Анализ конструкции силовой установки образца АТ

Масломерный щуп установлен в крышке шестерен распределения с левой стороны.

Емкость системы смазки без учета масляного радиатора и внешних трубопроводов, двигателя ЯМЗ-238--31 л.

В системе предусмотрена двойная фильтрация масла. Основным фильтром, пропускающим все масло, идущее в двигатель является фильтр грубой очистки. Тонкой очистке в центробежном фильтре подвергается около 10% циркулирующего в системе масла. Этот фильтр включен в систему параллельно с главной масляной магистралью двигателя. Очищенное в нем масло сливается в картер двигателя, снижая общий уровень механических примесей и осмоляющихся в процессе работы веществ в масле.

При установке двигателя на автомобиль в системе смазки должны предусматриваться теплообменники для охлаждения масла, для подсоединения которых на картерной части блок картера слева имеются два фланца. Циркуляция масла через теплообменник обеспечивается отдельной секцией масляного насоса. Для прокачки необходимого количества масла через теплообменник сопротивление внешней системы не должно превышать 0,8 кГ/см2; в противном случае масло из радиаторной секции масляного насоса будет сливаться через клапан, отрегулированный на давление 0,8-- 1,2 кГ/см2.С помощью теплообменника должна поддерживаться оптимальная температура масла в картере двигателя в пределах 80--95° С на любом режиме работы двигателя.

Циркуляция масла в системе смазки двигателя создается основной нагнетающей секцией масляного насоса, обеспечивающей давление масла в системе на номинальном режиме работы двигателя в пределах 4--7 кГ/см2.

Масло из картера двигателя через сетчатый заборник подается масляным насосом к фильтру грубой очистки по вертикальному сверленому каналу в передней стенке блока цилиндров. Очищенное предварительно масло поступает в центральный масляный канал, расположенный в левой боковой стенке блока. Параллельно часть масла отводится для повторной очистки к центробежному масляному фильтру. Из центрального масляного канала по сверлениям в поперечных стенках блока масло подается к коренным подшипникам коленчатого вала и к подшипникам распределительного вала. Верхние вкладыши коренного подшипника коленчатого вала имеют кольцевые канавки, которые постоянно сообщаются с диаметральными отверстиями в коренных шейках, соединенных наклонными каналами с полостями в шатунных шейках. В этих полостях масло дополнительно очищается от тяжелых механических частиц и поступает в шатунные подшипники коленчатого вала через отверстия в шатунных шейках, а отсюда по каналу в стержне шатуна -- к подшипникам поршневого пальца. Через передний подшипник распределительного вала при совпадении каналов в шейке и опоре масло подается в полую ось толкателя, откуда поступает к подшипникам толкателей, к сферическим опорам штанг и через полые штанги -- к подшипникам коромысел клапанов. Масло для смазки компрессора подводится специальной трубкой из центрального масляного канала.

Клапаны системы смазки двигателя регулируют ее нормальную работу при различных условиях. Редукционный клапан, установленный на корпусе нагнетающей секции масляного насоса и отрегулированный на давление 7 ±0,5 кГ/см2, предназначен для снижения давления в корпусе насоса при пуске двигателя,

Масленый насос.

На двигателях ЯМЗ-238 установлен масляный насос шестеренчатого типа. Масляный насос имеет две секции -- нагнетающую и радиаторную, каждая из которых состоит из пары цилиндрических прямозубых шестерен. Длина шестерен нагнетающей секции 55 ±0,065 мм, радиаторной 10 ±0,035 мм. Шестерни изготовлены из стали 40Х и термически обработаны.

Нагнетающая секция подает масло в систему смазки двигателя, а радиаторная -- прокачивает масло через масляный радиатор. Производительность нагнетающей секции масляного насоса при давлении в системе 4--7 кГ/см2, температуре масла 75--95° С на номинальном скоростном режиме двигателя составляет 140 л/мин. Производительность радиаторной секции на том же режиме и при давлении в системе, не превышающем 0,8 кГ/см 2, 25 л/мин.

Ведущая шестерня нагнетающей секции напрессована на среднюю часть валика 2 (диаметр равен 16 ±0,35 мм) с натягом от 0,003 до 6,034 мм и фиксируется сегментной и шпонкой. При запрессовке выдерживается размер от торца валика до шестерни в пределах 35 ± 0,2 мм для правильного положения валика в подшипниках корпуса.

4.1.1 ФИЛЬТР ГРУБОЙ ОЧИСТКИ МАСЛА

Конструкция. Основным устройством для очистки масла, поступающего к подшипникам двигателя, является двухсекционный фильтр грубой очистки, через который проходит все масло, подаваемое насосом в систему.

Литой чугунный корпус фильтра имеет две полости, которые соединены каналами с отверстиями на привалочных фланцах. К блоку цилиндров фильтр крепится четырьмя болтами -- по два на каждом фланце; привалочные плоскости уплотняются двумя паронито-выми прокладками.

Цилиндрическая часть корпуса имеет кольцевую проточку для фиксации колпака фильтра и центральное отверстие для центровки и уплотнения внутренней секции фильтрующего элемента. В специальное обработанное отверстие корпуса фильтра устанавливается перепускной клапан плунжерного типа, состоящий из плунжера, пружины и пробки. Между пробкой и пружиной клапана имеются регулировочные шайбы, обеспечивающие необходимую затяжку пружины и определяющие давление начала открытия клапана. двигатель фильтр кривошипный вал

В центральное резьбовое отверстие корпуса ввертывается стяжная шпилька. Для слива масла при промывке фильтра в корпусе предусмотрено отверстие, закрываемое резьбовой конической пробкой. Фильтрующий элемент состоит из наружной и внутренней секций, каждая из которых имеет цилиндрический гофрированный каркас, обернутый каркасной сеткой с размером ячейки 4х4 мм и фильтрующей сеткой с размером ячейки 0,125х0,125 мм. Гофрированный каркас внутренней секции перфорирован по всей поверхности и имеет кольцо жесткости. Стыки сеток по образующей, а также соединение их с торцовыми крышками секций пропаиваются.

