Содержание

1 Кривошипно-шатунный механизм ЗМЗ-4062.10………………………………3
2 Клапаны ГРМ двигателя КамаЗ-740.10………………………………………6
3 Топливный насос высокого давления……………….………………………..10
4 Насос смазочной системы ЗИЛ-508.10……………………………………….18
5 Система пуска двигателя………………………………………………………21
Список литературы………………………………………………………………27

1 Кривошипно-шатунный механизм ЗМЗ-4062.10
Устройство и материал блока цилиндров
Блок цилиндров является основной корпусной деталью двигателя и представляет собой отливку из чугуна СЧ 1412-85. Отливка блока цилиндров подвергается искусственному старению для снятия термических напряжений, что позволяет блоку сохранить правильные геометрические формы и размеры в процессе эксплуатации.

Рисунок 1 – Блок цилиндров двигателя ЗМЗ-4062
1,3,24 – Пробка, 2,23 – Прокладка крышки цепи, 4 – Втулка установочная, 5 – Пробка масляной магистрали, 6 – Корпус блока цилиндров, 8 – Корпус форсунки, 9 – Клапан форсунки охлаждения поршня, 10 – Крышка цепи, 11 – Болт, 12 – Шайба, 13 – Винт, 14 – Манжета уплотнения коленвала передняя, 19 – Штифт, 21 – Винт, 22 – Винт.
Блок цилиндров ЗМЗ-4062 снабжен крепежными элементами для установки навесного оборудования и элементов двигателя. Расположение цилиндровых отверстий – рядное, число цилиндров – 4.

1.2 Опишите уплотнение коленчатого вала

Уплотнение коленчатого вала выполняется при помощи пружинных манжет. Передний сальник установлен в лобовой крышке двигателя и имеет размер 2.2-55*70, (рисунок 2), размер заднего сальника, установленного в корпусе блока цилиндров – 2.2-80*100 (рисунок 3). Передняя манжета находится за шкивом коленчатого вала, задняя манжета – располагается непосредственно за маховиком.

Рисунок 2 – Схема переднего уплотнения коленчатого вала ГАЗ-4062
1 — Болт, 2 — Шкив-демпфер с диском синхронизации, 3 — Сальник; 4 — Крышка цепи, 5 – Втулка, 6 – Звездочка, 7 — Блок цилиндров, 8 — Вкладыши подшипника, 9 — Коленчатый вал, 10 — Крышка подшипника, 11 — Масляный картер, 12 — Резиновое уплотнительное кольцо, 13 — Стопорная шайба.

Рисунок 3 – Заднее уплотнение коленчатого вала ЗМЗ-4062
1 — Коленчатый вал; 2 — Вкладыши подшипника; 3 — Блок цилиндров; 4 — Крышка; 5 — Сальник; 6 — Маховик; 7 — Болт крепления маховика; 8 — Подшипник; 9 — Распорная втулка; 10 – Шайба болтов маховика; 11 — Масляный картер; 12 — Крышка подшипника.

2 Клапаны ГРМ двигателя КамаЗ-740.10
2.1 Условия работы клапанов ГРМ

Клапаны ГРМ при работе испытывают ударные нагрузки при высоких температурах. Ударные нагрузки возникают в момент открытия и закрытия клапанов и являются разнонаправленными, что негативно сказывается на запас усталостной прочности клапана. Тарелка выпускного клапана нагревается потоком горячих газов, и ее температура достигает при работе двигателя 800…1000 °С. Температура конца стержня выпускного клапана при может достигать 150…200°С. Работоспособность клапана в таких условиях обеспечивается применением надлежащих материалов и определенной конструкции деталей клапанной группы.

2.2 Материал и конструкция клапанов ГРМ

При работе выпускные клапаны сильно нагреваются (в среднем, до 800-1000°С), поэтому выпускные клапаны выполняются из высококачественной жаропрочной стали (40Х10СМ2 и другие). Вставные седла клапанов изготовлены из жароупорного чугуна.
Клапан состоит из:
— головки;
— стержня.

Рисунок 4 – Клапан ГРМ. 1 – Головка клапана, 2 – Стержень клапана.

