Кривошипно-шатунный механизм. КОЛЕНЧАТЫЙ ВАЛ (см. Рис. 1.5) изготовлен из высококачественной стали и имеет пять коренных и четыре шатунные шейки

КОЛЕНЧАТЫЙ ВАЛ (см. Рис. 1.5) изготовлен из высококачественной стали и имеет пять коренных и четыре шатунные шейки, закаленные 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 присоединяются два шатуна: один для правого и один для левого рядов цилиндров.

К шатунным шейкам масло подается через просверленные в щеках вала каналы, идущие от коренных шеек. В шатунных шейках вала выполнены внутренние полости, которые сообщаются с масляными каналами в коренных шейках. Частицы грязи при вращении вала отбрасываются к периферии и оседают на стенках полости. Снаружи полости закрыты заглушками 5. При капитальном ремонте двигателя их выбивают, а полости тщательно очищают.

Рис. 1.5. Коленчатый вал:

1 – противовес коленчатого вала передний; 2 - противовес коленчатого вала задний; 3 – шестерня привода масляного насоса; 4 – шестерня привода газораспределительного механизма; 5 –заглушка шатунной шейки; 6,7 – шпонки; 8 – штифты; 9 – жиклер.

Для уравновешивания сил инерции и уменьшения вибраций коленчатый вал имеет шесть противовесов, отштампованных заодно со щеками коленчатого вала.

От осевых перемещений коленчатый вал зафиксирован двумя верхними 7 и нижними 10 полукольцами (см. Рис. 1.8), установленными в проточках задней коренной опоры блока цилиндров, так, что сторона с канавками прилегает к упорным торцам вала.

Уплотнение коленчатого вала осуществляется резиновой манжетой 12 (см. Рис. 1.8), с дополнительным уплотняющим элементом - пыльником 13. Манжета размещена в картере 2 маховика. Манжета изготовлена из фторкаучука по технологии формования рабочей уплотняющей кромки непосредственно в пресс-форме.

Коленчатый вал 740.13-1005020 (Рис. 1.6-а). Коренные и шатунные шейки коленчатого вала закалены токами высокой частоты (ТВЧ). Кроме основных противовесов имеет два дополнительных съемных противовеса 1 и 6, напрессованных на вал, их угловое расположение относительно коленчатого вала определяется шпонками 2 и 8.

В расточку хвостовика коленчатого вала запрессован шариковый подшипник 6 (см. Рис. 1.7) ведущего вала коробки передач, в полость носка коленчатого вала ввернут жиклер 10 (см. Рис. 1.6-а). На носок коленчатого вала напрессована шестерня 3 привода масляного насоса, на хвостовик – шестерня 7 коленчатого вала.

На торце хвостовика коленчатого вала выполнено восемь резьбовых отверстий М14´1,5-6Н для крепления маховика 1 (см. Рис. 1.7), на торце носка выполнено восемь резьбовых отверстий М12´1,25-6Н для крепления гасителя 6 крутильных колебаний (см. Рис. 1.13).

Рис. 1.6. Коленчатый вал а) 740.13-1005020 и б) 740.30-1005020:

1 - противовес коленчатого вала передний; 2, 8 - шпонки; 3 - шестерня при вода масляного насоса; 4 - отверстие подвода масла к шатунным шейкам; 5 - отверстие подвода масла в коренных шейках 6 - противовес коленчатого вала задний; 7 - шестерня привода газораспределительного механизма; 9 - штифты; 10 – жиклер.

Коленчатый вал 740.30-1005020 (см. Рис. 1.6-б) упрочнен азотированием на глубину (0,5…0,7) мм, твердость упрочненного слоя на поверхности не менее 600 HV₃. Кроме основных противовесов имеет дополнительный съемный противовес 1, напрессованный на вал, его угловое расположение относительно коленчатого вала определяется шпонкой 2. Для обеспечения требуемого дисбаланса, на маховике выполняется выборка 15 (см. Рис. 1.8).

На хвостовике коленчатого вала выполнена шейка 20, по которой центрируется шестерня 3 коленчатого вала и маховик 1. На носок коленчатого вала напрессована шестерня 3 (см. Рис. 1.6-б) привода масляного насоса.