4.1.2 ФИЛЬТР ЦЕНТРОБЕЖНОЙ ОЧИСТКИ МАСЛА

Конструкция. Дополнительной более тонкой очистке масло подвергается в фильтре центробежной очистки. В фильтре из масла удаляются механические примеси величиной от 1 мкм, а также продукты окисления и осмоления масла в процессе работы двигателя. Хотя центробежный фильтр пропускает всего около 10% поступающего в систему масла, в течение 4--5 мин работы через него проходит весь объем залитого в картер двигателя масла; таким образом, загрязненность масла в картере двигателя в значительной степени снижается.

Принцип работы центробежного фильтра основан на отделении из масла более тяжелых грязевых примесей под действием центробежных сил во вращающемся роторе. Грязевые отложения скапливаются у стенок ротора, а в пространстве, близком к оси его вращения, находится зона чистого масла. Из этой зоны масло отводится к двум сопловым отверстиям в нижней части ротора, направленным горизонтально и в противоположные стороны. Вытекающие с большой скоростью через сопловые отверстия струи масла создают реактивный момент, приводящий ротор во вращение.

При давлении масла в полости ротора порядка 5--6 кГ/см2 число оборотов ротора достигает 5--6 тыс. в минуту. Чистое масло, вытекающее из сопел ротора, свободно сливается в поддон двигателя. В ротор центробежного фильтра масло подается после грубой очистки через вертикальный канал в блоке цилиндров, канал в корпусе центробежного фильтра, по сверлениям в оси ротора и его корпусе.

Литой алюминиевый корпус центробежного фильтра крепится к переднему торцу блока цилиндров тремя болтами. Между корпусом фильтра и фланцем на торце блока устанавливается паронитовая прокладка.

В корпус фильтра на резьбе ввернута ось ротора, имеющая две обработанные шейки диаметром 16 мм. Ротор состоит из алюминиевых корпуса и колпака, стянутых гайкой. Между корпусом и колпаком ротора в кольцевую канавку на наружной поверхности корпуса ротора установлено уплотняющее резиновое кольцо. Снаружи в корпус ротора ввернуты два сопла с диаметром отверстий 1,8 мм, а изнутри в отверстия бобышек сопел запрессованы заборные трубки. Концы заборных трубок выведены в верхнюю часть ротора с наклоном к его оси и отделены от общей полости ротора сеткой, установленной под колпаком ротора. В вертикальном отверстии корпуса ротора запрессованы две бронзовые втулки, являющиеся подшипниками ротора. Втулки растачиваются после запрессовки в корпус до диаметра 16 +0'019 мм. Ротор в сборе балансируется с высокой точностью и устанавливается на оси на упорном шарикоподшипнике. Осевое перемещение ротора в верхней части ограничивается упорной шайбой, закрепленной на оси с помощью специальной легкосъемной чеки.

Установленный на ось ротор в сборе закрывается колпаком, который фиксируется выступом в расточке корпуса фильтра. Между колпаком и корпусом фильтра устанавливается паронитовая прокладка. Колпак крепится гайкой, навернутой на ось ротора. Под гайку устанавливается медная уплотнительная шайба.

5. СИСТЕМА ПИТАНИЯ ДВИГАТЕЛЯ ВОЗДУХОМ

Воздухоочиститель состоит из двух ступеней очистки: первая ступень - инерционная с автоматическим удалением пыли; вторая ступень--с бумажными фильтрующими элементами. Первая и вторая ступени воздухоочистителя выполнены в одном блоке.

К основным частям воздухоочистителя относятся: корпус, шестьдесят циклонов, четыре фильтрующих элемента и крышка.

К корпусу воздухоочистителя приварены бункер с патрубком отсоса пыли, патрубок забора воздуха и коллектор для отвода чистого воздуха.

Каждый циклон состоит из наружной трубы диаметром, направляющей трубы диаметром 20 мм и розетки для завихрения воздуха.

Работа воздухоочистител.

При работе двигателя наружный воздух через два заборника, патрубки и коллектор поступает в первую ступень воздухоочистителя. Входя в циклоны с большой скоростью, воздух приобретает в розетках вращательное движение. Под действием центробежной силы находящиеся в воздухе более крупные частицы пыли отбрасываются к стенам наружных труб и попадают в бункер, оттуда через патрубок, трубы и эжекционную систему отсоса пыли удаляются в атмосферу вместе с отработавшими газами двигателя.

Очищенный в первой ступени воздух через направляющие трубы поступает во вторую ступень воздухоочистителя. Мелкие частицы пыли, не задержанные в первой ступени, улавливаются поверхностью бумажных фильтрующих элементов. Окончательно очищенный воздух через коллектор и трубу отводится во впускные коллекторы двигателя.

6. СИСТЕМА ПИТАНИЯ ДВИГАТЕЛЯ ТОПЛИВОМ

Рис.7 Установка топливной системы:

1 -- труба; 2 -- ручной подкачивающий насос; 3 -- топливо - распределительный кран; 4--труба; 5 и 6--заборные трубы. 7 -- фильтр грубой очистки; в--труба; 9--топливный бачок подогревателя; 10 -- подкачивающий насос; 11-- фильтр тонкой очистки; 12, 14, 18, 22, 27, 31. SS, 37, 39, 40 и 41 -- сливные трубы; 13, 19 и 21 -- баки правой группы; 15 и 32 -- бачки-заборники; 16, 20, 26 и 30 -- сапунные трубы; 17 и 28--заливные трубы, 23 и 24--заливные горловины: 25, 29 и 34 -- баки левой группы; 33 и 3S -- сливные краны; 35--труба, 42-- труба; 43 -- кран

Систему питания двигателя топливом составляют два топливных бака, два бачка-заборника, топливораспределительный кран, фильтры грубой и тонкой очистки топлива, ручной подкачивающий насос, топливный насос высокого давления с регулятором и подкачивающим насосом, форсунки, топливопроводы высокого и низкого давления и механизм управления подачей топлива.