Для плотного прилегания головка имеет узкую, скошенную под углом 45° или 30° кромку (рабочую поверхность), называемую фаской. Фаска клапана должна плотно прилегать к фаске седла, для чего эти поверхности взаимно притирают, до появления равномерного пояска шириной не менее 1,5 мм. Головки впускных и выпускных клапанов имеют неодинаковый диаметр. С целью лучшего наполнения цилиндров свежей горючей смесью, диаметр головки впускного клапана делают большим, чем диаметр выпускного. 
Диаметр тарелки впускного клапана – 51,6 мм,
Диаметр тарелки выпускного клапана – 46,6 мм.

2.3 Как и для каких целей обеспечивается проворачивание выпускного клапана?

Проворачивание клапана производится для предотвращения его заедания и обгорания при работе двигателя.

Рисунок 5 – Механизм проворота клапана

Механизм поворота (рисунок 5) состоит из корпуса 4, расположенного в углублении головки цилиндра 14 на направляющей втулке 2, закрепленной замочным кольцом 3, пяти шариков 5, установленных вместе с возвратными пружинами 12 в наклонных пазах корпуса, опорной шайбы 6 и конической дисковой пружины 11. Пружина 11 и шайба 6 свободно надеты на выступ корпуса и закреплены на нем замочным кольцом 7. 
При закрытом клапане когда усилие пружины 8 невелико, дисковая пружина 11 выгнута наружным краем вверх, а внутренним упирается в заплечики корпуса 4. При этом шарики 5 в конических пазах корпуса отжаты пружинами 12 в крайнее положение. 
Когда клапан начинает открываться, усилие пружины 8 возрастает, в результате чего дисковая пружина 11 выпрямляется и передает усилие пружины 8 на шарики 5, которые, перекатываясь по наклонным пазам корпуса, поворачивают дисковую пружину 11, опорную шайбу 6, клапанную пружину 8 и сам клапан относительно его первоначального положения. Во время закрытия клапана усилие клапанной пружины 8 уменьшается, при этом дисковая пружина 11 прогибается до своего исходного положения и освобождает шарики5, которые под действием пружин 12 возвращаются в первоначальное положение, подготовляя механизм вращения к новому циклу поворота клапана.

3 Топливный насос высокого давления
3.1 Назначение насоса

Для точного дозирования топлива и подачи его в определенный момент под высоким давлением к форсункам применяется топливный насос высокого давления. Наибольшее распространение на автомобильных дизелях получили многосекционные насосы с постоянным ходом плунжера и регулировкой конца подачи топлива.  По расположению секций насосы делятся на рядные и V-образные. Каждая секция топливного насоса обеспечивает работу одного из цилиндров дизеля, поэтому число секций топливного насоса определяется числом его цилиндров. Топливный насос дизеля ЯМЗ-238 8-секционный, дизеля  КамАЗ — 740 V-образный 8-секционный. 

3.2 Конструктивные особенности ТНВД КамАЗ и ЯМЗ

Топливный насос двигателя КамАЗ-740 имеет V-образную конструкцию (рисунок 6). Топливный насос – восьмиплунжерный.

Рисунок 6 – ТНВД КамАЗ-740

1 — Корпус; 2 — Ведущее зубчатое колесо; 3 — Сухарь; 4 — Фланец ведущего зубчатого колеса; 5 и 25 — Шпонки; 6 — Эксцентрик привода топливоподкачивающего насоса; 7 и 24 — Гайки; 8 — Промежуточное зубчатое колесо; 9 и 17 — Пальцы; 10 — Крышка регулятора; 11 — Зубчатое колесо регулятора; 12 — Державка грузов; 13 — Ось грузов; 14 — Груз; 15 – Упорный шарикоподшипник; 16 — Муфта; 18 — Верхняя крышка; 19 — Рычаг пружины; 20 — Перепускной клапан; 21 — Втулка рейки; 22 — Рейка; 23 — Муфта регулировки опережения впрыска топлива; 26 — Самоподжимная уплотняющая муфта; 27 — Крышка подшипника; 28 — Роликоподшипник; 29 — Кулачковый вал; 30 — Ролик толкателя; 31 — Упорная втулка; 32 — Пята толкателя; 33 — Пружина; 34 — Плунжер; 35 — Впускное отверстие; 36 — Корпус секции; 37- Нагнетательный клапан; 38 — Штуцер; 39 — Втулка плунжера; 40 — Рычаг реек.