На торце хвостовика коленчатого вала выполнено десять резьбовых отверстий М16´1,5-6Н для крепления шестерни коленчатого вала и маховика, на торце носка выполнено восемь резьбовых отверстий М12´1,25-6Н для крепления гасителя 6 крутильных колебаний (см. Рис. 1.13)

Номинальные диаметры шеек коленчатого вала:

Для восстановления двигателя предусмотрены восемь ремонтных размеров вкладышей. Обозначение вкладышей подшипников коленчатого вала, диаметр коренной шейки коленчатого вала, диаметр отверстия в блоке цилиндров под эти вкладыши указаны в Приложении 1.

Обозначение вкладышей нижней головки шатуна, диаметр шатунной шейки коленчатого вала, диаметр отверстия в кривошипной головке шатуна под эти вкладыши указаны в Приложении 2.

Вкладыши 7405.1005170Р0, 7405.1005171Р0, 7405.1005058Р0 применяются при восстановлении двигателя без шлифовки коленчатого вала. При необходимости шейки коленчатого вала заполировать.

Пределы допусков по диаметру шейки коленчатого вала, диаметру отверстия в блоке цилиндров и диаметру отверстия в кривошипной головке шатуна при восстановлении двигателя должны быть такими же, как у номинальных размеров.

Рис. 1.7. Установка манжеты уплотнения и маховика коленчатого вала 740.13-1005020. 1 – маховик; 2 – картер маховика; 3 – установочный штифт маховика; 4 – блок цилиндров; 5 – коленчатый вал; 6 – подшипник ведущего вала коробки передач; 7 – крышка подшипника коленчатого вала задняя; 8 – манжета уплотнения коленчатого вала; 9 – сухарь отжимного рычага сцепления; 10 – пыльник манжеты; 11 – зубчатый венец маховика; 12 – болт крепления маховика; 13 – шайба; 14, 15– установочные втулки; 16 – упорное кольцо

Рис. 1.8. Установка полуколец, вкладышей подшипников, манжеты и маховика коленчатого вала 740.30-1005020. 1 - маховик; 2 - картер маховика; 3 - шестерня привода газораспределительного механизма; 4 - установочный штифт маховика; 5 - блок цилиндров; 6 - коленчатый вал; 7, 10 - полукольца упорного подшипника коленчатого вала; 8, 9 -вкладыши подшипника; 11 - задняя крышка подшипника вала; 12 - манжета уплотнения вала; 13 - пыльник манжеты; 14 - зубчатый венец маховика; 15 - выборка под дисбаланс; 16 - болт крепления маховика; 17 - шайба; 18 - втулка дистанционная; 19 - подшипник; 20 - центрирующая шейка вала; 21 - кольцо

Коленчатый вал двигателя модели 740.11-240 отличается тем, что на торце со стороны носка выполняется 8 резьбовых отверстий М12х1,25-6Н вместо М10x1,25-6Н. Это отличие делает невозможным использование коленчатого вала от двигателя мод. 740.10, так как в этом случае крепление гасителя крутильных колебаний к носку коленчатого вала будет недостаточным и оно разрушится в эксплуатации.

Коленчатые валы двигателей модели 740.11-240 и 740.13-260 взаимозаменяемы.

ШАТУН (см. Рис. 1.9) стальной, кованный, стержень 1 имеет двутавровое сечение. Верхняя головка шатуна неразъемная, нижняя выполнена с прямым и плоским разъемом. Шатун окончательно обрабатывают в сборе с крышкой 2, поэтому крышки шатунов невзаимозаменяемые. В верхнюю головку шатуна запрессована сталебронзовая втулка 3, а в нижнюю установлены сменные вкладыши 4. Крышка нижней головки шатуна крепится с помощью гаек 6, навернутых на болты 5, предварительно запрессованные в стержень шатуна. Затяжка шатунных болтов осуществляется по схеме, (см. Таблица 1.3). На крышке и стержне шатуна нанесены метки спаренности – трехзначные порядковые номера. Кроме того, на крышке шатуна выбит порядковый номер цилиндра.

КОРЕННЫЕ И ШАТУННЫЕ ПОДШИПНИКИ (см. Рис. 1.8 Рис. 1.9,) изготовлены из стальной ленты, покрытой слоем свинцовистой бронзы толщиной 0,3 мм, слоем свинцово-оловянистого сплава толщиной 0,022 мм и слоем олова толщиной 0,003 мм. Верхние 3 и нижние 4 вкладыши коренных подшипников невзаимозаменяемые.

