Устройство двигателя

Общее устройство двигателей ЯМЗ-236М и ЯМЗ-238М видно из их продольного (рис. 12 и 13) и поперечного (рис. 14) разрезов.

Блок цилиндров

Блоки цилиндров двигателей ЯМЗ-236М и ЯМЗ-238М по конструкции аналогичны. Блок цилиндров представляет собой жесткую отливку из низколегированного серого чугуна с точно обработанными посадочными поверхностями для гильз цилиндров, вкладышей подшипников коленчатого вала, втулок распределительного вала и топливного насоса высокого давления с приводом.

Цилиндры двигателей расположены двумя рядами под углом 90° и выполнены в общем блоке с верхней частью картера. Правый ряд цилиндров смещен относительно левого вперед на 35 мм; это вызвано тем, что на одной шатунной шейке коленчатого вала устанавливаются два шатуна—один для правого ряда, другой — для левого.

Рис 14. Поперечный разрез двигателя

Крепление крышек коренных подшипников коленчатого вала осуществляется двумя вертикальными болтами М20 и двумя горизонтальными (стяжными) болтами

Расточка блока цилиндров под вкладыши коренных подшипников производится в сборе с крышками, поэтому крышки коренных подшипников невзаимозаменяемы и устанавливаются строго в определенном положении. На каждой крышке нанесен порядковый номер опоры, нумерация которого начинается от переднего торца блока.

Гильзы цилиндров — мокрого типа, отлиты из специального чугуна, уплотнение верхней части гильзы осуществляется прокладкой головки цилиндров, нижней— двумя- резиновыми кольцами. Кроме того, в нижней части гильзы цилиндров устанавливается резиновое антикавитационное кольцо. Верхний торец бурта гильзы выступает над привалочной плоскостью блока цилиндров на 0,065—0,165 мм.

Кривошипно-шатунный механизм

Коленчатый вал - стальной, изготавливается методом горячей штамповки, шейки вала закалены с нагревом токами высокой частоты. Вал двигателя ЯМЗ-236М имеет четыре коренные опоры и три шатунные шейки, двигателя ЯМЗ-238М— пять коренных опор и четыре шатунные шейки. Шатунные шейки вала имеют внутренние полости, закрытые заглушками, где масло подвергается дополнительной центробежной очистке. Полости шатунных шеек сообщаются посредством наклонных каналов с поперечными каналами в коренных шейках.

Для уравновешивания двигателя и разгрузки коренных подшипников от инерционных сил возвратно-поступательно движущихся масс поршней и шатунов и неуравновешенных центробежных сил на щеках коленчатого вала установлены противовесы, в сборе с которыми вал балансируется. Кроме того, в систему уравновешивания входят выносные массы, расположенные в маховике и закрепленные в виде противовеса на носке коленчатого вала. Выносные противовесы и маховики двигателя ЯМЗ-236М невзаимозаменяемы с противовесами и маховиками двигателя ЯД13-238М. От осевых смещений вал фиксируется четырьмя бронзовыми полукольцами, установленными в выточках задней коренной опоры.

Носок и хвостовик коленчатого вала уплотняются резиновыми самоподжимными сальниками.

Маховик отлит из серого чугуна и крепится болтами к заднему торцу коленчатого вала. Болты предохраняются от самоотвинчивания специальными стопорными пластинами, каждая из которых устанавливается под два болта. Маховик точно фиксируется относительно шеек коленчатого вала двумя штифтами. Зубчатый венец маховика служит для пуска двигателя стартером.

Шатун (рис. 15) —стальной, двутаврового сечения, с косым разъемом нижней головки. По каналу, просверленному в теле шатуна, масло подводится к верхней головке. Щатун окончательно обрабатывается в сборе с крышкой, поэтому, крышки шатунов невзаимозаменяемы. На крышке и шатуне со стороны короткого болта выбит порядковый номер цилиндра. На стыке со стороны длинного болта выбиты метки спаренности в виде числа, одинакового для шатуна и крышки.

Рис. 15: Шатун:

1 — шатун; 2 — втулка верхней головки шатуна; 3 —крышка; 4 — короткий болт крышки; 5 — длинный болт крышки

Подшипник нижней головки шатуна снабжен сменными вкладышами, верхней головки — запрессованной бронзовой втулкой.

