Двигатель КАМаЗ . Общие сведения

Грузовые автомобили КамАЗ начали производить в 1969 году, для него инженеры создали 4-тактный дизельный восьмицилиндровый мотор КамАЗ-740 V8. Данный силовой агрегат имел рабочий объем в 10852 см3, а мощность его составляла 210 лошадиных сил. Затем показатели мощности пришлось расширить от 180 л.с. до 360. Эти грузовики комплектовались пневмоусилителем сцепления, 5-ступенчатой коробкой с синхронизаторами.

Двигатели предназначены для установки на одиночные автомобили, автомобильные тягачи, автобусы, железнодорожный транспорт, сельскохозяйственную, дорожно-строительную и другую технику, поставляемую на внутренний рынок и на экспорт в страны с умеренным или тропическим климатом

Двигатели, изготовленные в исполнении «У» по ГОСТ 15150-69, рассчитаны на эксплуатацию при температурах окружающего воздуха от минус 45 до плюс 40 С (предельные рабочие температуры от минус 50 до плюс 50 С), относительной влажности воздуха до 75 % .

Двигатели могут эксплуатироваться в районах, расположенных на высоте до 4300 метров над уровнем моря при снижении мощностных, экономических, экологических и других показателей до 20 %, с возможностью преодоления перевалов до 4650 м

Общий вид, поперечный и продольный разрезы двигателя c V-образным ТНВД «ЯЗДА» приведены на рисунках 1, 3, 6. Конструктивные отличия двигателя с рядным ТНВД «BOSCH» показаны на рисунках 2, 4, 6.

Базовой деталью двигателя является блок цилиндров, на котором установлены и закреплены агрегаты и детали. В расточки полублоков установлены гильзы цилиндров «мокрого» типа. Сверху гильзы цилиндров закрыты головками, отдельными на каждый цилиндр. Снизу блок цилиндров закрыт масляным картером. В блоке цилиндров на пяти подшипниках скольжения расположен распределительный вал. Коленчатый вал установлен в нижней части блока. Система охлаждения жидкостная, закрытого типа, рассчитана на применение низкозамерзающей охлаждающей жидкости. Система смазки _ комбинированная. Система питания разделенного типа с V-образным или рядным насосом высокого давления с механическим или электронным регулятором. Система охлаждения наддувочного воздуха с охладителем типа воздух-воздух.

Блок цилиндров является основной корпусной деталью двигателя и представляет собой отливку из чугуна. Блок цилиндров двигателя составляют два ряда полублоков под гильзы цилиндров, расположенных V-образно под углом 90 один к другому и представляющих одно целое с верхней частью картера. Левый ряд расточек под гильзы смещен относительно правого вперед (к вентилятору) на 29,5 мм, что обусловлено установкой.

Гильзы цилиндров «мокрого» типа, легкосъемные, имеют маркировку 740.51-1002021 на поверхности заходного конуса нижнего направляющего пояска. Гильза цилиндра 7 изготавливается из серого специального чугуна, не подвергаемого термообработке в процессе изготовления, и отличается от гильз, не имеющих указанной маркировки. Установка на двигатели гильз без указанной маркировки не допускается. В соединении гильза – блок цилиндров 6 полость охлаждения уплотнена резиновыми кольцами круглого сечения. В верхней части установлено кольцо 8 в проточке гильзы, в нижней части – два кольца 4 и 5 в расточки блока цилиндров.

Привод агрегатов осуществляется прямозубыми шестернями и служит для привода механизма газораспределения, топливного насоса высокого давления, компрессора и насоса рулевого усилителя изделия. 20 Механизм газораспределения приводится в действие от ведущей шестерни 10 (с модулем зуба 4,5 мм), закрепленной на хвостовике коленчатого вала, через блок промежуточных шестерен, которые вращаются на двух рядах роликов 3, разделённых промежуточной втулкой 4 и расположенных на оси 1, закреплённой на заднем торце блока цилиндров. На хвостовик распределительного вала напрессована шестерня 16 (с модулем зуба 3 мм), угловое расположение которой относительно кулачков вала определяется шпонкой. Шестерня 15 установлена на вал 13 привода ТНВД с натягом и ориентируется шпонкой 14. Шестерни устанавливаются на двигатель в строго определенном положении по меткам «0», «Е» и рискам, выбитым на шестернях, как показано на рисунке 8. Привод ТНВД осуществляется от шестерни 15, находящейся в зацеплении с шестерней 16 распределительного вала. С шестерней привода ТНВД находятся в зацеплении шестерни привода компрессора и насоса рулевого усилителя изделия. К заднему торцу блока цилиндров крепится картер агрегатов. В верхней части картера агрегатов есть расточки, в которые могут устанавливаться компрессор и насос рулевого усилителя изделия. По бокам картера агрегатов выполнены бобышки с отверстиями для слива масла из турбокомпрессоров и под указатель уровня масла.