Рис. 1.9. Шатун:

1 – стержень шатуна; 2 – крышка шатуна; 3 – втулка верхней головки шатуна; 4 – вкладыш нижней головки шатуна; 5 – болт крепления крышки шатуна; 6 – гайка.

В верхнем вкладыше имеется отверстие для подвода масла и канавка для его распределения. Оба вкладыша нижней головки шатуна взаимозаменяемы. От проворачивания и бокового смещения вкладыши фиксируются выступами (усами), входящими в пазы, предусмотренные в постелях блока, крышках подшипников и в постелях шатуна.

Вкладыши имеют конструктивные отличия, направленные на повышение их работоспособности при форсировании двигателя по наддуву, при этом изменена маркировка вкладышей на 7405.1004058 (шатунные), 7405.1005170 и 7405.1005171 (коренные). Поэтому при проведении ремонтных работ не рекомендуется замена на вкладыши с маркировкой 740.1004058, 740.1005170 и 740.1005171, так как при этом произойдет существенное сокращение ресурса двигателя.

КРЫШКИ КОРЕННЫХ ОПОР (см. Рис. 1.10) изготовлены из высокопрочного чугуна марки ВЧ50. Крепление крышек осуществляется с помощью вертикальных и горизонтальных стяжных болтов 3, 4, 5, которые затягиваются по определенной схеме с регламентированным моментом (см. Таблица 1.3).

Рис. 1.10. Установка крышек коренных опор коленчатого вала:

1 – крышка подшипника; 2 – коленчатый вал; 3 – болт крепления крышки подшипника; 4 – левый болт крепления крышки подшипника, 5 – правый болт крепления крышки подшипника; 6 – шайба; 7 – блок.

В настоящее время установка крышек коренных подшипников выполняется следующим образом см. Рис. 1.11.

Рис. 1.11. Установка крышек подшипников коленчатого вала 740.13-1005020. 1 - крышка подшипника коленчатого вала; 2 - коленчатый вал; 3 - коренные болты крепления крышки подшипника коленчатого вала; 4 - стяжной болт крепления крышки подшипника левый; 5 - шайбы; 6 - стяжной болт крепления крышки подшипника правый; 7 - блок цилиндров; 8 – штифты.

МАХОВИК (см. Рис. 1.7) закреплен восемью болтами 12, изготовленными из легированной стали с двенадцатигранной головкой, на заднем торце коленчатого вала и точно зафиксирован двумя штифтами 3 и установочными втулками 14, 15. С целью исключения повреждения поверхности маховика под головки болтов устанавливается шайба 13. Величина момента затяжки болтов крепления маховика указана в Таблица 1.3. На обработанную цилиндрическую поверхность маховика напрессован зубчатый венец 11, с которым входит в зацепление шестерня стартера при пуске двигателя.

При выполнении регулировочных работ по установке угла опережения впрыска топлива и величин тепловых зазоров в клапанах маховик фиксируется при помощи фиксатора (см. Рис. 1.12).

Конструкция маховика для двигателя 740.11-240 имеет следующие основные отличия от маховика двигателей мод. 740.10 и 7403.10:

- изменен угол расположения паза под фиксатор на наружной поверхности маховика;

- увеличен диаметр расточки для размещения шайбы под болты крепления маховика.

Перечисленные изменения делают невозможной установку маховика от двигателя мод. 740.10 при проведении ремонтных работ.

МАХОВИКс креплением под коленчатый вал 740.13-1005020 (см. Рис. 1.7) закреплен восемью болтами 12, изготовленными из легированной стали с двенадцатигранной головкой, на торце хвостовика коленчатого вала 5 и точно зафиксирован двумя штифтами 3 и установочной втулкой 15 маховика. Величина моментов затяжки болтов крепления маховиков указана в Таблица 1.3.

