Газораспределительный механизм

В двигателях автомобилей применяют газораспределительные механизмы с нижним и верхним расположением клапанов. Верхнее расположение клапанов имеет ряд преимуществ, способствующих повышению мощности и экономичности двигателя, а именно:

компактная камера сгорания с более коротким путем горения рабочей смеси препятствует возникновению детонации и позволяет повысить степень сжатия;
отношение поверхности камеры сгорания к ее объему на 30—35% меньше по сравнению с Г-образной камерой, что сокращает потери тепла в охлаждающую жидкость и повышает экономичность двигателя;
возможность увеличения размеров и высоты подъема впускных клапанов, а следовательно, повышение наполнения;
доступность регулировки клапанного механизма.

Распределительный вал.

При нижнем расположении вала его привод состоит из пары цилиндрических шестерен с косыми зубьями; на коленчатом валу стальная шестерня, а на распределительном — текстолитовая (двигатели ЗМЗ) или чугунная (двигатели ЗИЛ).

При верхних клапанах распределительный вал располагают в нижней или верхней части блока цилиндров («Москвич-412»). Привод распределительного вала двигателей автомобилей ЗИЛ-111 и «Москвич-412» осуществлен бесшумной цепью.

Рис 11. Распределительные шестерни двигателей ЯМЗ: 1 — шестерня коленвала; 2 — шестерня распредвала; 3 — топливный насос высокого давления ТНВД; 4 — шестерня привода вентилятора; 5 — ведомая шестерня привода ТНВД; 6 — ведущая шестерня привода ТНВД; 7 — распределительный вал двигателя; 8 — шестерня привода масляного насоса; 9 — масляный насос; 10 — промежуточная шестерня привода масляного насоса

На рис. 11 показаны распределительные шестерни двигателей ЯМЗ. От шестерни 1 коленчатого вала получает вращение шестерня 2 распределительного вала и промежуточная шестерня 10 привода масляного насоса. Шестерня 2 вращает шестерню 4 привода вентилятора. Вал топливного насоса 3 высокого давления имеет привод от ведомой шестерни 5, получающей вращение от ведущей шестерни 6, закрепленной на распределительном валу 7 сзади шестерни 2.

Распределительный вал устанавливают в биметаллических (ЗМЗ, ЗИЛ) или металлокерамических (ЯМЗ) втулках.

Для облегчения установки распределительного вала в блок цилиндров шейки его выполняют ступенчатыми. Углы взаимного расположения кулачков на валу зависят: для одноименных кулачков — от числа цилиндров, для разноименных — от фаз газораспределения.

Продольное смещение распределительного вала ограничивают упорным фланцем 5 (см. рис. 5), привернутым к блоку цилиндров. Распорная шайба, зажатая между ступицей шестерни 6 и торцом передней шейки распределительного вала, несколько толще фланца 5. Этим обеспечивается осевой зазор распределительного вала двигателей, равный 0,08—0,208 мм.

На переднем конце распределительного вала двигателя ЗМЗ-66 крепится эксцентрик 3 привода топливного насоса и балансир 4, предназначенный для уравновешивания сил инерции, возникающих при вращении эксцентрика.

Толкатели

Рис 12. Толкатели: а — поршневого типа (ЗМЗ-66); б — гидравлический (ЗИЛ-111); в — качающийся роликовый (ЯМЗ): 1 — пята; 2 — втулка толкателя; 8 — ролик; 4 — игольчатый подшипник; 5 — ось ролика; 6 — плунжер; 7 — пластинчатый клапан; 8 — пружина плунжера; 9 — корпус толкателя; 10 и 11 — отверстия

Толкатели поршневого типа изготовляют из стали с наплавленной чугунной пятой (рис. 12, а). В двигателях ЯМЗ — толкатели качающиеся роликовые (рис. 12, б), ролик 3 вращается на игольчатом подшипнике 4. В месте соприкосновения со штангой в толкатель запрессована пята 1 со сферической поверхностью.

Гидравлические толкатели двигателя ЗИЛ-111 (рис. 12, б) автоматически обеспечивают устранение зазоров и бесшумность работы клапанного механизма. При закрытом клапане пружина 8 отжимает плунжер 6 вверх, устраняя зазоры в клапанном механизме. Пространство между корпусом 9 толкателя и плунжером 6 при этом увеличивается и пополняется маслом из системы смазки двигателя через отверстия 10 в корпусе толкателя, отверстия 11 в плунжере и клапан 7.

При подъеме клапана толкающая штанга нажимает на пяту 1, и плунжер перемещается вниз, клапан 7 закрывается. Вследствие несжимаемости масла гидравлический толкатель при этом действует как жесткий толкатель, обеспечивая открытие клапана.

Недостатком гидравлических толкателей является высокая стоимость изготовления. Кроме того, для них требуется исключительно чистое, некоксующееся масло.

Толкающие штанги и коромысла.

Штанги изготовляют полыми, из стали или дюралюминия со стальными закаленными сферообразными наконечниками.

Коромысла устанавливают на общую ось, укрепленную на головке цилиндров с помощью стоек, или каждое коромысло 10 (см. рис. 3) на отдельную ось 3. Положение оси коромысла фиксируется двумя штифтами. Разрезная ось 18 толкателей 15 состоит из трех частей и опирается на четыре чугунные втулки 17. Распределительный вал 19 вращается в четырех металлокерамических втулках.

Клапаны.

Головки клапанов при работе двигателя сильно нагреваются (впускные до 400° С, выпускные до 900° С), поэтому впускные клапаны изготовляют из хромистой стали, выпускные клапаны (или только их головки) — из высококачественной жаростойкой стали, а вставные седла клапанов — из жароупорного чугуна.

Клапаны имеют тарельчатую плоскую головку; для лучшего наполнения цилиндров диаметр головки впускного клапана делают больше, чем выпускного: Рабочую поверхность головки клапана наплавляют жаро- и износостойким сплавом, стержень хромируют. На стержне клапана выполняется кольцевая выточка, в которую вставляются два сухаря для крепления пружины.