Установка топливной системы приведена на рис. 7.

Описание устройства фильтров топливного насоса высокого давления, подкачивающего насоса, регулятора и форсунок приведена в Техническом описании двигателя.

Топливные баки общей емкостью 550 л размещены в кормовой части корпуса в боковых полостях по три на каждом борту.

Баки устанавливаются на постели с прокладками и закрепляются с помощью стяжных лент.

Баки объединены в две группы: баки 13, 19 и 21 составляют правую группу и имеют общую заливную горловину 23, которая установлена в правом заднем баке; баки 25, 29, 34 составляют левую группу и имеют общую заливную горловину 24, которая установлена в левом заднем баке.

Топливо при заправке поступает в передние и средние баки из задних баков по заливным трубам 17, 28 и разводам.

Сообщение баков с атмосферой осуществляется через сапунные трубы 16, 20, 26, 30 и клапаны, установленные в заливных горловинах 23, 24. Передние баки соединены трубами 12, 39 и 41 с бачком 9 подогревателя.

Забор топлива для питания двигателя осуществляется из бачков-заборников 15 и 32, установленных на днище корпуса под средними баками. Баки каждой стороны соединены со своим бачком-заборником сливными трубами 14, 18, 22, 27, 31 и 36.

У бачков-заборников в нижней части имеются краны 33 и 38 для слива топлива и отстоя.

Уровень топлива в баках контролируется электрическим указателем уровня топлива, расположенным на щитке приборов водителя.

Датчики указателя уровня топлива установлены на обоих баках. Подключение датчиков к указателю осуществляется переключателем, расположенным на щитке приборов водителя. Из топливного бака топливо через фильтр грубой очистки засасывается топливоподкачивающим насосом, который нагнетает его через фильтр тонкой очистки к головке насоса высокого давления. При этом часть топлива из фильтра тонкой очистки через специальный жиклер и из насоса высокого давления через перепускной клапан по отводящим трубопроводам возвращается в топливный бак. Сечение жиклера и затяжка пружины перепускного клапана подобраны таким образом, чтобы давление во впускном канале насоса высокого давления поддерживалось в пределах 1,3--1,5 кГ/см2, а циркулирующее в системе топливо обеспечивало достаточное охлаждение головки насоса и способствовало удалению в бак попавших в топливо пузырьков воздуха.

Далее насосом высокого давления в соответствии с порядком работы цилиндров топливо по топливопроводам высокого давления подается к форсункам 3. Просочившееся через прецизионные детали форсунки топливо по сливным трубопроводам отводится в топливный бак.

Для заполнения системы питания топливом перед пуском двигателя на топливоподкачивающем насосе установлен ручной поршневой насос. На заполнение исправной системы и удаление из нее воздуха требуется около 2 мин. Исчезновение пузырьков воздуха в прозрачных топливопроводах низкого давления свидетельствует о том, что система питания подготовлена к пуску двигателя.

Во время эксплуатации двигателя особенно внимательно надо следить за герметичностью соединения топливопроводов и других элементов системы питания. Прежде всего, это относится к форсункам и топливопроводам, расположенным под крышками головок цилиндров. Потеря плотности соединений деталей форсунок и указанных трубопроводов приводит к нежелательному попаданию топлива в систему смазки двигателя. При попадании воздуха в систему питания двигатель быстро теряет мощность («двигатель не тянет»).

При эксплуатации двигателя всегда следует помнить, что после останова двигателя детали топливного насоса высокого давления, регулятора числа оборотов и автоматической муфты опережения впрыска занимают такое взаимное положение, при котором обеспечивается наиболее легкий пуск двигателя. Поэтому машина, остановленная на уклоне, должна быть надежно заторможена. В противном случае при начале самопроизвольного движения машины под уклон с включенной передачей двигатель немедленно «заведется», и неуправляемый автомобиль продолжит движение уже под действием двигателя.

6.1 ТОПЛИВОПОДКАЧИВЛЮЩИЙ НАСОС

Конструкция топливоподкачивающего насоса.

Топливоподкачивающий насос предназначен для подачи топлива от бака через фильтры грубой и тонкой очистки топлива к впускной полости насоса высокого давления.

Топливоподкачивающий насос устанавливается на корпусе насоса высокого давления и приводится в действие от эксцентрика кулачкового вала последнего.

Корпус топливоподкачивающего насоса выполнен из чугунной отливки и присоединен фланцем к корпусу насоса высокого давления через паронитовую прокладку с помощью трех болтов с пружинными шайбами. В корпусе подкачивающего насоса расположены все каналы, соединяющие впускные и выпускные отверстия через полость, в которой перемещается поршень. Стальной поршень установлен в корпусе с диаметральным зазором не более 0,038 мм. На поршне обработана кольцевая канавка, в которой зафиксирована одним концом пружина 3 поршня. Вторым концом пружина упирается в кольцевой паз пробки , которая ввернута в корпус и уплотняет надпоршневую полость медной шайбой .

Толкатель поршня , перемещающийся в корпусе, выполнен из подшипниковой стали. Диаметральный зазор между толкателем и корпусом равен 0,020--0,093 мм. Толкатель приводится в движение от эксцентрикового вала через ролик, который вращается на плавающей оси, застопоренной от продольного перемещения двумя сухарями 11. Последние, перемещаясь в пазах корпуса, предохраняют толкатель с роликом от разворота относительно эксцентрикового вала. От выпадения из корпуса толкатель удерживается усом стопорного кольца.

