цилиндров двумя рядами под углом
90°. Блок цилиндров отлит из низколегированного серого чугуна и выполнен
как одно целое с верхней частью картера.
Правый ряд цилиндров смещен относительно левого вперед на 35 мм в связи
с тем, что на одной шатунной шейке крепятся два шатуна: один правого
ряда, другой левого. Блок имеет рубашку охлаждения. В отверстия блока
устанавливают мокрые гильзы. В нижней части блока расположены четыре
коренные опоры коленчатого вала, которые растачивают в сборе с крышками,
поэтому последние невзаимозаменяемы и устанавливаются в определенном
положении. При их установке необходимо следить, чтобы клеймо на крышке
соответствовало клейму на блоке. Крепление крышек коренных подшипников
коленчатого вала осуществляется вертикальными болтами М20 и двумя
горизонтальными (стяжными) болтами М14.
Гильзы цилиндров 6 (см. рис. 4). Вставные, мокрого типа, отлиты из
специального чугуна. Гильзы центрируются в блоке верхним и нижним
поясами. В двух канавках нижнего центрирующего пояска гильзы заложены
резиновые уплотнительные кольца, предупреждающие попадание воды из
рубашки охлаждения в картер двигателя. Для устранения кавитационных
разрушений гильз цилиндров и блока в нижней части гильзы устанавливают
антикавитационное кольцо. В верхней части гильзы имеется буртик, который
входит в выточку в блоке.
Коленчатый вал 2 (см. рис. 3). Изготовлен из стали 50Г, имеет пять
коренных и четыре шатунных шейки, поверхности которых закалены токами
высокой частоты. Шатунные шейки вала имеют внутренние полости, закрытые
заглушками, где масло подвергается дополнительной центробежной очистке.
Полости шатунных шеек сообщаются посредством наклонных каналов с
поперечными каналами в коренных шейках.
Для уравновешивания двигателя и разгрузки коренных подшипников от сил
инерции возвратно-поступательно движущихся масс поршней и шатунов и
неуравновешенных центробежных сил на щеках коленчатого вала установлены
противовесы. В систему уравновешивания, кроме того, входят выносные
массы, расположенные в маховике и на переднем конце коленчатого вала.
От осевых смещений вал фиксируется четырьмя упорными бронзовыми
полукольцами, установленными в выточках задней коренной опоры и
выполняющими роль упорного подшипника. Осевой зазор коленчатого вала
0,121 — 0,265 мм. Носок и хвостовик вала уплотняются резиновыми
самоподжимными сальниками.
Маховик 13 (см. рис. 3). Отлит из серого чугуна и крепится к коленчатому
валу. Во избежание самоотвертывания болтов крепления маховика под каждые
два соседних болта устанавливают замковую пластину.
Шатун 3 (см. рис. 4). Стальной, двутаврового сечения с косым разъемом
нижней головки. В нижнюю головку установлены сменные вкладыши шатунного
подшипника. Крышка нижней головки крепится к шатуну двумя болтами из
хромоникелевой стали разной длины. Болты предохраняются от
самоотвертывания замковыми шайбами. Нижняя головка окончательно
обрабатывается в сборе с крышкой, поэтому крышки шатунов
невзаимозаменяемы. На крышке и шатуне со стороны короткого болта выбит
порядковый номер цилиндра. На стыке со стороны длинного болта выбиты
метки спаренности в виде числа, одинакового для шатуна и крышки. В
верхнюю
головку шатуна запрессована бронзовая втулка. Вдоль
стержня шатуна просверлен масляный канал, по которому масло от нижней
головки под давлением поступает к поршневому пальцу.
Поршень 14 (см. рис. 4). Отлит из высококремнистого алюминиевого сплава.
В головке поршня расположена камера сгорания. На наружной поверхности
поршня имеются пять канавок для поршневых колец. В трех верхних канавках
установлены компрессионные кольца, в двух нижних маслосъемные.
Для обеспечения точной посадки поршни и гильзы цилиндров делятся на
шесть размерных групп, обозначаемые клеймами А, Б, В, Г, Е, Ж на днищах
поршней и на верхних торцах гильз. Внутри поршня имеются две бобышки с
отверстиями под поршневой палец. В отверстиях имеются канавки, в которые
заложены пружинные стопорные кольца, ограничивающие осевое перемещение
пальца. Поршневой палец изготовлен из хромоникелевой стали 12ХНЗА.
Соединение пальца с шатуном и поршнем — плавающего типа.
Поршневые кольца. На поршень устанавливают три компрессионных и два
маслосъемных кольца. Компрессионные кольца выполняются с конусной
рабочей поверхностью (под углом к оси 10°). Внешняя цилиндрическая
поверхность верхнего компрессионного кольца хромирована. Маслосъемные
кольца по конструкции и размерам одинаковы.