На стержнях впускных клапанов часто устанавливают маслоотражательные резиновые колпачки, уменьшающие проникание масла в цилиндр двигателя через зазор между направляющей втулкой и стержнем клапана.

Рис 13. Выпускной клапан с механизмом его поворота: а — выпускной клапан; б и в — схемы механизма поворота клапана

1 — выпускной клапан; 2 — корпус устройства для поворота клапана; 3 — упорная шайба; 4 — замочное кольцо; 5 — пружина клапана; 6 — опорная шайба пружины; 7 — сухарь; 8 — натриевое наполнение клапана; 9 — жаро- и износостойкая наплавка; 10 — заглушка; 11 — седло клапана; 12 — дисковая пружина; 13 — шарик; 14 — возвратная пружина

Выпускные клапаны двигателей ЗМЗ-66 и ЗИЛ-131 выполняют полыми (рис. 13, а). Для лучшего охлаждения внутренние полости клапанов, заполняют натрием, который имеет высокую теплопроводность и температуру плавления 98° C. При повышении температуры натрий расплавляется и при перемещении клапана омывает внутреннюю его полость, отводя тепло от головки к стержню. Тепло от стержня передается стенкам направляющей втулки клапана.

Выпускные клапаны двигателей ЗИЛ принудительно поворачиваются (20—40 об/мин при 3200 об/мин коленчатого вала), что предотвращает их заедание и обгорание. Механизм поворота состоит из неподвижного корпуса 2, пяти шариков 13 (рис. 13, б и в) с возвратными пружинами 14, дисковой пружины 12 и упорной шайбы 3 с замочным кольцом 4. Корпус 2 устанавливается на направляющей втулке клапана в углублении головки цилиндров и имеет секторные пазы для шариков 13. Упорная шайба 3 и дисковая пружина 12 с зазором надеты на выступ корпуса. При закрытом клапане, когда усилие его пружины 5 невелико, дисковая пружина 12 (рис. 13, б) выгнута наружной кромкой кверху, а внутренней кромкой опирается на заплечик корпуса. Когда открывается клапан, усилие его пружины увеличивается, дисковая пружина 12 распрямляется (рис.13, а), между внутренней ее кромкой и заплечиком корпуса 2 появляется зазор. Усилие пружины передается на шарики 13, и они, перекатываясь по секторным пазам корпуса, поворачивают дисковую пружину и упорную шайбу, а следовательно, пружину клапана и клапан.

При закрытии клапана усилие его пружины уменьшается, дисковая пружина 12 прогибается и упирается в заплечик корпуса, освобождая шарики 13, которые под действием пружин 14 возвращаются в исходное положение.

Читайте так же:

Как отрегулировать плиту на природный газ

При верхнем расположении клапанов иногда устанавливают не одну, а две пружины на каждый клапан («Москвич-408», ЯМЗ-236, ЯМЗ-238), чем достигается уменьшение размеров пружин и большая надежность. Направление витков внутренней и наружной пружин должно быть разным, чтобы при поломке одной из них ее витки не могли попасть между витками другой и вызвать аварию.

Фазы газораспределения.

Под фазами газораспределения понимают моменты начала открытия и конца закрытия клапанов, выраженные в градусах угла поворота коленчатого вала относительно мертвых точек. Фазы подбирают опытным путем в зависимости от быстроходности двигателя и конструкции его впускной и выпускной систем. Для лучшей очистки цилиндров от отработавших газов выпускной клапан начинает открываться до н. м. т., а закрывается после в. м. т. Для лучшего наполнения цилиндров впускной клапан начинает открываться до в. м. т., а закрывается после н. м. т.

Фазы газораспределения двигателей ЗМЗ-66, ЗИЛ-131, ЯМЗ-236 и ЯМЗ-238 приведены на рис. 14. Правильность установки газораспределения определяется зацеплением распределительных шестерен в соответствии с имеющимися на них метками.

Рис 14. Диаграммы фаз газораспределения двигателей: a — 3M3-66; б — ЗИЛ-131; в — ЯМЗ-236 и ЯМЗ-238

Постоянство фаз газораспределения сохраняется при соблюдении температурного зазора между стержнем клапана и носком коромысла. При увеличении зазора продолжительность открытия клапана уменьшается, а при уменьшении — увеличивается.

При малом зазоре и нагреве двигателя могут произойти неплотная посадка клапана на седло, утечка газов и обгорание рабочей поверхности клапана, при увеличенном зазоре — неполное открытие клапанов, ухудшение наполнения и очистки цилиндров, повышение ударной нагрузки на сопряженные детали клапанного механизма, приводящие к их ускоренному износу.

Статья из книги «Устройство грузового автомобиля». Читайте также другие статьи из

Регулировка газораспределительного механизма ямз 238

ЗАПЧАСТИ И СБОРОЧНЫЕ ДЕТАЛИ

СПЕЦТЕХНИКА НА БАЗЕ УРАЛ, МАЗ, КАМАЗ ____________________

Автокран КС-45721

Запасные части для грузовых автомобилей Урал, Краз, МАЗ, Камаз. Детали двигателей ЯМЗ-236, ЯМЗ-238

ГРМ и клапаны Маз-5551, 5549, Маз-5335, 5336, 5337

Регулировка клапанов Маз-5551, 5549, Маз-5335, 5336, 5337

Тепловые зазоры между торцами стержней клапанов и носками коромысел, обеспечивающие герметичность посадки клапана на седло, должны иметь строго определенную величину.

Величина теплового зазора у впускного и выпускного клапана двигателя Маз-5551, 5549, Маз-5335, 5336, 5337 устанавливается одинаковой и регулируется в пределах 0,25—0,30 мм.

При увеличении тепловых зазоров уменьшается продолжительность открытия клапанов, вследствие чего ухудшается наполнение цилиндра свежим зарядом воздуха и очистке его от отработавших газов. При этом снижается мощность, повышается расход топлива и возникают стуки в механизме привода клапанов.

При уменьшении тепловых зазоров клапанного механизма нарушается герметичность камеры сгорания во время работы двигателя, двигатель теряет компрессию, перегревается и не развивает полной мощности.