Ролик, его ось и сухари изготовлены из низколегированной низкоуглеродистой стали с цементацией и закалкой наружных поверхностей до высокой твердости. Зазоры сопряженных деталей находятся в следующих пределах: ролик -- ось и ось -- толкатель 0,023--0,060, сухарь--толкатель 0,025--0,090, сухарь--направляющий паз в корпусе 0,12--0,28 мм.

Пружина, опирающаяся на кольцевой паз в толкателе и фланец втулки штока, постоянно прижимает толкатель к эксцентриковому валу.

6.2 ТОПЛИВНЫЙ НАСОС ВЫСОКОГО ДАВЛЕНИЯ

Топливный насос высокого давления обеспечивает равномерную подачу строго дозированных порций топлива в каждый цилиндр двигателя в определенный момент и в течение определенного промежутка времени под высоким давлением.

Краткая техническая характеристика
Двигатель	ЯМЗ-238
Тип насоса	Блочной конструкции, золотниковый
Число секций	8
Диаметр плунжера в мм	9
Ход плунжера в мм	10
Направление вращения кулачкового вала (со стороны привода)	По часовой стрелке
Профиль кулачков	Тангенциальный
Цикловая подача топлива при числе оборотов кулачкового вала 1050 в минуту в мм3/цикл	108--110
Порядок работы секций	1--3--6--2--4-- --5--7--8
Порядок чередования начала подач секциями по углу поворота кулачкового вала в град	0--45--90--135-- --180--225--270--315
Цикловая подача (пусковая, при числах оборотов кулачкового вала до 80 в минуту) в мм3цикл	220--240
Давление топлива во впускном канале головки насоса (при числе оборотов кулачкового вала 1050 в минуту) в кГ/см2	1,3--1,5
Сухой вес в комплекте с подкачивающим насосом, регулятором и муфтой опережения впрыска в кг	29

Конструкция. Привод топливного насоса высокого давления осуществляется парой цилиндрических шестерен со спиральным зубом. Модуль зуба в нормальном сечении 2,5 мм. Ведущая шестерня крепится к шестерне распределительного вала шестью болтами М10х1. Фиксация шестерни в радиальном направлении обеспечивается плотной посадкой на бурт шестерни распределительного вала, выполненной по 2-му классу точности (зазор 0,058 мм, натяг 0,022 мм).

Шестерни можно соединить в блок только в одном положении, так как одно отверстие под крепежный болт смещено на 4° от равномерного расположения по окружности.

Ведомая шестерня устанавливается на шейку вала привода топливного насоса до упора в напрессованный на него радиальный шарикоподшипник и крепится гайкой со специальной замковой шайбой. Положение шестерни на валу фиксируется сегментной шпонкой. Ведущая и ведомые шестерни изготовлены из стали 40Х и подвергнуты закалке и отпуску в заготовке до твердости НВ 241--285.

Вал привода топливного насоса имеет ступенчатую форму. На две обработанные шейки вала диаметром 25 мм напрессовываются подшипники и ведомая шестерня. Шейки заканчиваются упорными буртами, которые фиксируют подшипники на валу. Картерное пространство двигателя в месте выхода вала уплотняется запрессованным в блок цилиндров самоподжимным резиноармированным сальником. Шейка заднего конца вала диаметром 23,8 мм предназначена для установки фланца ведущей полумуфты привода и имеет шпоночный паз для сегментной шпонки, фиксирующей фланец на валу в определенном положении.

Вал в сборе с подшипниками и шестерней устанавливается в расточки блока цилиндров. Передний подшипник закрепляется в блоке с помощью штампованного из листовой стали упорного фланца. Задний подшипник в блоке и на валу не крепится.

Установленный на выступающем конце вала фланец ведущей полумуфты имеет разрезную ступицу и зажимается на валу болтом с корончатой гайкой. Такое соединение фланца с валом позволяет регулировать осевой зазор в муфте привода при установке топливного насоса. Гайка стопорится разводным шплинтом. На фланце выполнены по дуге два сквозных паза, через которые проходят болты, соединяющие фланец с ведущей полумуфтой. На наружной цилиндрической поверхности фланца нанесена нулевая метка, по обе стороны от которой расположены по восемь рисок через каждые 2°.

На обработанной цапфе фланца устанавливается ведущая полумуфта, имеющая два прямоугольных выступа с резьбовыми отверстиями. В эти отверстия ввертываются болты, соединяющие полумуфту с фланцем. На наружной поверхности полумуфты нанесена нулевая метка. Привалочные плоскости фланца и полумуфта подвергаются пескоструйной обработке для увеличения коэффициента трения.

Болты крепления полумуфты изготовлены из стали 35Х и термически обработаны до твердости HRC 33--37. Под головку болта устанавливается плоская шайба толщиной 3 мм. Стопорение болтов производится шплинт проволокой.

Выступы на ведущей полумуфте входят в соответствующие пазы текстолитовой шайбы. В другую пару пазов текстолитовой шайбы входят выступы автоматической муфты опережения впрыска топлива, которая установлена на валу топливного насоса высокого давления. Для увеличения прочности текстолитовая шайба имеет металлический обод.

Особенности сборки привода топливного насоса высокого давления. При установке привода необходимо обращать внимание на совмещение меток на венцах ведущей и ведомой шестерен. Нулевые метки на фланце и ведущей полумуфте должны быть также совмещены, а при установке насоса высокого давления метка на автоматической муфте должна быть совмещена с меткой на ведущей полумуфте. Это обеспечит предварительную увязку работы секций топливного насоса с положением деталей кривошипно-шатунного механизма и газораспределения.

При установке топливного насоса следует проверять осевой зазор между торцами выступов ведущей полумуфты и автоматической муфты опережения впрыска топлива. Этот зазор должен находиться в пределах 0,3--0,8 мм и может регулироваться перемещением фланца ведущей полумуфты по валу привода топливного насоса.

6.3 РЕГУЛЯТОР ЧИСЛА ОБОРОТОВ

На топливных насосах двигателя ЯМЗ-238 устанавливаются всережимные механические регуляторы.

