КАМАЗ - 740

Наибольшее распространение в карбюраторных двигателях грузовых автомобилей получили плоские днища (рис. 3.5,а), отличающиеся относительной простотой изготовления. Дни­ще 5 и уплотняющая часть 6 составляют головку поршня, на которой располагаются компрессионные и маслосъемные коль­ца 3. Число колец зависит от типа двигателя и частоты враще­ния коленчатого вала.

Юбка 7 поршня, имеющая форму конуса овального сечения, является направляющей при его движении в цилиндре. С внутренней стороны она имеет охлаждающие ребра и приливы -бобышки 2 с отверстиями для поршневого пальца 8 (рис. 3.5, б). На юбке поршня на некоторых двигателях с одной стороны сделаны Т- или П-образные тепловые прорези, предупреждаю­щие заклинивание поршня при нагревании.

Рис. 3.5. Поршни: а - карбюраторных двигателей; б - дизелей КАМАЗ; в - дизелей ЯМЗ

Для свободного перемещения поршня необходим зазор меж­ду его юбкой и зеркалом цилиндра, который при нормальном тепловом состоянии (85-90°С) для различных моделей двигате­лей равен 0,04-0,08мм.

Для предотвращения задиров поршня при нагреве на его по­верхности около торцов поршневого пальца делают местные углубления -холодильники I (рис. 3.5, а), которые способству­ют отводу тепла от поршня и улучшают условия его смазыва­ния.

В дизелях с непосредственным впрыскиванием КАМАЗ-740 и ЯМЗ-238 в днище поршня располагается камера сгорания (рис. 3.5,б,в), а юбка поршня также имеет форму конуса овального сечения, но без прорезей, что придает ей необходимую проч­ность. Кроме того, в нижней части юбки поршня двигателя КАМАЗ-740 имеются боковые выемки для проходов противо­веса коленчатого вала.

Чтобы уменьшить силы инерции возвратно - поступатель­но движущихся масс, поршни, как правило, изготовляют из лег­ких кремнистых алюминиевых сплавов для уменьшения их мас­сы. Для двигателя подбирают поршни, масса которых не отли­чается более чем на 2-8 г.

На днище поршня действуют высокие температуры, поэто­му для повышения износостойкости первой канавки поршня под верхнее поршневое кольцо устанавливают чугунную кольцевую вставку у двигателей КАМАЗ-740, ЗИЛ-131 и дру­гих.

При переходе поршня через верхнюю мертвую точку он сме­щается в боковом направлении от одной стенки цилиндра к другой, что сопровождается стуками. Для их устранения на двигателях ЗИЛ-131 и других ось отверстия под поршневой палец смещают на 1,6 мм от диаметральной плоскости порш­ня в правую сторону двигателя (по ходу движения автомоби­ля).

Поршни в цилиндры следует устанавливать так, чтобы бо­ковое давление во время рабочего хода испытывала та часть поршня, где нет тепловых прорезей, с этой целью на днище пор­шня делают метку 4 (рис. 3.5, а) или стрелку, которая при уста­новке поршня в цилиндр должна быть обращена к передней части двигателя.

Поршневые кольца. Основная функция поршневых колец -уплотнение камеры сгорания и обеспечение герметичности со­единения деталей поршень - цилиндр - канавки. Кроме того, при сгорании рабочей смеси значительное количество тепла по­глощается поршнем и отводится от него поршневыми кольца­ми.

Конструктивно поршневое кольцо (рис. 3.6) представляет собой плоскую разрезную пружину с зазором, который назы­вается замком. Замок позволяет устанавливать кольца на пор­шень и обеспечивает свободное расширение их при нагревании в процессе работы двигателя. Поршневые кольца делятся на компрессионные и маслосъёмные.

Компрессионные кольца 2 (рис. 3.6,а) подбирают с опреде­лённым зазором (0,02-0,07 мм) по высоте к канавке поршня. При установке поршня в цилиндр кольца сжимаются до небольшо­го зазора в замке и плотно прилегают к поверхности цилиндра, что предотвращает прорыв газов в картер двигателя и попада­ние масла со стенок цилиндра в камеру сгорания.

Маслосъемное кольцо 3 снимает излишки масла со стенок цилиндра и отводит его в поддон картера.

Поршневые кольца изготавливают из легированного чугу­на, а для двигателей с большими динамическими нагрузками -из специальной стали.

Поверхность верхнего компрессионного кольца для повы­шения износостойкости подвергают пористому хромированию, а остальные кольца для ускорения приработки покрывают тон­ким слоем олова или молибдена.

Чугунное маслосъемное кольцо 3 отличается от компресси­онного прорезями 1 для прохода масла. В канавке поршня под маслосъемное кольцо сверлят один или два ряда отверстий для отвода масла внутрь поршня. На многих двигателях применя­ют стальные составные маслосъёмные кольца. Например, на двигатель ЗИЛ-131 устанавливают три компрессионных коль­ца и одно составное маслосъемное. Составное маслосъемное кольцо разборное, оно состоит из двух стальных кольцевых дисков 4 и двух расширителей: осевого 5 и радиального 6.

Рис. З.б.Поршневые кольца: а - типы поршневых колец; б - расположение колец на поршне

На двигателе КАМАЗ-740 установлены два компрессионных кольца и одно маслосъемное. Компрессионные кольца в своем сечении представляют равностороннюю трапецию. Верхнее кольцо покрыто хромом, нижнее - молибденом. Маслосъем­ное кольцо коробчатого сечения с витым пружинным расши­рителем и хромированной рабочей поверхностью.