Тепловые зазоры клапанного механизма Маз-5551, 5549, Маз-5335, 5336, 5337 требуется регулировать на холодном двигателе в следующем порядке:

— выключить подачу топлива;

— снять крышки головок цилиндров;

— проверить динамометрическим ключом момент затяжки болтов крепления осей коромысел, который должен составлять 12—16 кГм;

— проворачивая коленчатый вал по часовой стрелке (если смотреть со стороны вентилятора) ломиком, вставленным в отверстие в маховике, или ключом 32 мм за болт крепления шкива, внимательно наблюдать за движением впускного клапана первого цилиндра.

После того как впускной клапан полностью поднимется (полностью закроется), следует провернуть коленчатый вал еще на 1/4 — 1/3 оборота.

В это время в первом цилиндре происходит такт сжатия и оба клапана этого цилиндра закрыты;

— проверить пластинчатым щупом зазоры между торцом клапана носком коромысла у впускного и выпускного клапанов первого цилиндра.

В процессе эксплуатации допускается увеличение зазоров до 0,4 мм.

При необходимости следует отрегулировать зазоры клапанов Маз-5551, 5549, Маз-5335, 5336, 5337 в пределах 0,25—0,30 мм.

Для этого необходимо ослабить контргайку регулировочного винта, вставить в зазор щуп и, вращая винт отверткой, установить необходимый зазор.

Затем, придерживая отверткой регулировочный винт, затянуть контргайку и вновь проверить зазор. Щуп толщиной 0,25 мм должен проходить свободно без заеданий, а толщиной 0,30 мм с усилием; отрегулировать тепловые зазоры в остальных цилиндрах двигателя в порядке работы цилиндров 1—4—2—5—3—6.

Проверку и регулировку зазоров клапанов Маз-5551, 5549, Маз-5335, 5336, 5337 в каждом цилиндре выполняют, как описано выше. Коленчатый вал проворачивают в направлении вращения до момента полного закрытия впускного клапана регулируемого цилиндра и затем дополнительно еще проворачивают на 1/4 — 1/3 оборота.

После окончания регулировки тепловых зазоров пустить двигатель и прослушать его работу. При появлении стука клапанов остановить двигатель, вновь проверить зазоры и при необходимости отрегулировать.

Убедившись в правильной регулировке зазоров, установить крышки головок цилиндров и затянуть их гайками-барашками.

Устройство ГРМ Маз-5551, 5549, Маз-5335, 5336, 5337

Особенностью конструкции газораспределительного механизма ГРМ двигателя ЯМЗ-236 является применение качающихся толкателей, снабженных роликами (рис. 10).

Каждый цилиндр имеет два клапана — один впускной, другой выпускной. Клапаны перемещаются в металлокерамических направляющих втулках при помощи кулачков распределительного вала через роликовые толкатели.

Рис. 10. ГРМ Маз-5551, 5549, Маз-5335, 5336, 5337

1 — распределительный вал; 2 — толкатель; 3 — штанга толкателя; 4 — впускной клапан; 5 — направляющая втулка; 6 — шайба пружин клапана; 7 — наружная пружина; 8 — внутренняя пружина; 9 — тарелка пружин клапана; 10 — втулка тарелки пружин клапана; 11 — сухарь; 12 — коромысло; 13 — гайка регулировочного винта; 14 — регулировочный винт; 15 — ось толкателей; 16 — опора; 17 — болт крепления оси коромысла; 18 — седло выпускного клапана; 19 — выпускной клапан.

Распределительный вал Маз-5551, 5549, Маз-5335, 5336, 5337 расположен в средней части развала цилиндров и приводится во вращение от коленчатого вала парой цилиндрических шестерен со спиральными зубьями. Боковой зазор в зацеплении — 0,09 — 0,22 мм.

На торцах шестерни выбиты метки, совпадение которых должно быть обеспечено при сборке двигателя. Высота подъема впускных и выпускных клапанов составляет 13,5 мм.

Клапаны Маз-5551, 5549, Маз-5335, 5336, 5337

Впускной клапан Маз-5551, 5549, Маз-5335, 5336, 5337 изготовлен из стали 4Х10С2М с последующей закалкой до твердости HRC 35—40. Торец стержня клапана в месте контакта с коромыслом закален на глубину 2—3 мм до твердости HRC 50—57.

Диаметр тарелки впускного клапана равен 61 мм, угол рабочей фаски — 121°+30′, диаметр стержня клапана —12-0,035-0,055 мм.

Выпускной клапан изготовлен из стали 4Х14Н14В2М с последующей закалкой до твердости HRC 25—30. К торцу стержня клапана приварен встык наконечник из стали 40ХН, поверхность которого закалена на глубину 2—3 мм до твердости HRC 50—57.

Диаметр тарелки выпускного клапана Маз-5551, 5549, Маз-5335, 5336, 5337 равен 48 мм, угол рабочей фаски 91°+30′; диаметр стержня клапана —12- 0,070-0,095 мм. Поверхность рабочей фаски выпускного клапана направлена стеллитом ВЗК; твердость наплавленного слоя — 40—45.

Читайте так же:

Гормональный препарат обладающий способностью регулировать углеводный обмен

Стержни обоих клапанов графитированы.

Направляющие втулки клапанов после механической обработки пропитывают минеральным маслом 20 (веретенное 3) в течение 2 ч при температуре 85—95°С.

Окончательно внутренние поверхности направляющих втулок до диаметра 12^+0,019 мм обрабатывают после запрессовки их в головку цилиндров.

Стержни клапанов смазываются маслом, которое вытекает из сопряжений коромысел и разбрызгивается клапанными пружинами.

Каждый клапан Маз-5551, 5549, Маз-5335, 5336, 5337 имеет по две пружины, комплекты которых являются унифицированными для обоих клапанов.

Наличие двух пружин обеспечивает приводу высокую резонансную характеристику. Наружная и внутренняя пружины клапана имеют противоположно направленную навивку.

Обе пружины изготовлены из пружинной проволоки.

Нижними концами пружины опираются на шайбы, верхними — на тарелки пружин клапана. Шайбы и тарелки изготовлены из стали 20 и цианированы на глубину 0,1—0,2 мм.

