КРИВОШИПНО-ШАТУННЫЙ МЕХАНИЗМ. Поршни- взаимозаменяемы с поршнями двигателей М-20, ГАЗ-51, ГАЗ-63 и ЗИМ

Поршни- взаимозаменяемы с поршнями двигателей М-20, ГАЗ-51, ГАЗ-63 и ЗИМ. Отливаются из термически обработанного алюминиевого сплава, имеют плоские днища и эллиптичную форму юбки.

Величина эллиптичности юбки 0,29 мм. Большая ось эллипса расположена в плоскости, перпендикулярной оси поршневого пальца, в направлении которой на поршень действуют боковые силы от шатуна. Для придания юбке пружинящих свойств, в ней сделана П-образная прорезь.

При нагревании, во время работы двигателя, поршень вследствие эллиптичной формы и П-образной прорези в юбке расширяется неодинаково: в направлении оси поршневого пальца больше, чем в направлении перпендикулярном оси.

В результате этого в горячем состоянии эллиптичность поршня уменьшается и его форма приближается к круглой. Такая форма позволяет уменьшить зазор между цилиндром и поршнем в направлении действия боковых сил, что обеспечивает работу на непрогретом двигателе без стука поршней и исключает образование задиров поршней при работе двигателя с полной нагрузкой.

На головке поршня имеется пять кольцевых канавок. Верхняя, узкая канавка служит для снижения нагрева верхнего компрессионного кольца путем уменьшения теплопередачи к нему от днища поршня. Во второй и третьей канавках помещаются компрессионные кольца, в четвертой и пятой - маслосъемные кольца. В канавках для маслосъемных колец просверлены отверстия, через которые масло, снимаемое со стенок цилиндров, отводится в картер двигателя.

В средней части поршня имеются две бобышки с отверстиями для установки поршневого пальца. Под бобышками сделаны два прилива для подгонки поршней по весу.

Поршень стандартного размера весит 450 + 2 г.

Для улучшения приработки к цилиндрам поршни покрыты тонким слоем олова (0,005 мм).

Поршни устанавливаются в цилиндры так, чтобы П-образная прорезь юбки была обращена в сторону, противоположную клапанной коробке. Эта сторона цилиндра не подвергается действию боковых сил при рабочем ходе поршня.

Для ремонтных целей выпускаются поршни увеличенного диаметра: 82; 82,08; 82,24; 82,36; 82,5; 82,58; 82,62; 83; 83,25 и 83,5 мм. Цифры ремонтных размеров указываются на днище поршня.

Фиг. 9. Поперечный разрез двигателя по первому цилиндру.

Фиг. 10. Поперечный разрез двигателя по масляному насосу.

Фиг. 11. Последовательность затяжки гаек крепления головки цилиндров.

Поршневые кольца: два компрессионных и два маслосъемных. Соответственно унифицированы с кольцами двигателей М-20, ГАЗ-51, ГАЗ-63 и ЗИМ.

Кольца изготавливаются из серого чугуна путем индивидуальной отливки в некруглые формы; этим обеспечивается надлежащая структура материала и герметичность колец.

Компрессионные кольца имеют одинаковые размеры. Наружная цилиндрическая поверхность верхнего компрессионного кольца, работающего в очень тяжелых условиях, покрыта пористым хромом, что в 3 - 4 раза повышает его долговечность. Увеличение износоустойчивости верхнего компрессионного кольца повышает долговечность всех остальных колец цилиндров двигателя.

Для улучшения и ускорения приработки компрессионных колец на внутренней цилиндрической поверхности их делается фаска, вызывающая небольшой перекос колец в канавке поршня, в результате которого они соприкасаются с цилиндром не всей поверхностью, а только нижней кромкой. Кольца устанавливаются на поршень фасками вверх, в сторону днища (фиг. 13).

Оба маслосъемных кольца одинаковы. Они имеют прорези для отвода масла, снимаемого ими со стенок цилиндров во внутреннюю полость поршня. Для лучшей приработки к цилиндрам наружная поверхность второго компрессионного и обоих маслосъемных колец подвергается лужению. Все кольца имеют прямой замок с зазором равным 0,2 - 0,4 мм после установки нового кольца в цилиндр двигателя.