Поршни (рис. 16) отлиты из высококремнистого алюминиевого сплава. На поршне расположены три- компрессионных кольца и одно маслосъемное кольцо с расширителем. Компрессионные кольца имеют трапецеидальное сечение. Наружная поверхность верхнего компрессионного кольца покрыта слоем пористого хрома. В головке поршня расположена камера сгорания. Поршень с шатуном соединяется пальцем плавающего типа, осевое перемещение которого в поршне ограничивается стопорными кольцами.

Рис. 16. Поршень:

1 — поршень; 2 — верхнее компрессионное кольцо; 3 — компрессионные кольца; 4 — маслосъемное кольцо; 5 — поршневой палец; 6 — стопорные кольца

Для обеспечения точной посадки поршни и гильзы цилиндров разбиваются на шесть размерных групп, обозначаемых клеймами А, Б, В, Г, Е, Ж на днищах поршней и на верхних торцах гильз (таблица 1). При сборке поршень и гильзу подбирают из одних размерных групп.

Таблица1

Вкладыши подшипников коленчатого вала и нижней головки шатуна — сменные, тонкостенные, имеют стальное основание и рабочий слой из свинцовистой бронзы.

Верхний и нижний вкладыши подшипника коленчатого вала невзаимозаменяемы (рис. 17). В верхнем вкладыше имеются отверстие для подвода масла и канавки для его распределения. Оба вкладыша нижней головки шатуна взаимозаменяемы.

Рис. 17. Вкладыши подшипников коленчатого вала:

1 — верхний вкладыш коренного подшипника; 2 — нижний вкладыш коренного подшипника; 3 — вкладыши нижней головки шатуна

Для возможности ремонта коленчатого вала предусмотрены шесть ремонтных размеров вкладышей. Клеймо ремонтного размера наносится на тыльной стороне вкладыша, недалеко от стыка. Размеры шеек коленчатого вала и размеры вкладышей в их средней части приведены в таблице 2.

Таблица 2

Головка цилиндров

Головка цилиндров представляет собой цельную отливку из низколегированного серого чугуна и крепится к блоку шпильками, ввернутыми в блок. Шпильки изготовлены из хромоникелевой стали и термически обработаны. Для обеспечения отвода тепла головка цилиндров имеет водяную рубашку, сообщающуюся с рубашкой блока. Стык головки цилиндров и блока уплотняется прокладкой с окантовками цилиндровых отверстий и отверстий для прохода охлаждающей жидкости.

В головке цилиндров размещены клапаны с пружинами, коромысла клапанов, стойки коромысел и форсунки. Седла клапанов — вставные, изготовлены из специального жароупорного сплава и запрессованы в гнезда с натягом. Металлокерамические направляющие втулки клапанов и седла окончательно обрабатываются после их запрессовки в головку.

Механизм газораспределения

Механизм газораспределения — верхнеклапанный с нижним расположением распределительного вала (рис. 18). Распределительный вал, штампованный из углеродистой стали, с закаленными опорами и кулачками, расположен в развале блока и обслуживает оба ряда цилиндров. Вращение его осуществляется парой косозубых шестерен от переднего конца коленчатого вала. При сборке двигателя шестерни устанавливаются по меткам. Продольное смещение распределительного вала ограничивается упорным фланцем, прикрепленным к торцу блока цилиндров.

Клапаны приводятся через качающиеся роликовые толкатели 2, трубчатые штанги 3 и коромысла 12 с регулировочными винтами 14 для установки теплового зазора. Движение от распределительного вала / к толкателю 2 передается через ролик, установленный на игольчатых подшипниках. В целях повышения работоспособности в толкатель запрессована каленая пята из высококачественной стали, служащая упорным подшипником для штанг. Коромысла клапанов устанавливаются на индивидуальные оси, которые крепятся к головке цилиндров болтами с контролируемой затяжкой.

Рис. 18. Механизм газораспределения:

1 — распределительный вал; 2 — толкатель; 3 — штанга толкателя; 4 — 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 —ось коромысла; 14 — регулировочный винт; 15 — уплотнительная манжета впускного клапана; 16 — ось толкателей

Каждый цилиндр имеет один выпускной и один впускной клапаны, которые изготовлены из жаропрочной стали и перемещаются в направляющих втулках 5. На направляющую втулку впускного клапана устанавливается уплотнительная резиновая манжета. На каждый клапан ставится по две цилиндрические пружины: одна с правым, другая —с левым направлением витков.

Для крепления пружин применен специальный замок, способствующий вращению клапанов при работе двигателя, что повышает работоспособность клапана.