Тарелки пружин клапана крепятся на стержне клапана с помощью двух сухарей; выступающие пояски сухарей входят в кольцевую канавку на стержне клапана.

Существенно повышается долговечность рабочих фасок клапанов, седел и торцов стержней клапанов, если клапану обеспечить возможность проворачивания относительно седла.

В двигателях ЯМЗ-236 клапанные сухари зажимаются не непосредственно верхней тарелкой пружин, а через дополнительную коническую втулку.

Цианированная коническая втулка своим нижним концом опирается на плоскую поверхность донышка тарелки. Момент трения на этой поверхности очень мал, что дает возможность клапану проворачиваться при работе.

Особенностью конструкции коромысел и деталей их крепления является то, что коромысла установлены на индивидуальные оси. Коромысла и все детали их крепления унифицированы.

Коромысла клапанов Маз-5551, 5549, Маз-5335, 5336, 5337 — кованые, изготовлены из стали 45. На коротком плече коромысла имеется резьбовое отверстие для установки регулировочного винта.

Конец длинного плеча коромысла обработан под цилиндрическую площадку, поверхность которой закалена т. в. ч. на глубину 2—5 мм до твердости HRC 56—63 и отшлифована; через эту площадку при работе двигателя передаются усилия на торец клапана.

Смещение линий касания цилиндрической поверхности коромысла с осью торца клапана обеспечивает равномерное распределение максимальных нагрузок на втулки клапана.

Подшипниками коромысла клапана Маз-5551, 5549, Маз-5335, 5336, 5337 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.

Толкатель Маз-5551, 5549, Маз-5335, 5336, 5337 (см. рис. 10) 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.

Каленый ролик с игольчатым подшипником расположен в профрезерованной прорези на оси, запрессованной в отверстие, выполненное непосредственно в толкателе.

Применение подшипников качения в приводе клапанов Маз-5551, 5549, Маз-5335, 5336, 5337 обеспечивает надежную и долговечную работу механизма газораспределения ГРМ.

Над роликом в теле толкателя выполнено отверстие, в которое запрессована каленая пята из стали ШХ15, имеющая твердость HRC 58—63.

Для подачи смазки к рабочей поверхности пяты и через штанги к подшипникам коромысла клапана в теле пяты и толкателя просверлены масляные каналы.

Замена клапанов Маз-5551, 5549, Маз-5335, 5336, 5337

Клапан Маз-5551, 5549, Маз-5335, 5336, 5337 заменяют при наличии трещин, прогара, облома или следов деформации тарелки клапана. Замене подлежат также впускные клапаны, имеющие диаметр стержня менее 11,85 мм, и выпускные — менее 11,8 мм.

Замена направляющей втулки клапана Маз-5551, 5549, Маз-5335, 5336, 5337 — Втулка подлежит замене при ослаблении посадки ее в отверстии головки цилиндров или износе отверстия под клапан более допустимого. Максимально допустимый износ диаметра отверстия — 12,1 мм.

Номинальный зазор между впускным клапаном и направляющей втулкой — 0,030 — 0,074 мм, а максимально допустимый — 0,15 мм. Соответственно зазор для выпускного клапана: номинальный — 0,070 — 0,114 мм, максимально допустимый — 0,2 мм.

Новую направляющую втулку перед запрессовкой пропитать веретенным маслом в течение 2 ч при температуре масла 85—95°С.

После запрессовки втулки развернуть внутренний ее диаметр под размер 12+0.019 с последующей шлифовкой или фрезерованием седла клапана.

При обработке седла должна быть обеспечена концентричность поверхности фаски и отверстия в направляющей втулке. Допускается биение не более 0,03 мм. Из тела головки цилиндров втулка должна выступать на 3±0,5 мм.

Замена пружин клапанов Маз-5551, 5549, Маз-5335, 5336, 5337 — Герметичность клапанов может нарушиться при поломке или ослаблении пружин клапанов.

Если усадка пружин под нагрузкой больше указанных ниже величин, то их следует заменить.

Для замены пружин клапанов снять крышку головки цилиндров, установить поршень цилиндра в положение верхней мертвой точки, отвернуть болты крепления оси коромысла и снять ее; с помощью приспособления (см. рис. 21) снять пружины клапана.

Установку пружины на место выполняют в обратном порядке. После сборки проверить тепловой зазор в клапанном механизме.

Замена штанг, коромысел и их осей Маз-5551, 5549, Маз-5335, 5336, 5337 — Коромысло заменяют при обнаружении трещины или облома. При износе отверстия под ось коромысла до диаметра 25,15 мм заменяют только втулку. Кроме того, втулку заменяют при ослаблении ее посадки в коромысле. Посадку втулки проверяют легкими ударами медной выколотки.

Запрессованная новая втулка должна утопать в теле коромысла по 1 мм с обеих сторон.

Необходимо следить, чтобы масляные отверстия во втулке и коромысле совпадали, а стык втулки находился в верхней части отверстия. После запрессовки втулку развернуть под размер 25 +0,030 +0,008 мм.

Ось коромысла клапана Маз-5551, 5549, Маз-5335, 5336, 5337 бракуют при наличии трещины или облома. Допускается износ по диаметру до 25,00 мм.

Штанга толкателя не должна иметь задиров или выкрашивания цементированного слоя на рабочих поверхностях наконечников.

Погнутость штанги проверяют с помощью индикатора на призмах. Если биение штанги превышает 0,5 мм, штангу необходимо править.

Установку деталей на место выполняют в обратном порядке. После сборки проверить тепловые зазоры и при необходимости отрегулировать их.

Распредвал Маз-5551, 5549, Маз-5335, 5336, 5337

Распределительный вал Маз-5551, 5549, Маз-5335, 5336, 5337 кованый из стали 45. Он имеет четыре опорные шейки диаметром 54 мм.

Профили этих кулачков впускных и выпускных клапанов одинаковы. Поверхности всех опорных шеек и кулачков вала закалены с нагревом токами высокой частоты на глубину 2,5—3,5 мм до твердости HRC 52—56.