Поршневые пальцы плавающего типа, пустотелые. Унифицированы с пальцами двигателей М-20, ГАЗ-51, ГАЗ-63 и ЗИМ. Изготавливаются из стали с закалкой наружной поверхности на глубину 1 - 1,5 мм при помощи токов высокой частоты. От осевых перемещений пальцы удерживаются круглыми пружинными кольцами, установленными в кольцевых канавках обоих бобышек поршня. В двигателях, выпускаемых до 1955 года, устанавливались плоские стопорные кольца. Канавки в поршне для круглых и плоских колец имеют различную конфигурацию, и поэтому такие поршни взаимонезаменяемы. Установка и снятие плоских колец должны производиться специальными круглогубцами (фиг. 14).

Во время работы двигателя поршневые пальцы воспринимают большие динамические нагрузки, поэтому для предотвращения стука пальцев зазоры между ними и отверстиями в поршнях и шатунах сделаны минимальными.

Для ремонтных целей выпускаются пальцы увеличенного диаметра на 0,08; 0,12 и на 0,2 мм с маркировкой соответственно черной, синей и коричневой краской.

Шатуны - стальные, кованые, двутаврового сечения. В верхнюю головку шатуна запрессована тонкостенная втулка из оловянистой бронзы. Втулка имеет отверстие, совпадающее с прорезью в верхней головке шатуна, для смазки поршневого пальца. Нижняя головка шатуна - разъемная.

Крышка нижней головки крепится к шатуну двумя болтами, гайки которых шплинтуются индивидуально. Отверстие в нижней головке шатуна обрабатывается в сборе с его крышкой, поэтому переставлять крышки с одного шатуна на другой нельзя.

В месте перехода нижней головки в стержень шатуна имеется отверстие диаметром 1,5 мм, через которое осуществляется смазка стенок цилиндров, кулачков распределительного вала и тарелок толкателей. Это отверстие должно быть обращено при установке шатунов в сторону клапанной коробки.

На верхнем конце шатуна и на крышке нижней головки имеются бобышки, срезанием которых на заводе осуществляется подгонка общего веса шатуна и распределение веса между его головками.

Разница в весе шатунов для одного двигателя свыше 8 г не допускается.

Шатуны двигателя ГАЗ-69 одинаковы с шатунами двигателя М-20 и ЗИМ, но взаимонезаменяемы с шатунами двигателя ГАЗ-51, которые имеют несимметричные нижние головки.

Коленчатый вал - стальной, кованый, четырехопорный, унифицирован с валом двигателя М-20. Имеет противовесы для разгрузки коренных подшипников от сил инерции, статически и динамически сбалансирован. Для повышения износоустойчивости шатунные и коренные шейки вала закалены на глубину 3 - 5 мм. Диаметр коренных шеек - 64 мм, шатунных - 51,5 мм. Шатунные шейки вала, для подвода смазки к шатунным подшипникам, соединяются с коренными шейками сверлеными каналами, имеющими специальные тупики - грязеулавливатели, закрытые резьбовыми пробками.

Фиг. 15. Передний коренной подшипник коленчатого вала:

1 - храповик, 2 - ступица, 3 - шкив, 4 - сальник, 5 - маслоотражатель, 6 - распределительная шестерня коленчатого вала, 7 - крышка переднего коренного подшипника, 8 - штифт, 9 - задняя шайба упорного подшипника, 10-передняя шайба упорного подшипника,
11 - упорная шайба.

Осевые перемещения вала воспринимаются передним коренным подшипником через две упорные шайбы (фиг. 15) из стальной, залитой баббитом ленты. Величина осевого зазора составляет 0,075 - 0,175 мм.

Передняя шайба 10 обращена поверхностью, залитой баббитом, к стальной упорной шайбе 11, сидящей на валу на шпонке и прижатой к торцу коренного подшипника. Задняя шайба 9 обращена поверхностью, залитой баббитом, к бурту щеки вала. От вращения шайбы удерживаются: передняя - двумя штифтами, запрессованными в блок и в крышку и входящими в выемки шайбы, задняя - выступом, входящим в паз на торце крышки коренного подшипника.