МАХОВИК с креплением под коленчатый вал 740.30-1005020 (см. Рис. 1.8) закреплен десятью болтами 16, изготовленными из легированной стали, на торце хвостовика коленчатого вала и зафиксирован штифтом 4 на центрирующей шейке 20 коленчатого вала 6. С целью исключения повреждения поверхности маховика, под головки болтов устанавливаются шайбы 17. На обработанную цилиндрическую поверхность маховика напрессован зубчатый венец 14, с которым входит в зацепление шестерня стартера при пуске двигателя. Под манжету уплотнения коленчатого вала устанавливается кольцо 21 с наружной хромированной поверхностью. Во внутреннюю расточку маховика установлена дистанционная втулка 18 и подшипник 19 первичного вала с двухсторонним уплотнением.

Рассматриваемые двигатели могут комплектоваться различными типами сцеплений. На двигателях модели 740.11-240 применяется маховик 7405.1005 120-30 со сцеплением модели 142 производства ОАО «КАМАЗ». На двигателях модели 740.13-260 применяется маховик 7405.1005 120-40 для диафрагменного сцепления 17.

В особых случаях замена маховика с двигателя 740.13-260 на маховик 740.11-240 возможна с применением соответствующего сцепления.

Рис. 1.12. Положения ручки фиксатора маховика:

а – при эксплуатации; б – при регулировке, в зацеплении с маховиком

ГАСИТЕЛЬ КРУТИЛЬНЫХ КОЛЕБАНИЙ (см. Рис. 1.13) закреплен восемью болтами 11 (см. Рис. 1.14) на переднем носке коленчатого вала. С целью исключения повреждения поверхности корпуса гасителя под болты устанавливается шайба. Гаситель состоит из корпуса 1, в который установлен с зазором маховик 2 (см. Рис. 1.13). Снаружи корпус гасителя закрыт крышкой 3. Герметичность обеспечивается сваркой по стыку корпуса гасителя и крышки. Между корпусом гасителя и маховиком находится высоковязкостная силиконовая жидкость, дозированно заправленная перед заваркой крышки. Центровка гасителя осуществляется шайбой 6, приваренной к корпусу.

Гашение крутильных колебаний коленчатого вала происходит путем торможения корпуса гасителя, закрепленного на носке коленчатого вала, относительно маховика в среде силиконовой жидкости. При этом энергия торможения выделяется в виде теплоты.

Рис. 1.13. Гаситель крутильных колебаний коленчатого вала: 1 – корпус гасителя; 2 – маховик гасителя; 3 – крышка гасителя; 4 – пробка заправочного отверстия; 5 – высоковязкостная силиконовая жидкость; б – центровочная шайба

Рис. 1.14. Установка гасителя крутильных колебаний, фланца отбора мощности и шкива: 1 - шкив; 2. 13 - болты крепления крышки блока цилиндров; 3 - пробка заправочного отверстия; 4 - силиконовая жидкость; 5 - фторопластовый подшипник; 6 - коленчатый вал; 7 - блок цилиндров; 8 - корпус гасителя крутильных колебаний; 9 - маховик гасителя; 10 - крышка; 11 - болт крепления гасителя; 12 - передняя крышка блока; 14 - болты крепления шкива; 15 - фланец отбора мощности; 16 - манжета.

При проведении ремонтных работ категорически запрещается деформировать корпус и крышку гасителя. Гаситель с деформированным корпусом или крышкой к дальнейшей эксплуатации не пригоден.

При установке гасителя проследить наличие зазора между гасителем и противовесом.

ПРИВОД ОТБОРА МОЩНОСТИ – передний, осуществляется с носка коленчатого вала через фланец 15 отбора мощности (см. Рис. 1.14), прикрепленный к носку коленчатого вала 6 восемью болтами 11. Центрирование фланца относительно коленчатого вала осуществляется по отверстию во фланце гасителя. Крутящий момент от фланца отбора мощности передается на шкив 1 электромагнитной муфты и далее через ременную передачу на привод генератора и водяного насоса. Шкив закреплен на фланце отбора мощности шестью специальными болтами 14 размерностью М12х1,25х30. На торце шкива выполнено шесть отверстий диаметром 14 мм. Отверстия предназначены для проворота коленчатого вала при регулировании зазоров клапанов.

Рис. 1.15. Установка гасителя и полумуфты отбора мощности:

1 — гаситель; 2 — болт крепления гасителя; 3 — полу муфта отбора мощности; 4 — болт крепления полумуфты;

5 — шайба; 6 — коленчатый вал; 7 — блок цилиндров.

Таблица 1.3.