Читайте так же:

Регулировка гидроусилителя руля газель бизнес

В передней опорной шейке распредвала просверлено сквозное отверстие диаметром 4 мм для пульсирующего подвода масла к механизму привода клапанов.

На переднем конце вала имеется ступица со шпоночной канавкой для установки шестерни распределительного вала.

Между шестерней и передней опорной шейкой распределительного вала Маз-5551, 5549, Маз-5335, 5336, 5337 установлен упорный фланец для ограничения осевых перемещений распределительного вала (в пределах 0,121—0,265 мм) и предохранения от выпадания оси толкателей.

Упорный фланец прикреплен к переднему торцу блока цилиндров двумя болтами, законтренными от самоотвертывания стопорными шайбами.

Шестерня распределительного вала Маз-5551, 5549, Маз-5335, 5336, 5337 изготовлена горячей штамповкой из стали 40Х с закалкой и отпуском до твердости НВ 241—286. Число зубьев шестерни—84, модуль (по нормали) —2,5.

Угол зацепления для всех шестерен газораспределения и привода агрегатов двигателя равен 12°, угол наклона винтовой линии зуба 20°.

Шестерня стопорится на валу призматической шпонкой и крепится гайкой с замковой шайбой.

К шестерне распредвала Маз-5551, 5549, Маз-5335, 5336, 5337 крепится ведущая шестерня привода топливного насоса, которая внутренней обработанной цилиндрической поверхностью центрируется на бурте шестерни распределительного вала.

Газораспределительный механизм двигателя ЯМЗ-238

В конце 1950-х годах Ярославскому моторному заводу было предписано разработать более экономичный четырёхтактный дизельный двигатель взамен устаревших двухтактных ЯАЗ-204 и ЯАЗ-206, а также в рамках дизелизации транспорта. В итоге ярославские моторы стали штатными для МАЗ-500, КрАЗ-255Б, КрАЗ-250, КрАЗ-257, КрАЗ-260, КрАЗ-6322, также устанавливались на тракторы К-700, на бронетранспортёры, строительную технику, на электростанции, водный транспорт и т. д. На начало 1960-х годов двигатель был весьма современным и имел высокие удельные показатели.

Файлы: 1 файл

оро.docx

ТЕМА 1: Газораспределительный механизм двигателя ЯМЗ-238.

Устройство, неисправности, техническое обслуживание, ремонт.

Рисунок №1. Двигатель ЯМЗ 238

ЯМЗ-238 — семейство дизельных двигателей для большегрузных автомобилей, выпускаемых Ярославским моторным заводом. Пришли на смену двигателям ЯАЗ-204, ЯАЗ-206.

Двигатели дизельные, с турбонадувом и без него, V-образные, шестицилиндровые (ЯМЗ-236) и восьмицилиндровые (ЯМЗ-238) четырёхтактные, назначение — оснащение большегрузных автомобилей («КАМАЗ», «Урал» и т. д.), тракторов (К-700), бронетранспортёров, строительной техники и т. д. В это семейство также входит 12-цилиндровый ЯМЗ-240. Базовые версии двигателей турбонадува не имели.

Данные дизели имеют широкое распространение благодаря продолжающемуся уже долгое время выпуску автомобилей с этими моторами (МАЗ-500, их модификации и пр.). Несмотря на посредственные удельные показатели и устаревшую конструкцию в целом (главным образом механическая топливная система, не позволяющая выполнять нормы выше Евро-3 и т. д.), двигатели пользуются спросом и в наше время (2011-2014 г.) благодаря удовлетворительной надёжности, высокой ремонтопригодности, распространению запчастей и низкой цене в сравнении с заграничными аналогами. По этим же причинам (особенно по последней) двигатели ЯМЗ-236/238 устанавливают и на новые модели техники. Некоторую конкуренцию ему мог бы составить КАМАЗ-740 схожей мощности, конструкции, цены, но имеет низкую надёжность и другие недостатки, хотя и он пользуется

популярностью, кроме того, пожар на заводе КАМАЗа 1993 года приостановил выпуск этих двигателей и производители техники, которая оснащалась ими, стали временно ставить ЯМЗ-236/238 вместо него, до восстановления выпуска КАМАЗ-740. По состоянию на 2014 год двигатели были модернизированы для выполнения норм Евро-2, −3, обязательных для новых автомобилей, выпускаемых в России, повышена мощность, у ЯМЗ-236 до 300 л.с., у ЯМЗ-238 — 400 л.с.

По состоянию на 2014 год на Ярославском моторном заводе (Автодизель) выпускаются его преемники дизели ЯМЗ-530, однако семейство 236/238 не снято с производства.

В конце 2014 года в связи с военными действиями на Украине ЯМЗ прекратил поставки двигателей для КрАЗа.

1.1 Устройство газораспределительного механизма двигателя ЯМЗ 238.

Механизм газораспределения дизельного двигателя ЯМЗ-238 автомобилей МАЗ-5516, МАЗ-64229, 6303 и Краз-255, 6510, Краз-65101 — верхнеклапанный с нижним, расположением распределительного вала и приводом клапанов через толкатели, штанги и коромысла.

Основными деталями ГРМ ЯМЗ-238 являются: распределительный вал с шестерней привода и подшипниками, толкатели, оси толкателей, штанги, коромысла с регулировочными винтами, оси коромысел, клапаны, пружины клапанов с деталями крепления и направляющие втулки клапанов (рис. №2).

Рисунок 2. Механизм газораспределения ГРМ ЯМЗ-238

1 – распределительный вал; 2 – толкатель; 3 – штанга толкателя; 4 – клапан; 5 – направляющая втулка клапана; 6 – шайба пружин клапана; 7 – наружная пружина; 8 – внутренняя пружина; 9 – тарелка пружин клапана; 10 – втулка тарелки пружин клапана; 11 – сухарь клапана; 12 – коромысло клапана; 13 – ось коромысла; 14 – регулировочный винт коромысла; 15 – уплотнительная манжета клапана; 16 – ось толкателей

Привод клапанов осуществляется от распредвала ЯМЗ-238 через роликовые толкатели 2, трубчатые штанги 3 и коромысла 12 с регулировочными винтами 14.