При работе двигателя регулятор изменяет подачу топлива в зависимости от нагрузки, поддерживая число оборотов, заданное положением рычага управления. С помощью специального механизма регулятора подача топлива может быть выключена водителем принудительно в любой момент вне зависимости от режима, на котором перед этим работал двигатель.

При пуске двигателя регулятор автоматически обеспечивает увеличенную подачу топлива, которая значительно улучшает пусковые свойства двигателя, особенно при низких температурах окружающей среды.

Регулятор устанавливается на заднем торце насоса высокого давления.

Конструкция регулятора числа оборотов

Корпус регулятора 2 обработанный из алюминиевой отливки, крепится к заднему торцу корпуса топливного насоса тремя винтами 8, которые после установки зачеканиваются.

В выступающей цилиндрической части корпуса, аналогичной по конструкции передней крышке насоса, установлены задний подшипник кулачкового вала насоса, резиноармированный сальник 31 и уплотнительное резиновое кольцо 99. В верхней передней части корпуса выполнены отверстия для прохода рейки насоса и установки стального пальца 1. В пальце просверлено отверстие, в которое входит один конец стартовой пружины 4. Палец свободно устанавливается в корпус регулятора со стороны переднего торца до крепления корпуса регулятора к топливному насосу. Головка пальца располагается в специальном углублении корпуса.

На боковых поверхностях корпуса выполнены две бобышки с наклонными отверстиями, одно из которых закрывается стальной штампованной заглушкой. Во второе отверстие запрессована направляющая втулка 11 указателя уровня масла 6. Уплотнение полости корпуса регулятора обеспечивается прокладкой 7.

В задний торец корпуса запрессованы два стальных штифта 3,в нижней части крышки расположено гнездо корпуса буферной пружины. В гнездо ввернут стальной корпус 43 буферной пружины со шлицевым пазом под отвертку с наружной стороны. В полости корпуса с натягом 0,00--0,55 мм по концевому витку установлена буферная пружина 42, обеспечивающая установку минимально устойчивых чисел оборотов холостого хода. Корпус буферной пружины фиксируется контргайкой 44 и закрывается резьбовым колпачком 45 корпуса пружины.

Крышка смотрового люка крепится к крышке регулятора пятью винтами 39 с пружинными шайбами 33 и контргайкой 48 винта-ограничителя 77. Для уплотнения полости регулятора под крышкой смотрового люка установлена картонная прокладка 72.

Все подвижные соединения деталей регулятора смазываются маслом, которое разбрызгивается во внутренней полости ведущей шестерней ускоряющей передачи. При эксплуатации двигателей следует внимательно и систематически следить за уровнем масла в регуляторе. Работа регулятора без смазки или с недостаточным количеством масла может привести к интенсивному износу соединений и, как следствие, к изменению начальных регулировок двигателя. Более того, возможные в подобном случае задиры и заклинивание грузов могут привести к разносу двигателя со всеми вытекающими отсюда последствиями.

Рис.8 Работа регулятора числа оборотов

Схема механизмов регулятора при работе двигателя показана на рисунке.

Державка 19 грузов, закрепленная на валике 15, приводится во вращение от ведущей шестерни 25, установленной на кулачковом валу топливного насоса высокого давления. Грузы 21 регулятора под действием центробежных сил стремятся повернуться вокруг осей 20, упираясь своими роликами в торец муфты 97, которая через радиально-упорный подшипник и пяту 96 передает усилие грузов рычагу 82 регулятора, подвешенному на оси 52.

С другой стороны на рычаг регулятора действует усилие пружины 81 регулятора, передаваемое через двуплечий рычаг 80 и его регулировочный винт 78.

Верхним концом пружина регулятора зацеплена за рычаг 93, который через вал 60 рычага жестко связан с рычагом 54 управления.

Таким образом, рычаг регулятора и упирающаяся в него пята находятся в положении, когда центробежные силы грузов уравновешиваются усилием пружины регулятора.

При нажатии на рычаг управления 54 усилие от пружины на рычаг увеличивается как за счет растяжения пружины, так и в связи с изменением углового расположения пружины относительно двуплечего рычага. Это усилие при том же положении пяты и силового рычага может быть уравновешено только при увеличении числа оборотов кулачкового вала насоса, когда центробежные силы грузов достаточно возрастут. Иными словами, каждому положению рычага управления соответствует число оборотов насоса (и двигателя), при котором может быть обеспечено равновесное положение пяты регулятора, а, следовательно, и устойчивая работа двигателя.

Пята регулятора шарнирно связана с рычагом 29 рейки, который через тягу 5 соединен с рейкой 100 топливного насоса. Нижний палец рычага рейки входит в паз кулисы 71 регулятора.

При заданном положении рычага управления и при уменьшении нагрузки на двигатель число оборотов двигателя повышается. В этом случае центробежные силы грузов возрастают и грузы расходятся, преодолевая усилие пружины и перемещая пяту регулятора. Вместе с пятой поворачивается рычаг рейки относительно своего нижнего пальца, выдвигая рейку и уменьшая тем самым подачу топлива до тех пор, пока не установится число оборотов двигателя, заданное положением рычага управления регулятора.

Если же нагрузка на двигатель увеличивается, то число оборотов, а вместе с ними и центробежные силы грузов

уменьшаются. Усилием пружины пята перемещается, сближая грузы и увеличивая подачу, до тех пор, пока число оборотов двигателя не достигнет величины, заданной положением рычага управления.

Максимальное число оборотов двигателя устанавливается болтом 47, который ограничивает перемещение рычага управления регулятором; минимальные числа оборотов двигателя регулируются таким же болтом, установленным в заднюю бобышку крышки регулятора. Для того чтобы остановить работающий на любом режиме двигатель, скоба кулисы 50 поворачивается в нижнее положение. Вместе со скобой перемещается связанная с ней кулиса 71, которая поворачивает за нижний палец рычаг рейки относительно оси, установленной в пяте регулятора. Рейка 100 топливного насоса, связанная с рычагом рейки тягой 5, выводится в положение выключенной подачи, и двигатель останавливается.