На двигателе ЗИЛ-131 компрессионные кольца в канавках поршня и в чугунной вставке 8 (рис. 3.6, б) располагают так, чтобы выточки 9 на внутренних цилиндрических поверхностях колец были обращены вверх, в сторону днища поршня. Наруж­ная поверхность нижнего компрессионного кольца 7 имеет не­большую конусность, большее основание которого обращено вниз, что способствует лучшему уплотнению сопряжения «пор­шень - цилиндр».

При наличии чугунного маслосъемного кольца замки всех

колец при установке их на поршень располагают по окружнос­ти под углом 90°. При установке стального составного маслосъемного кольца на равные угловые интервалы смещаются только замки компрессионных колец.

В 5 Рис. 3.7. Шатунно - поршневая группа

Поршневой палец. Для шарнирного соединения поршня с верхней головкой шатуна служит поршневой палец. Через паль­цы передаются значительные усилия, поэтому их изготавлива­ют из легированных или углеродистых сталей с последующей цементацией или закалкой токами высокой частоты. Поршне­вой палец 11 (рис. 3.7) представляет собой толстостенную труб­ку с тщательно отшлифованной наружной поверхностью, про­ходящую через верхнюю головку шатуна и концами опираю­щуюся на бобышки 1 поршня 2. По способу соединения с шатуном наибольшее распространения получили плавающие поршневые пальцы, которые свободно поворачиваются в бобышках и во втулке 13, установленной в верхней головке шатуна. Осе­вое перемещение поршневого пальца ограничивается стопор­ными кольцами 10, расположенными в выточках бобышек пор­шня.

Шатун. Он служит для соединения поршня с кривошипом коленчатого вала и обеспечивает при такте рабочего хода пе­редачу усилия от давления газов на поршень к коленчатому валу, а при вспомогательных тактах, наоборот, от коленчатого вала к поршню

Шатун (рис.3.7) штампуют из легированной стали или угле­родистой. Он состоит из стержня 14 двутаврового сечения, вер­хней головки 12, нижней головки 8 и крышки 7. В стержне 14 шатуна при принудительном смазывании плавающего поршне­вого пальца (в основном у дизелей) сверлится сквозное отвер­стие - масляный канал.

Нижнюю головку шатуна, как правило, делают разъемной в плоскости, перпендикулярной к оси шатуна. В тех случаях, когда нижняя головка имеет значительные размеры и превы­шает диаметр цилиндра (у дизелей ЯМЗ), плоскость разъёма головки делают под углом (косой срез), что позволяет монти­ровать шатун через цилиндр при ремонте за счет уменьшения радиуса окружности, описываемой нижней частью шатуна.

Крышка шатуна изготавливается из той же стали, что и ша­тун, и обрабатывается совместно с нижней головкой, поэтому перестановка крышек с одного шатуна на другой не допускает­ся. На шатунах и крышках с этой целью делаются метки. Что­бы обеспечить высокую точность при сборке нижней головки шатуна, его крышку 7 фиксируют шлифованными поясками болтов 9, которые затягивают гайками 5 и стопорят шплинта­ми 6 или шайбами. В нижнюю головку устанавливают шатун­ный подшипник в виде тонкостенных стальных вкладышей 15, которые с внутренней стороны покрыты слоем антифрикцион­ного сплава.

От осевого смещения и проворачивания вкладыши удержи­ваются выступами (усиками) 16, которые входят в канавки ниж­ней головки шатуна и его крышки. В нижней головке шатуна и во вкладыше делается отверстие 4 для периодического разбрыз­гивания масла на зеркало цилиндра или на распределительный вал (у двигателей ЗИЛ-131).

Для лучшей уравновешенности кривошипно - шатунного ме­ханизма разница в массе шатунов не должна превышать 6-8 г. В V - образных двигателях на каждой шатунной шейке коленча­того вала расположены два шатуна. В этих двигателях для пра­вильной сборки шатунно-поршневой группы поршни и шату­ны устанавливают строго по меткам.

На крышке и стержне шатуна дизеля КАМАЗ-740 метки выбивают в виде трехзначных номеров. Кроме того, на крыш­ке шатуна выбивают порядковый номер цилиндра. Так у дви­гателя ЗИЛ-131 (рис. 3.8) метка на днище поршня 12 должна быть направлена к передней части двигателя. При этом мет­ка на шатуне для левого ряда цилиндров должна быть на­правлена в одну сторону с меткой на поршне, а метка на ша11 для правого ряда цилиндров должна быть направле­на в противоположную сторону относительно метки на пор­шне.

Рис. З.В.Коленчатый вал и маховик двигателя ЗИЛ -131:

1-шкив; 2-храповик; 3-маслоотражатель; 4-упорная шайба; 5-упорное коль­цо; 6-вкладыш коренного подшипника; 7-шатунная шейка; 8-коренная шейка; 9-щека; 10-смазочный канал; 11-шатун; 12-поршень; 13-сливные отверстия; 14-маслосбрасывающий гребень; 15-маслоотгонная канавка; 16-зубчатый венец маховика; 17-сальник; 18-шарикоподшипник; 19-фланец;20-болт;21-маховик; 22-резиновая прокладка; 23-деревянные уплотнители; 24-крыш-ка подшипника; 25-масляная полость; 26-заглушка; 27-выступ; 28-антифрик-ционный слой; 29-противовес; 30-шестерня газораспределения; 31-пере­дний конец коленчатого вала