Распределительный вал дизеля ЯМЗ-238 автомобилей МАЗ-5516, МАЗ-64229, 6303 и Краз-255, 6510, Краз-65101 – стальной, штампованный, опорные шейки и кулачки для повышения износостойкости закалены ТВЧ.

Расположен в верхней части картера блока цилиндров и приводится во вращение от переднего конца коленчатого вала через пару косозубых шестерен.

Шестерни устанавливаются по меткам, выбитым на торцах зубчатых венцов.

Подшипниками распредвала ЯМЗ-238 служат бронзовые втулки, запрессованные в расточки блока цилиндров.

Продольное смещение вала ограничивается стальным упорным фланцем, установленным между ступицей шестерни и передней опорной шейкой вала.

После установки распредвала ЯМЗ-238 с шестерней в блок цилиндров фланец крепится к переднему торцу блока болтами с пружинными шайбами. Осевой люфт вала 0,08…0,21 мм.

Толкатели клапана двигателя ЯМЗ-238 – стальные, штампованные, качающегося типа с роликом для контакта с кулачками распределительного вала.

Ролик установлен на оси, запрессованной в проушины толкателя и закерненной с двух сторон от выпадения.

Между осью и роликом установлена «плавающая» втулка из подшипниковой стали.

В ступицу толкателя ЯМЗ-238 запрессованы две тонкостенные бронзовые втулки, пространство между втулками служит масляной полостью для подвода масла от оси толкателей к штангам.

Для сопряжения со штангой в расточку толкателя запрессована стальная закаленная пята.

Толкатели ЯМЗ-238 подвешены на трубчатых осях, установленных в расточках блока цилиндров в чугунных втулках, из которых передняя запрессована в блок, остальные установлены с зазором.

От продольного перемещения оси стопорятся спереди выступом упорного фланца распределительного вала, сзади – картером маховика.

Штанги толкателей – стальные, трубчатые с высаженными на концах сферическими поверхностями.

Для повышения износостойкости сферические поверхности закалены ТВЧ.

Коромысла клапанов ЯМЗ-238 – стальные, штампованные, с запрессованной в ступицу тонкостенной бронзовой втулкой.

Читайте так же:

Газель регулировка карбюратора холостой ход

На конце длинного плеча коромысла для контакта с клапаном выполнена пята с цилиндрической опорной поверхностью, закаленная ТВЧ.

Короткое плечо коромысла оканчивается бобышкой с резьбовым отверстием М12х1, в которое ввернут регулировочный винт со сферическим гнездом под штангу на одном конце и пазом под отвертку на другом конце.

Винт стопорится от отворачивания гайкой. Коромысла установлены на индивидуальные оси и застопорены от спадания стопорными кольцами с упорными шайбами.

Оси коромысел устанавливаются на головку цилиндров по двум цилиндрическим штифтам, запрессованным в оси со стороны опорной поверхности и крепятся к головке цилиндров шпильками с гайками.

Впускные и выпускные клапаны ЯМЗ-238 автомобилей МАЗ-5516, МАЗ-64229, 6303 и Краз-255, 6510, Краз-65101 изготовлены из специальных жаропрочных сталей.

Рабочая фаска выпускного клапана ЯМЗ-238 наплавлена жаропрочным сплавом типа «стеллит», к стержню приварен наконечник из легированной стали.

Для повышения износостойкости торцы стержней впускных и выпускных клапанов закалены ТВЧ.

Клапаны дизеля ЯМЗ-238 перемещаются в металлокерамических направляющих втулках, запрессованных в головку цилиндров.

На втулки впускных клапанов установлены уплотнительные манжеты.

Клапаны дизельного двигателя ЯМЗ-238 автомобилей МАЗ-5516, МАЗ-64229, 6303 и Краз-255, 6510, Краз-65101 поджимаются к седлам двумя цилиндрическими винтовыми пружинами, имеющими разное направление навивки.

Пружины одним концом упираются в опорные шайбы, установленные в цековки на головке цилиндров, а другим – в тарелку пружин, закрепленную на стержне клапана с помощью промежуточной втулки и двух конических сухарей.

Наличие втулки между тарелкой пружин и клапаном способствуют повороту клапанов при работе двигателя, и обеспечивает равномерный износ фасок и стержней клапанов в процессе эксплуатации.

2. ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

2.1.Неисправности газораспределительного механизма двигателя ЯМЗ 238

Характерные неисправности газораспределительного механизма такие: нарушение регулировки зазора в приводе клапанов, износ или обгорание рабочих поверхностей впускных и выпускных клапанов или их седел, поломка клапанной пружины или штанги толкателя, износ толкателей или их направляющих, направляющих втулок клапанов, распределительных шестерен или деталей цепной передачи, подшипников распределительного вала.
Причины неисправности и способы их устранения. Нарушение регулировки зазора в приводе клапанов заключается в увеличении или уменьшении зазора между клапаном и толкателем в нижнеклапанном двигателе и клапаном и коромыслом в верхнеклапанном двигателе. Зазор этот должен обеспечивать плотную посадку и бесшумную работу клапанов. В процессе работы двигателя вследствие износа, деформации деталей механизма газораспределителя величина зазора изменяется. Как увеличение, так и уменьшение зазора приводит к нарушению нормальной работы двигателя. При отсутствии зазора между клапаном и коромыслом нарушается плотность посадки клапана. В результате этого во время рабочего хода поршня газы прорываются через неплотность. Происходит подгорание клапанов и их седел.
Неплотность посадки клапанов можно установить по внешним признакам. Если неплотность имеется между впускным клапаном и его седлом, газы прорываются во впускной трубопровод, и это сопровождается «чиханием» в карбюраторе. При неплотном прилегании выпускного клапана к седлу появляются выстрелы в глушителе.

Увеличение зазора между клапаном и коромыслом или толкателем менее опасно, но также приводит к нежелательным последствиям. При увеличении зазора уменьшается период, на который открывается клапан и уменьшается живое сечение зазора между клапаном и седлом. В результате этого ухудшается наполнение цилиндров свежей рабочей смесью и их очистка от отработанных газов. При этом снижается мощность двигателя, ухудшаются пусковые качества.