После полной остановки двигателя силовой рычаг занимает под действием пружины регулятора крайнее левое положение, определяемое регулировочным болтом 90, который головкой упирается в вал 60 рычага пружины. Пята регулятора под действием усилия стартовой пружины 4 также перемещается в крайнее левое положение, отходя от рычага регулятора. После возвращения скобы, а с ней и кулисы в исходное положение под действием стартовой пружины рейка вдвигается в положение пусковой подачи, которая приблизительно вдвое превышает номинальную величину подачи.

При пуске в цилиндры двигателя подается, как уже указывалось, увеличенное количество топлива. После пуска, когда число оборотов двигателя начинает увеличиваться, грузы регулятора расходятся и, преодолевая усилие стартовой пружины, перемещают пяту до упора в силовой рычаг, уменьшая подачу топлива до номинальной величины. Далее процесс регулирования происходит, как на обычно работающем двигателе, т. е. перемещение рейки насоса, а с ним и уменьшение подачи топлива происходит до тех пор, пока пята регулятора не достигнет равновесного положения.

6.4 МУФТА ОПЕРЕЖЕНИЯ ВПРЫСКА ТОПЛИВА

Муфта опережения впрыска топлива предназначена для автоматического изменения начала подачи топлива в цилиндры в зависимости от числа оборотов коленчатого вала двигателя.

Характеристика муфты подобрана таким образом, чтобы обеспечить углы опережения впрыска, близкие к оптимальным, при пуске двигателя и при его работе на любом скоростном режиме.

Автоматическая муфта опережения впрыска установлена на переднем конце кулачкового вала топливного насоса и приводит во вращение последний от валика привода топливного насоса.

Конструкция муфты опережения впрыска топлива

Автоматическая муфта представляет собой центробежный регулятор. При увеличении числа оборотов двигателя грузы под действием центробежных сил, преодолевая сопротивление пружин, поворачиваются (расходятся) в направлении, указанном стрелками вокруг осей, жестко связанных с ведомой полумуфтой. Расстояние между осями грузов и пальцами ведущей полумуфты, по которым скользят специальные профили грузов, уменьшается, и в результате происходит угловое смещение ведомой и ведущей полумуфт на угол а.

При уменьшении числа оборотов двигателя грузы сходятся под действием пружин, и угол смещения ведомой и ведущей полумуфт уменьшается.

6.5 ФИЛЬТР ГРУБОЙ ОЧИСТКИ ТОПЛИВА

1 -- пружинная шайба;

2 -- болт;

3, 10 -- прокладки;

4 -- пробка;

5 -- крышка фильтра;

6 -- прокладка корпуса;

7 -- корпус;

8-- фильтрующий элемент;

9 -- сливная пробка

Фильтр грубой очистки топлива, предназначенный для предварительной очистки топлива, поступающего в подкачивающую помпу, устанавливается на всасывающей магистрали системы питания вне двигателя.

Штампованный стальной корпус фильтра 7 соединяется с чугунной крышкой 5 с помощью четырех болтов 2 с пружинными шайбами 1и чугунного фланца корпуса.

Уплотнение между крышкой и корпусом обеспечивается прокладкой 6 из маслобензостойкой резины. На днище корпуса в приваренной бобышке расположена сливная пробка 9, уплотненная прокладкой 10 из отожженной меди. Отворачивание крана-пробки на несколько оборотов обеспечивает слив отстоя из корпуса фильтра.

В центральное отверстие крышки ввернута уплотненная медной прокладкой 3 пробка 4, предназначенная для заполнения фильтра топливом после замены фильтрующего элемента.

Два отверстия на крышке фильтра служат для его крепления.

Фильтрующий элемент 8 состоит из сетчатого каркаса с навитым на него ворсистым хлопковым шнуром. Правильная установка элемента обеспечивается штампованной розеткой, приваренной к днищу корпуса, и коническим выступом на крышке фильтра.

Кольцевые ребра, выполненные в крышке и днище корпуса, вдавливаются при сборке фильтра в мягкие торцовые поверхности фильтрующего элемента. Эти уплотнения разобщают входную и выходную полости фильтра грубой очистки, и топливо проходит через всю толщину ворсистой навивки.

По мере работы фильтрующего элемента его пропускная способность уменьшается, и гидравлическое сопротивление увеличивается даже при тщательной периодической промывке элемента от накопленных отложений. Поэтому для обеспечения нормальной работы двигателя фильтрующий элемент подлежит периодической замене.

Смена фильтрующего элемента фильтра. Замена фильтрующего элемента фильтра грубой очистки топлива осуществляется в следующем порядке. Вывертываются (не полностью) пробка на крышке фильтра, затем сливная пробка, и топливо сливается из корпуса фильтра. Далее снимается корпус фильтра, удаляется старый фильтрующий элемент, и тщательно промываются внутренние поверхности корпуса и крышки чистым бензином или дизельным топливом. Затем в корпус устанавливается новый элемент, новая прокладка между корпусом и крышкой и затягиваются болты крепления корпуса к крышке. Через отверстие в крышке в фильтр заливается чистое топливо; отверстие закрывается пробкой.