На передний конец вала посажены на шпонке распределительная шестерня 6, маслосбрасывающее кольцо 5 и ступица 2, прижатые к торцу упорной шайбы 11 храповиком 1, ввернутым в торец вала. К ступице шестью болтами привертывается штампованный шкив привода водяного насоса и генератора. В крышке распределительных шестерен помещен самоподтягивающийся сальник 4 переднего конца вала с резиновой манжетой, работающей по наружной поверхности ступицы. При постановке крышка должна быть отцентрирована, по сальнику во избежание течи в этом соединении.

Сальник заднего конца коленчатого вала состоит из двух полуколец, изготовленных из прографиченного асбестового шнура, вкладываемых в две обоймы.

Верхняя обойма крепится болтами к торцу блока, задняя - к крышке подшипника. Задняя коренная шейка коленчатого вала имеет перед сальником маслосбрасывающий буртик, входящий в кольцевую выточку подшипника. Из этой выточки масло через специальное отверстие стекает в картер двигателя.

На конце коленчатого вала имеется фланец для крепления маховика.

Маховик отлит из серого чугуна и имеет напрессованный стальной зубчатый обод для пуска двигателя стартером.

Для нахождения верхней мертвой точки (в. м. т.) при установке зажигания, в наружную поверхность маховика запрессован стальной шарик. По обе стороны шарика нанесено по 12 рисок, каждое деление которых соответствует одному градусу поворота коленчатого вала.

Маховик крепится к фланцу четырьмя специальными болтами, имеющими плотную посадку в отверстиях.

Гайки этих болтов имеют индивидуальную шплинтовку и затягиваются динамометрическим ключом с моментом в 7,6 - 8,3 кгм.

Вкладыши шатунных и соответственных коренных подшипников коленчатого вала взаимозаменяемые, тонкостенные; изготавливаются из малоуглеродистой стальной ленты, залитой баббитом специального состава.

Толщина стальной ленты шатунных вкладышей 1,45 мм, коренных - 1,9 мм; толщина слоя баббита соответственно 0,35 и 0,4 мм.

Ширина шатунного вкладыша - 28 мм. Небольшой слой баббита практически при работе не дает усадки, поэтому коренные и шатунные вкладыши не требуют подтяжек и применения регулировочных прокладок.

Изготовление шеек коленчатого вала, вкладышей и постелей для них в блоке и в шатунах с высокой точностью позволяет производить замену вкладышей при ремонте двигателя без подгонки.

В каждый подшипник устанавливается по два вкладыша; они удерживаются в них при помощи фиксирующих выступов, входящих в пазы, которые имеются в шатунах и в блоке.

Оба шатунных вкладыша одинаковы и унифицированы с вкладышами двигателей М-20 и ЗИМ. Небольшое отверстие, совпадающее с отверстием в нижней головке шатуна для подвода смазки к цилиндрам, кулачкам распределительного вала и к тарелкам толкателей, имеется также и во вкладыше, который устанавливается в крышку шатуна для обеспечения их взаимозаменяемости.

Оба вкладыша коренных подшипников имеют кольцевую канавку, совпадающую с отверстием в шейке коленчатого вала.

Вкладыши, устанавливаемые в блок, имеют в центре канавки отверстие для подвода смазки; вкладыши, устанавливаемые в крышки, такого отверстия не имеют.

Во вкладышах заднего подшипника делается дополнительная кольцевая канавка, расположенная вблизи их торца. Из этой канавки масло стекает через отверстие во вкладыше и в крышке в картер двигателя.

Вкладыши коренных подшипников различны по ширине: ширина вкладышей переднего подшипника - 30,5 мм; средних - 26 мм и заднего - 42,5 мм. Вкладыши соответствующих коренных подшипников унифицированы с вкладышами двигателей М-20 и ЗИМ.

Зазор между шейками коленчатого вала и вкладышами шатунных и коренных подшипников лежит в пределах 0,026 - 0,077 мм на новом двигателе.

Болты коренных и гайки шатунных подшипников следует затягивать динамометрическим ключом с моментом в 12,5 - 13,6 кгм для коренных и в 6,8 - 7,5 кгм для шатунных подшипников.