Увеличенный зазор в клапанном механизме легко обнаружить, прослушивая двигатель при работе. Если при любых оборотах коленчатого вала в зоне расположения клапанов прослушивается металлический стук с высоким тоном и частотой на фоне общего глухого шума, это является показателем увеличенного зазора между клапаном и его приводом.
Проверка зазора в клапанном механизме производится, как правило, на холодном двигателе, но для некоторых двигателей приводятся справочные по зазорам и для прогретого двигателя. Регулировка зазора производится на холодном двигателе при полностью закрытых клапанах, что соответствует положению поршня в данном цилиндре в верхней мертвой точке.

2.2. Техническое обслуживание газораспределительного механизма двигателя ЯМЗ 238.

Техническое обслуживание газораспределительного механизма. В процессе эксплуатации изменяются тепловые зазоры между коромыслами и наконечниками стержней клапанов вследствие износа деталей газораспределительного механизма. При очень малых зазорах нарушается герметичность камеры сгорания, уменьшаются компрессия и мощность дизеля. Клапаны перегреваются, и фаски их могут прогореть. При значительных зазорах уменьшается высота подъема клапанов (менее 13,5 мм), вследствие чего ухудшаются наполнение и очистка цилиндров.

Для восстановления плотности посадки клапанов на седла следует периодически проверять и при необходимости притирать клапаны, регулировать тепловые зазоры. Тепловые зазоры в газораспределительном механизме проверяют и регулируют на ЯМЗ-240Б через одно ТО-2 (через 480 мото-ч), а на ЯМЗ-238НБ при ТО-3 (через 960 мото-ч). При необходимости, но не реже чем через 2000 мото-ч на ЯМЗ-240Б и не реже чем через 3000 мото-ч на ЯМЗ-238НБ выполняют притирку клапанов.

Зазоры клапанного механизма регулируют на холодном дизеле или по истечении 15 мин после его остановки. На дизеле ЯМЗ-240Б это выполняют в такой последовательности.

Выключают подачу топлива скобой регулятора частоты вращения.

Отворачивают барашковые гайки и снимают крышки головок цилиндров.

Тарированным ключом подтягивают гайки крепления головок цилиндров и проверяют момент затяжки болтов крепления осей коромысел.

Снимают крышку лючка с передней крышки корпуса (рис. И,а ). Цифры, нанесенные на корпусе гасителя крутильных колебаний около рисок, указывают номера цилиндров, на которых можно регулировать зазоры в клапанном механизме при данном положении коленчатого вала. В этом случае оба клапана цилиндра должны быть закрыты. Зазор рекомендуется регулировать одновременно (при одном положении коленчатого вала) в трех цилиндрах в последовательности: 1—5—12; 3—8—10; 2—6—7 и 4—9—11.

Мотор ЯМЗ 238 и регулировка клапанов: самостоятельное обслуживание

Регулировка клапанов на двигателе ямз 238 производится по разным причинам. Двигатель работает исправно. В результате трения деталей газораспределительного механизма увеличиваются зазоры. Регулировка позволяет уменьшить зазоры до рабочего состояния. Происходит износ седел и клапанов зазоры уменьшаются.

Поэтому через каждые 10000 – 20000 км необходимо проверять величину тепловых зазоров. Помимо этого случаются поломки двигателя. Снимется головка блока цилиндров. Ремонтируются коромысла. Меняется прокладка головки блока цилиндров. После ремонта так же требуется производить регулировку зазоров в клапанах.

Двигателя ЯМЗ пока они новые кажутся очень надежными, мощными. Создаётся впечатление, что этот двигатель никогда сломаться не может. Но это только первое впечатление. Потом он создаёт одну проблему за другой. Это просевшие гильзы, течь охлаждающей жидкости из под резиновых уплотнений гильз и дугие причины. Их возникает много когда приходится снимать головку блока. По окончании ремонта остаётся проблема регулировки клапанов.

Конечно же, опытные мотористы легко с этим справляются, для них это вообще не проблема. Где взять моториста если машина сломалась в поле или на трассе. Да и отдавать лишние деньги в принципе за незначительную услугу, бывает просто жалко. Поэтому лучше самому раз один раз разобраться и не на кого не рассчитывать.

Читайте так же:

Регулировка и настройка газового оборудования на карбюраторных двигателях

При регулировке клапанов необходимо знать порядок работы цилиндров двигателя. Для того чтобы понимать клапана какого цилиндра регулировать следующими.

1. Инструмент требующийся для регулировки клапанов

Здесь, опишу стандартный метод регулировки клапанов на двигателе ЯМЗ-238. Чтобы выполнить данную операцию,

вам понадобится следующий инструмент

Ключ на 30 (желательно накидной) с возможностью надеть на него усилитель из трубы;
Отвертки с широким шлицом;
Накидной ключ на 17;
Щуп на 0,25 мм.

Также, желательно иметь канаву для проворачивания коленчатого вала. Однако, если ее нет в наличии, то вполне можно обойтись и без нее, хоть и будет это несколько не удобно.

Устройство двигателя ЯМЗ 238

Перед началом ремонта следует разобраться в устройстве газораспределительного механизма (ГРМ) двигателя ЯМЗ 238. Именно он отвечает за своевременный впуск рабочей свечи в цилиндр и выпуск отработанных газов из камеры сгорания.

Примечание: Особенность ГРМ в том, что система клапанов располагается вверху, распредвал находится внизу, а на передающих коромыслах (рычагах) находится регулировочный механизм.

Основными конструктивными элементами ГРМ являются распределительный вал, толкатели, штанги толкателей, клапаны и коромысла (рисунок 1).

Рисунок 1. Устройство газораспределительного механизма ЯМЗ 238

Главным рабочим механизмом системы является распределительный вал. Его кулачки подают передают импульсы на толкатели. Они воздействуют на клапаны, которые возвращаются на исходную позицию с помощью пружин.

Правильная регулировка клапанов ЯМЗ 238 поможет наладить оптимальный режим подачи топлива и полный вывод отработанных газов. Благодаря этому продлевается срок эксплуатации двигателя и достигается оптимальный размер топлива.