6.6 ФИЛЬТР ТОНКОЙ ОЧИСТКИ ТОПЛИВА

Рис.9 Фильтр тонной очистки топлива:

/ -- сливная пробка;

2, 15 -- прокладки;

8 -- пружина;

4 -- шайба;

5 -- прокладка фланца каркаса;

6 -- фильтрующий элемент;

7 -- корпус фильтра;

8-- стержень;

9 -- прокладка корпуса;

10 -- крышка фильтра;

11 --коническая пробка;

12 -- шайба жиклера;

13 -- жиклер;

14 -- болт крепления корпуса;

16 -- прокладка

Фильтр тонкой очистки топлива, предназначенный для отделения частиц размером более 4--5 мк, устанавливается перед насосом высокого давления в самой высокой точке системы питания и крепится к верхней крышке блока цилиндров двумя болтами с гайками и пружинными шайбами. Такая установка фильтра необходима для удаления воздуха, проникшего в систему питания. Воздух и часть подаваемого подкачивающим насосом топлива через специальный жиклер 13 диаметром 0,4--0,5 мм отводятся в бак.

Часть топлива, прошедшая через фильтрующий элемент, по каналу в крышке фильтра направляется к насосу высокого давления.

Штампованный корпус фильтра 7 изготовлен из листовой стали. К нижней его части приварен стальной стержень 8, в который ввернута сливная пробка / на медной прокладке 2.

Корпус соединен с крышкой фильтра болтом 14, под головку которого установлена медная прокладка 15. Уплотнение между корпусом и крышкой обеспечивается паронитовой прокладкой 9.

В крышке фильтра 10, изготовленной из чугунной отливки, имеются подводящий и отводящие каналы и два отверстия для крепления фильтра на двигателе. В сливное отверстие, отводящее избыток топлива в бак, ввернут стальной жиклер 13 на медной шайбе 12. Отверстие, закрытое конической пробкой 11, служит для отбора топлива в систему питания подогревателя,

если последний устанавливается на двигателе.

Фильтрующий элемент 6 состоит из перфорированного металлического каркаса, обмотанного ситцевой оберткой, на котором сформована фильтрующая масса из древесной муки. К нижнему торцу элемента на нитрошпаклевке приклеен стальной фланец каркаса. Пружиной 3 через оцинкованную стальную шайбу 4 фильтрующий элемент прижимается к крышке фильтра.

Для уплотнения торцов фильтрующего элемента установлены выполненные из маслобензостойкой резины прокладка фланца каркаса 5, плотно охватывающая стержень, и прокладка /б фильтрующего элемента с отверстиями для прохода профильтрованного топлива к выходному отверстию крышки. Эти уплотнения обеспечивают проход топлива к насосу высокого давления только через фильтрующую массу элемента.

При работе двигателя со временем пропускная способность фильтра падает, его гидравлическое сопротивление увеличивается, и количество поступающего к насосу высокого давления топлива уменьшается. Поэтому нормальная работа двигателя возможна только при периодической замене фильтрующего элемента.

Смена фильтрующего элемента фильтра. Перед заменой фильтрующего элемента необходимо отвернуть на несколько оборотов сливную пробку и слить топливо из корпуса фильтра, затем вывернуть болт крепления корпуса и снять корпус фильтра.

Далее старый фильтрующий элемент, уплотнительные прокладки, шайбу и пружину снять со стержня фильтра. Внутреннюю поверхность корпуса со стержнем, шайбу, пружину, уплотнительные прокладки и вывернутую сливную пробку промыть в бензине или чистом дизельном топливе.

После промывки собрать фильтр. Для этого на стержень в корпусе последовательно надеть пружину, шайбу и резиновую прокладку фланца каркаса фильтрующего элемента. Затем металлическим фланцем вниз надеть новый фильтрующий элемент и на его верхний фланец установить резиновую прокладку. Корпус с паронитовой прокладкой поставить в свое гнездо на крышке и затянуть болт крепления корпуса, под головку которого положить медную шайбу.

7. СИСТЕМА ОХЛАЖДЕНИЯ

7.1 УСТРОЙСТВО СИСТЕМЫ ОХЛАЖДЕНИЯ

Система охлаждения предназначена для отвода тепла от деталей, соприкасающихся во время работы двигателя с горячими газами. Температурный режим работы двигателя существенно влияет как на эффективные показатели двигателя, так и на износостойкость деталей цилиндропоршневой группы.

Двигатель ЯМЗ-238 имеют жидкостное охлаждение с замкнутой схемой циркуляции жидкости. Система рассчитана на работу в пределах температур охлаждающей жидкости 75--98° С.. Циркуляция охлаждающей жидкости в системе осуществляется насосом центробежного типа. Отвод тепла от охлаждающей жидкости производится в специальном теплообменнике -- радиаторе.

В подавляющем большинстве случаев для отбора тепла применяется поток воздуха, просасываемого через радиатор вентилятором.

Для более интенсивного прогрева двигателя после пуска, а также для поддерживания более стабильной температуры охлаждающей жидкости на двигателях установлены термостатические устройства. Охлажденная в радиаторе жидкость из нижнего бачка радиатора поступает во всасывающий патрубок центробежного насоса и подается им через литой канал крышки шестерен распределения в продольные каналы блока, расположенные на обоих рядах цилиндров с наружной стороны. Через выполненные в литье на внутренней стенке канала отверстия, расположенные против каждого цилиндра, жидкость поступает в рубашку блока. Такое распределение жидкости обеспечивает более равномерное охлаждение всех цилиндров.

Омывая наружные поверхности гильз цилиндров, охлаждающая жидкость через отверстия в

верхней привалочной плоскости блока поступает в полость головки цилиндров. Для охлаждения наиболее нагретых частей головки (выпускного канала и стакана форсунки) охлаждающая жидкость подается непосредственно из распределительного канала блока направленным потоком.

Нагретая жидкость отводится из двигателя через верхние трубы, установленные на головках со стороны развала. На передних концах труб установлены термостаты, имеющие два клапана. Во время прогрева двигателя при температуре охлаждающей жидкости до 70°С центральный клапан термостата плотно закрывает отверстие, сообщающее рубашку двигателя с радиатором. Охлаждающая жидкость циркулирует через перепускную трубу, соединяющую полость коробки термостата с всасывающим патрубком насоса. В этом случае жидкость быстро нагревается. Когда ее температура будет выше 70°С, центробежный клапан начнет открываться, и часть жидкости пройдет через радиатор. При дальнейшем повышении температуры охлаждающей жидкости увеличивается открытие центрального клапана, и при температуре около 85°С клапан полностью открывается. В то же время кольцевой клапан полностью закрывает отверстия в корпусе термостата, через которые жидкость поступала в перепускную трубу. С этого момента вся жидкость циркулирует через радиатор.