В корпусе ТНВД Камаз-740 (рисунок 6) установлены восемь секций, каждая состоит из корпуса, втулки плунжера, поворотной втулки, нагнетательного клапана, прижатого через уплотнительную прокладку к втулке плунжера штуцером. Плунжер совершает возвратно-поступательное движение под действием кулачка вала и пружины. Толкатель от проворачивания в корпусе топливного насоса ТНВД Камаз-740 зафиксирован сухарем. Кулачковый вал вращается в роликоподшипниках, установленных в крышках и прикрепленных к корпусу насоса. Осевой зазор кулачкового вала регулируется прокладками. Величина зазора должна быть не более 0,1 мм.
Для увеличения подачи топлива плунжер поворачивают втулкой, соединенной через ось поводка с рейкой насоса. Рейка перемешается в направляющих втулках. Выступающий ее конец закрыт пробкой.
С противоположной стороны ТНВД Камаз-740  находится винт, регулирующий подачу топлива всеми секциями насоса. Этот винт закрыт пробкой и запломбирован.
Топливо к насосу ТНВД Камаз-740 подводится через специальный штуцер, к которому болтом крепится трубка низкого давления. Далее по каналам в корпусе оно поступает к впускным отверстиям втулок плунжеров.
На переднем торце корпуса топливного насоса ТНВД Камаз-740 и на выходе топлива из него установлен перепускной клапан, открытие которого происходит при давлении 58,8…78,5кПа (0,6…0,8кгс/см2). Давление открытия клапана регулируется подбором регулировочных шайб внутри пробки клапана. Смазывание насоса циркуляционное, под давлением от обшей системы смазывания двигателя.
Регулятор частоты вращения ТНВД Камаз-740 всережимный, прямого действия, изменяет количество топлива, подаваемого в цилиндр в зависимости от нагрузки, поддерживая заданную частоту.

Топливный насос высокого давления двигателей ЯМЗ-238 имеет рядную конструкцию. Количество секций насоса – 8.

Рисунок 7 – ТНВД двигателя ЯМЗ-238
1 – Топливный насос высокого давления; 2 – Перепускной клапан; 3 – Демпферная муфта; 4 – Болт ограничения максимальной частоты вращения; 5 – Регулятор частоты вращения; 6 – Рычаг управления регулятором; 7 – Болт ограничения минимальной частоты вращения; 8 – Скоба останова; 9 – Топливоподкачивающий насос; 10 – Болт регулировки пусковой подачи; 11 – Корректор подачи топлива по наддуву. А – Положение рычага при минимальной частоте вращения холостого хода; Б – Положение рычага при максимальной частоте вращения холостого хода; В – Положение скобы при работе; Г – Положение скобы при выключенной подаче.
С топливным насосом ЯМЗ-238 в одном агрегате объединены регулятор частоты вращения 5, топливоподкачивающий насос 9 и демпферная муфта 3.
В корпусе 1 насоса установлены корпуса секций 15 с плунжерными парами, нагнетательными клапанами и штуцерами 11, к которым присоединяются топливопроводы высокого давления.

Нагнетательный клапан 9 и седло клапана 8, а также плунжер 6 с втулкой 7 являются прецизионными парами, которые могут заменяться только комплектно.

Рисунок 8 – Секция ТНВД ЯМЗ-238
1 – Корпус насоса; 2 – Нижняя тарелка толкателя; 3 – Пружина толкателя; 4 – Верхняя тарелка толкателя; 5 – Втулка поворотная; 6 – Плунжер; 7 – Втулка плунжера; 8 – Седло клапана нагнетательного; 9 – Нагнетательный клапан; 10 – Упор клапана; 11 – Штуцер; 12 – фланец нажимной; 13,14 – прокладки; 15 – корпус секции; 16 – рейка; 17 – толкатель; 18 – ролик толкателя; 19 – вал кулачковый
Втулка плунжера стопорится в определенном положении штифтом, запрессованным в корпус секции.