Клапана ЯМЗ 238 | новости СпецМаш

Для двигателей ЯМЗ 238 регулировка клапанов упрощается тем, что все ходы равномерны. То есть, после того, как разобрались с первым цилиндром, коленвал проворачиваем ровно на 90 градусов и можно регулировать клапана на пятом…

Порядок работы цилиндров двигателя ЯМЗ 238

В таком порядке работают все v-образные восьми цилиндровые двигатели. Это означает, что поршень первого цилиндра подошел в ВМТ в момент сжатия. Произошел впрыск топлива в камеру сгорания перого цилиндра Клапана первого цилиндра закрыты. И именно в этом положении на не работающем двигателе можно регулировать клапана первого цилиндра.

Следующим согласно порядка работы двигателя в работу вступит 5 цилиндр. Поршень пятого цилиндра подойдет к вмт произойдет впрыск топлива. Клапана в этот момент закроются. Это положение и будет для регулировки клапанов пятого цилиндра. Так далее. Согласно порядка будут работать остальные цилиндры. То есть необходимо подводить поршень каждого цилиндра в верхнюю мертвую точку по очереди согласно порядка работы.

Помимо этого необходимо хорошо знать расположение цилиндров в двигателе

Когда требуется регулировка клапанов?

В первую очередь следует учитывать, что двигатели такой мощной техники работают в чрезвычайно сложных условиях. Кроме высоких механических нагрузок, каждая деталь мотора подвергается сильному нагреву. Он вызывает тепловое расширение металла и со временем деталям требуется профилактический осмотр и ремонт (рисунок 2).

Рисунок 2. Регулировка необходима, если из двигателя слышен посторонний шум

Вся газораспределительная система двигателя ЯМЗ 238 собрана из элементов, изготовленных из разных металлов. Их состав неоднородный, поэтому после нагрева точность подгонки элементов двигателя искажается, изменяются параметры тепловых зазоров и нарушается изначальная настройка механизма.

В результате возникает характерный стук, который говорит о том, что работа клапанов и всей камеры сгорания нарушилась.

Необходимо помнить, что:

Увеличенный тепловой зазор ухудшает функционирование камеры сгорания и сокращает рабочий ресурс деталей.
Небольшой зазор уменьшает герметичность оединения между клапанами. Это не только ухудшает производительность мотора, но может вызвать прогар.

Перед началом ремонтных работ необходимо выключить подачу топлива, повернув скобу кулисы вниз. Она располагается в корпусе регулятора частоты вращения.

Далее двигатель охлаждают до температуры не более +30 градусов, демонтируют клапанную крышку и проверяют усилие затяжки осей коромысел ГРМ. Оптимальный показатель, установленный заводом-изготовителем, составляет 120-150 Нм.

Наладка клапанного механизма ЯМЗ 238

начало В начале 60-х на Ярославском моторном заводе положено начало производства восьмицилиндровых V-образных дизельных двигателей серии ЯМЗ 238. Простые, весьма надежные и неприхотливые «дизели» длительное время входили в список штатного оснащения тяжеловесов МАЗ, КрАЗ, Урал, КамАЗ.

Схема регулировки

подготовительных работ, переходят к непосредственной регулировке. Для этого необходимо подготовить инструменты: отвертки с широким шлицом, накидной ключ на 17, щуп на 0,25 мм и накидной ключ на 30 (желательно выбирать модель, на которую можно надеть усилитель из трубы).

Универсальная схема регулировки такая:

Сначала отвинчивают стопорную гайку регулировочного винта и вставляют щуп в образовавшийся зазор.
Далее начинают вращать регулировочный винт, чтобы достичь оптимальной величины зазора.
Потом затягивают колпачковую гайку регулировочного винта, удерживая его в неподвижном состоянии с помощью отвертки.

Рисунок 3. Регулировка предполагает использование нескольких инструментов

В процессе настройки коромысла выпускных клапанов прижимают к стопорному кольцу, а впускных – к торцу оси (по левой стороне). Если регулируются зазоры по правому ряду цилиндров, манипуляцию проводят в обратном порядке (рисунок 3).

Двигатель ЯМЗ-238: Регулировка клапанов

С регулировкой клапанов на двигателе ЯМЗ-238, встречается основная масса водителей МАЗов. Только те, кто обслуживает свой автомобиль исключительно на станциях технического обслуживания, избегают этой операции.

По регулировке клапанов, написано довольно много рекомендаций и наставлений: от самых простых и незамысловатых до музыкальных. Профессиональные мотористы, регулируют клапана на слух по стуку, который происходит при выборе свободного зазора. Есть также люди, которые регулируют клапана на глаз.

Справедливости ради, стоит отметить, что такие варианты регулировки, если применяет их настоящий специалист, дают хорошие результаты при выставлении зазоров. Однако, описывать подобные методы я не буду, т.к. такими способностями не обладаю, а потому пользуюсь щупом.

Полезные советы

После завершения настройки мотора повторно проверяют состояние зазоров, далее запускают двигатель и проверяют его работу на слух. Если будет слышен характерный стук, процедуру повторяют.

Практические навыки регулировки клапанов ЯМЗ 238 можно освоить с помощью видео.

Зазоры клапанов ЯМЗ 238

Регулировка клапанов на ЯМЗ 238 предполагает установку зазоров в пределах 0,25-0,3 мм. Впускные и выпускные клапана имеют одинаковый зазор. Если устанавливается щуп 0,25 мм, он должен входить между коромыслом и шейкой клапана без особого усилия, свободно. Если устанавливаете щуп 0,3 мм. он должен входить с усилием, но не так что бы совсем не лезть между клапаном и коромыслом.

После того как клапана отрегулированы. Желательно завести двигатель с открытыми клапанными крышками. Это нужно для того что бы проверить тот ремонт который был сделан до регулировки клапанов. Проверить необходимо топливные трубки на возможность утечки топлива. В случае утечки топливо будет попадать в картер двигателя. Да и просто так лишний раз проверить это не мешает.

голоса

Рейтинг статьи