Поршневые кольца изготавливают из специального чугуна, верхнее
компрессионное кольцо - из высокопрочного чугуна специального
химического состава.
Коренные и шатунные подшипники коленчатого вала. Выполнены в виде
тонкостенных вкладышей, которые имеют стальное основание и рабочий слой
из свинцовой бронзы. До 1978 г. вкладыши изготавливали из
сталеалюминевой полосы. Верхние вкладыши коренных подшипников отличаются
от нижних наличием отверстия для подвода масла и канавки для его
распределения, вследствие чего вкладыши не взаимозаменяемы. Верхние и
нижние вкладыши шатунных подшипников взаимозаменяемы. На
краях вкладышей выдавлены усы, которые входят в
выточки, сделанные в теле блока цилиндров, крышках коренных подшипников,
а также в шатунах и их крышках, и тем самым предотвращают проворачивание
вкладышей в гнездах.
Для ремонта коленчатого вала предусмотрено шесть ремонтных размеров
вкладышей с уменьшением внутреннего диаметра каждого из последующих
размеров на 0,25 мм.
Головки цилиндров 10 (см. рис. 4). Отлиты из низколегированного серого
чугуна, взаимозаменяемы и крепятся к блоку цилиндров шпильками,
ввернутыми в блок. Шпильки изготовлены из хромоникелевой стали и
обработаны термически. Между головкой и блоком для уплотнения ставят
прокладку с окантовками
цилиндровых отверстий и отверстий для прохода охлаждающей жидкости. Для
охлаждения наиболее нагреваемых мест головка цилиндров имеет водяную
рубашку, сообщающуюся с рубашкой охлаждения блока цилиндров.
В головке цилиндров размещены клапаны с пружинами, коромысла клапанов,
стойки коромысел и форсунки. В гнезда клапанов запрессованы сменные
седла, изготовленные из специального жароупорного чугуна. В теле головки
запрессованы направляющие металлокерамические втулки клапанов. Седла и
металлокерамические втулки клапанов окончательно обрабатывают после
запрессовки их в головку.
Распределительный вал 19 (рис. 5). Расположен в средней части развала
цилиндров и приводится во вращение от коленчатого
вала парой цилиндрических шестерен со спиральными
зубьями. На торцах шестерен выбиты метки, совпадение которых должно быть
обеспечено при сборке двигателя.
Распределительный вал — кованый из стали 45, имеет опорные шейки
диаметром 54 мм. Профили кулачков впускных и выпускных клапанов
одинаковы. Поверхности всех опорных шеек и кулачков вала закалены токами
высокой частоты.
Толкатель 8. Представляет собой жесткий качающийся рычажок,
изготовленный из стали 45. На одном конце толкателя имеется отверстие, в
которое запрессованы заподлицо две свертные втулки, изготовленные из
бронзовой ленты ОЦС
4-4-2,5. На противоположном конце толкателя установлена опорная пята
штанги и ролик.
Штанги толкателей 3. Изготовлены из стальной бесшовной трубы. Для
прохода смазки через полости штанг к подшипникам коромысел клапанов в
наконечниках штанг толкателей просверлены масляные каналы.
Коромысло клапана 1. Установлено на индивидуальные оси. Коромысла и все
их детали крепления унифицированы. Подшипниками коромысла служат две
втулки из бронзовой ленты ОЦС 4-4-2.5, запрессованные в отверстие
коромысла. Кольцевое пространство между втулками соединено' каналом с
резьбовым отверстием под регулировочный винт и служит для подачи смазки
к подшипникам коромысла. Конец регулировочного винта, выступающий над
плоскостью коромысла, имеет прорезь под отвертку и резьбу для
навертывания контргайки. Прорезь необходима для регулировки зазора между
коромыслом и торцом стержня клапана. Через масляные каналы
регулировочного винта смазка подается к подшипникам коромысел клапанов.
Каждое коромысло установлено на отдельной оси, крепящейся к плоскости
головки одним болтом. Осевой зазор коромысел ограничивается стопорными
кольцами, установленными в канавки на концах осей коромысел.
Клапаны. Впускной клапан изготовлен из стали 4Х10С2М (ЭИ-107),
выпускной—из стали 4Х14Н14В2М (ЭИ-69). Поверхность рабочей фаски
выпускного клапана наплавлена стеллитом ВЗК. Каждый клапан имеет по две
пружины, наличие которых обеспечивает приводу высокую резонансную
характеристику. Наружная и внутренняя пружины клапана, изготовленные из
пружинной проволоки 50ХФА, имеют противоположно направленную навивку.