Плунжер 6 приводится в движение от кулачкового вала 19 через роликовый толкатель 17. Пружина 3 через нижнюю тарелку 2 постоянно прижимает ролик толкателя к кулачку. От разворота толкатели, имеющие лыски на боковых поверхностях, удерживаются фиксаторами, запрессованными в корпус насоса. Конструкция плунжерной пары позволяет дозировать топливо изменением момента начала и конца подачи.
Для изменения количества и момента начала подачи топлива плунжер во втулке поворачивается поворотной втулкой 5 (рисунок 8), входящей в зацепление с рейкой 16.

3.3 Выполните схему смазки ТНВД КамАЗ

Через каналы в передней стенке блока масло подается к подшипникам топливного насоса высокого давления. Штуцер входа масла снабжен сеткой для очистки масла, поступающего в ТНВД от механических примесей. Слив масла из картера ТНВД производится через сливной штуцер в картере ТНВД.

Рисунок 9 – Система смазки КамАЗ-740
1 — Компрессор; 2 — Топливный насос высокого давления; 3 — Выключатель гидромуфты; 4 — Гидромуфта; 5, 12 — Предохранительные клапаны; 6 — Клапан системы смазки; 7 — Насос масляный; 8 — Перепускной клапан центробежного фильтра; 9 — Сливной клапан центробежного фильтра; 10 — Кран включения масляного радиатора; 11 — Центробежный фильтр; 13 — Лампа сигнализатора засоренности фильтра очистки масла; 14 — Перепускной клапан полнопоточного фильтра; 15 — Полнопроточный фильтр очистки масла; 16 — Маслоприемник; 17 — Картер; 18 — Главная магистраль.

4 Насос смазочной системы ЗИЛ-508.10
4.1 Назначение и устройство

Масляный насос служит для принудительной подачи масла к наиболее нагруженным деталям двигателя, а также к приборам его очистки и охлаждения. Двухсекционный масляный насос двигателя автомобиля ЗИЛ (рисунок 10, а) имеет корпус, состоящий из трех частей – верхней 15 (рисунок 10, б) для подачи масла в главную масляную магистраль, нижней 1, подающей масло в масляный радиатор, и средней 18, в которой расположен редукционный клапан. Он состоит из плунжера 5 с пружиной 6, закрываемого резьбовой пробкой 7, и служит для предохранения ее от разрыва при чрезмерном повышении давления (пуск холодного двигателя). Когда давление превысит 0,32 МПа, клапан открывается и перепускает масло из нагнетательной полости насоса во впускную. Части корпуса соединяются между собой болтами 25 с шайбами 24 через уплотнительные прокладки 16 и 19 и направляющие штифты 4. Между корпусом насоса и картером также устанавливается уплотнительная прокладка 14. В корпусе монтируется вал 12 с центрирующей втулкой 11. Он приводится во вращение от распределительного вала двигателя. На валу с помощью шпонок 10 и стопорных колец 13 закреплены прямозубые шестерни 17 (верхней) и 20, (нижней) секций. С этими шестернями находятся в постоянном зацеплении ведомые шестерни 8 и 3, свободно установленные на осях 9 и 2. В корпусе нижней секции установлен перепускной шариковый клапан 23, нагруженный пружиной 22 и закрываемый резьбовой пробкой 21. Он автоматически отключает поступление масла в масляный фильтр, когда его давление ниже 0,12 МПа, с тем, чтобы все масло поступало на смазку деталей двигателя.