Коленчатый вал изготавливается из высококачественной стали с упрочнением методом карбонитрирования или азотирования. Для двигателей мощностью до 320 л.с. включительно допускается применение валов упрочненных токами высокой частоты. Валы имеют пять коренных и четыре шатунных шейки, связанные щеками и сопряженные с ними переходными галтелями. Для равномерного чередования рабочих ходов шатунные шейки коленчатого вала расположены под углом 90°Уплотнение коленчатого вала осуществляется манжетой 12 беспружинной конструкции с уплотнительным элементом из PTFE (модифицированный фторопласт). Диаметры шеек коленчатого вала: - коренных – (950,015) мм; - шатунных – (800,015) мм. Маркировка коленчатого вала, выполненная в поковке на третьем противовесе, должна быть 740.50-1005020.

Поршень отлит из алюминиевого сплава. В головке поршня имеются три канавки, в которые установлены поршневые кольца. Канавка под верхнее компрессионное кольцо со вставкой из износостойкого чугуна. В днище поршня выполнена открытая тороидальная камера сгорания с вытеснителем в центральной части, которая смещена относительно оси поршня в сторону от выточек под клапаны на 5 мм.

Компрессионные кольца изготавливаются из высокопрочного, а маслосъемное из серого чугунов. Верхнее компрессионное кольцо имеет форму двухсторонней трапеции, а второе имеет форму односторонней трапеции. При монтаже торец с отметкой «ТОР» должен располагаться со стороны камеры сгорания.

Маслосъемное кольцо коробчатого типа, высотой 4 мм, с пружинным расширителем, имеющим переменный шаг витков и шлифованную наружную поверхность. Средняя часть расширителя с меньшим шагом витков при установке на поршень должна располагаться в зоне замка кольца. Рабочая поверхность кольца покрыта хромом.

Маховик изготовлен из специального чугуна и закреплен десятью болтами 16 с двенадцатигранной головкой, изготовленными из легированной стали, на хвостовике коленчатого вала и зафиксирован штифтом 4 на центрирующей шейке коленчатого вала 20. С целью исключения повреждения поверхности маховика под головки болтов устанавливаются шайбы 17. Величина момента затяжки болтов крепления маховика указана в приложении А.

Механизм газораспределения

Механизм газораспределения предназначен для обеспечения впуска в цилиндры свежего воздушного заряда и выпуска из них отработавших газов. Впускные и выпускные клапаны открываются и закрываются в определенных положениях поршня, что обеспечивается совмещением меток на шестернях привода агрегатов при их монтаже. Механизм газораспределения – верхнеклапанный с нижним расположением распределительного вала. Кулачки распределительного вала 24, в соответствии с фазами газораспределения, перемещают толкатели 23. Штанги 19 сообщают качательное движение коромыслам 16, а они, преодолевая сопротивление пружин 4 и 5, открывают клапаны 25. Закрываются клапаны под действием сил сжатых пружин.

Распределительный вал стальной, кулачки и опорные шейки подвергнуты термообработке токами высокой частоты; устанавливается в развале блока цилиндров на пяти подшипниках скольжения, представляющих собой стальные втулки, залитые антифрикционным сплавом.

Клапаны из жаропрочной стали. Угол рабочей фаски клапанов – 90. Диаметр тарелки впускного клапана – 51,6 мм, выпускного – 46,6 мм, высота подъема впускного клапана – 14,2 мм, выпускного – 13,7 мм. Геометрия тарелок впускных и выпускных клапанов обеспечивает соответствующие газодинамические параметры впуска-выпуска газов. Клапаны перемещаются в направляющих втулках, изготовленных из металлокерамики. Для предотвращения попадания масла в цилиндры и снижения его расхода на «угар» на направляющие клапанов устанавливаются резиновые уплотнительные манжеты.

Толкатели тарельчатого типа с профилированной направляющей частью. Изготовлены из стали с последующей наплавкой поверхности тарелки отбеленным чугуном. Толкатель 39 подвергнут химико-термической обработке.

Штанги толкателей стальные, пустотелые, с запрессованными наконечниками.

Коромысла клапанов стальные, штампованные, представляют собой двуплечий рычаг, у которого отношение большего плеча к меньшему составляет 1,55. Коромысла впускного и выпускного клапанов устанавливаются на общей стойке и фиксируются в осевом направлении пружинным фиксатором.

Стойка коромысел чугунная, ее цапфы подвергнуты термической обработке ТВЧ.

Пружины клапанов винтовые, устанавливаются по две на каждый клапан. Пружины имеют различные направления навивки. Диаметр проволоки наружной пружины – 4,8 мм, внутренней – 3,5 мм. Предварительно устанавливаемое усилие пружин 355 Н, суммарное рабочее – 821 Н. Головки цилиндров отдельные на каждый цилиндр, изготовлены из алюминиевого сплава, для охлаждения имеют полость, сообщающуюся с полостью охлаждения блока цилиндров. Каждая головка цилиндра устанавливается на два установочных штифта, запрессованные в блок цилиндров, и крепится четырьмя болтами из легированной стали. Один из установочных штифтов одновременно служит втулкой для подачи масла на смазку коромысел клапанов. Втулка уплотнена резиновыми кольцами.