7.2 ВОДЯНОЙ НАСОС

Рис.10 Водяной насос

1 -- сальник; 2 -- корпус насоса; 3 -- втулка 4 -- шпилька крепления подводящего патрубка 6 -- стопорное кольцо сальника; 6 -- кольцо сальника; 7 -- пружина сальника; 8 -- манжета сальника; 9 -- крыльчатка; 10 -- крышка; 11 -- валик 12 -- гайка; 13 -- стопорная шайба; 14 -- перепускной ниппель трубки водяных термостатов; 15, 16 -- шарикоподшипники; 17 -- прокладка; 18 -- корпус сальника; 19 -- втулка сальника; 20 -- гайка крепления передней боковины шкива; 21 -- замковая шайба; 22 -- гайка; 23 -- ступица шкива; 24 -- передняя боковина шкива; 25 -- регулировочные прокладки; 26 -- пресс-масленка

Конструкция. Центробежный насос системы охлаждения установлен на правой боковой стенке крышки шестерен распределения и крепится к ней четырьмя шпильками с гайками. Стык между крышкой и корпусом насоса уплотняется паронитовой прокладкой.

Насос приводится в действие клиновым ремнем от шкива коленчатого вала. Для регулировки натяжения ремня ведомый шкив, насаженный на передний конец валика насоса, выполнен разъемным. Задняя боковина шкива выполнена как одно целое со ступицей 28, передняя 24 -- штампованная из листовой стали. Обе боковины скрепляются тремя шпильками через регулировочные прокладки 25. Количество прокладок равно 8, толщина каждой прокладки 1 мм. При регулировке натяжения ремня часть прокладок переставляется на наружную сторону передней боковины шкива. Выбрасывать прокладки нельзя, так как они вновь используются при установке нового ремня.

Чугунный литой корпус 2 насоса в задней части выполнен по спирали для направления потока воды, сходящего с лопастей крыльчатки насоса.

В расточки передней части на шарикоподшипниках 15 и 16 устанавливается валик 11 насоса. От осевого перемещения валик фиксируется корпусом 18 сальника, который крепится к переднему торцу корпуса винтами. Для уплотнения полости подшипников в корпусе насоса также установлен войлочный сальник.

Полости подшипников заполняются консистентной смазкой через специальную пресс-масленку 26 шприцем до появления свежей смазки из контрольного отверстия.

К корпусу насоса через прокладку крепится всасывающий патрубок, соединяемый трубопроводом с нижним бачком радиатора. Сверху в корпус ввернут ниппель 14, к которому дюриттовым шлангом подсоединяется перепускная трубка. На заднем конце валика насоса установлена литая чугунная крыльчатка 9, в которой смонтирован торцовый сальник, состоящий из резиновой манжеты 8 с латунными обоймами, пружины 7 и уплотнительного кольца 6 из графитированного текстолита. Крестообразные выступы кольца входят в пазы крыльчатки, и, таким образом, при вращении крыльчатки кольцо вращается вместе с ней. Сальник в крыльчатке удерживается стопорным кольцом 5. Крыльчатка крепится на валу колпачковой гайкой 12 со специальной стопорной шайбой 13.

Для уменьшения износа торца корпуса, соприкасающегося с уплотнительным кольцом, в корпус между его торцом и кольцом запрессована стальная втулка 3 с буртом. Рабочий торец втулки полируется. Для отвода проникающей через торцовый сальник охлаждающей жидкости в корпусе насоса имеется дренажное отверстие, через которое просочившаяся жидкость свободно вытекает наружу. Выделение отдельных капель жидкости из дренажного отверстия при работе двигателя не является признаком ненормальной работы насоса.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Двигатель ЯМЗ-238 является базовой моделью семейства четырехтактных двигателей Ярославского моторного завода. Двигатель, укомплектован коробкой передач и сцеплением. Предназначен в основном для применения в качестве силовых агрегатов бортовых автомобилей большой грузоподъемности, самосвалов и тягачей Минского и Кременчугского автомобильных заводов. На шасси автомобилей МАЗ и КрАЗ выпускаются ряд самоходных установок специального назначения: автокраны, насосные станции, буровые установки, топливозаправщики, цементовозы и др. Оснащением автомобилей далеко не исчерпывается область применения двигателя ЯМЗ-238. На его базе создан ряд модификаций самого различного назначения: новые модели мощных тракторов, комплекс машин для дорожного строительства, землеройные машины, речные суда, экскаваторы, подъемные краны, электроагрегаты, насосные и компрессорные станции и др.

Таким образом, двигатель марки ЯМЗ и дальнейшие его модификации находят все более широкое применение во всех отраслях народного хозяйства.

Двигатель ЯМЗ-238 отличается простотой и неприхотливостью при эксплуатации в любых условиях.

Достоинства двигателя ЯМЗ-238:

- простота обслуживания и эксплуатации;

неприхотливость к качеству топлива;

высочайшая надёжность;

возможность улучшения характеристик.

Недостатки двигателя ЯМЗ-238:

низкая габаритная мощность;

высокая металлоёмкость;

низкая конкурентоспособность.

ПЕРЕЧЕНЬ ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ:

«Универсальное гусеничное легкое шасси. Техническое описание и инструкция по эксплуатации» Москва, Военное издательство Министерства Обороны СССР, 1976 год.

«Двигатели ЯМЗ-236, ЯМЗ-238» Москва, издательство «Машиностроение», 1968 год.

«Военная автомобильная техника». Учебное пособие военной академии тыла и транспорта, 1984 год

...