4.2 Принцип действия

Работа насоса происходит следующим образом. При вращении вала 12 вращаются ведущие шестерни 17 и 20 (рисунок 10, в), которые приводят во вращение ведомые шестерни 8 и 3, поэтому в корпусе насоса создается разряжение, а в поддоне картера с помощью вентиляции картера все время поддерживается атмосферное давление. Благодаря этому создается разность давлений. Масло, проходя через сетчатый фильтр 27 (рисунок 10,г) маслозаборника 26, очищается от грубых частиц и по трубке 29 подводится во впускную полость насоса, где захватывается прямозубыми шестернями, подается в главную масляную магистраль (верхней секцией) и в масляный радиатор (нижней секцией). Трубка 29 крепится к картеру через уплотнительную прокладку 30 с тем, чтобы исключить подсасывание воздуха. Сетка 27 удерживается в корпусе 26 пружиной 28. Однако между корпусом и сеткой имеется в верхней части небольшая щель, через которую может проходить масло; преодолевая упругость пружины 28 в случае засорения сетки 27 с тем, чтобы пусть даже неочищенное, оно поступало в насос и на смазку деталей двигателя. После разборки, чистки или регулировки насоса его перед установкой на двигатель необходимо заполнить маслом.

4.3 Схема насоса ЗИЛ-508

Рисунок 10 — Масляный насос двигателя ЗИЛ-508
а – насос в собранном виде; б – детали насоса; в – работа насоса; г – маслоприемник.
5 Система пуска двигателя
5.1 Назначение муфты свободного хода стартеров

Муфта свободного хода стартера предупреждает подачу вращения от маховика на якорь стартера после пуска двигателя, что предупреждает поломку якоря.
В настоящее время в конструкциях стартеров используются муфты свободного хода роликового типа. Они передают вращение в одну сторону — от стартера к маховику. В состав муфты входит шлицевая втулка 3 привода с внутренними спиральными шлицами для размещения на валу стартера и перемещения вдоль его оси. На втулке укреплена ведущая обойма 5 с четырьмя клиновидными пазами, в которых установлены ролики 6. Ролики постоянно поджимаются пружинами 11 через плунжеры 10 в сторону узкой части пазов. Шестерня 8 выполнена как единое целое со ступицей 7.

Рисунок 11 — Муфта свободного хода роликового типа
1,4 — ограничительная и буферная пружины соответственно; 2 — поводковая муфта; 3 — шлицевая втулка; 4 — пружина; 5 — ведущая обойма; 6 — ролик; 7 — ступица (ведомая обойма); 8 — шестерня; 9 — корпус; 10 — плунжер; 11 — пружина плунжера.

5.2 Принцип действия муфты CT142

В конструкции стартера СТ142 используется храповая муфта свободного хода (рисунок 12).

Рисунок 12 – Храповая муфта свободного хода стартера СТ142
Детали привода установлены на направляющей втулке 1, имеющей шлицы по внутреннему диаметру и многозаходную ленточную резьбу по наружному диаметру. Втулка установлена на шлицы вала якоря и может перемещаться по ним в продольном направлении. На резьбе втулки установлена ведущая половина 8 храповой муфты. Ведомая половина 13 муфты с шестерней привода может вращаться на шейке втулки. Для облегчения вращения в ведомую половину запрессованы две самосмазывающиеся подшипниковые втулки. Прилегающие друг к другу половины муфты снабжены храповыми зубцами, допускающими проворачивание ведомой половины в направлении вращения якоря стартера и препятствующие проворачиванию в противоположном направлении. Пружина 7 прижимает ведущую половину муфты к ведомой половине и обеспечивает храповое зацепление. Ведомая половина заперта в корпусе 5 замковым кольцом 10. Корпус выполнен за одно целое с втулкой отводки 3. Замковое кольцо 2 предохраняет корпус от перемещения вдоль втулки 1. В корпусе под пружиной находится стальная шайба 6 и резиновая шайба 4, амортизирующая удар при включении стартера.
Храповая муфта снабжена устройством для автоматической блокировки в расцепленном состоянии при пробуксовке. Внутри ведомой половины муфты находятся три сухаря 12, изготовленные из пластмассы и имеющие форму сегментов втулки. Сухари расположены равномерно внутри ведомой половины. В сухарях имеются отверстия, в которые вставляются штифты 11, запрессованные в ведомую половину. Втулка 9 прилегает своей конической поверхностью к фаскам сухарей и прижимает сухари к направляющей втулке 1.
При включении стартера рычаг перемещает привод вдоль шлицев вала и вводит шестерню в зацепление с венцом маховика. При этом включается электродвигатель стартера. Вращение от вала якоря передается на шестерню привода через шлицевое соединение вала а направляющей втулкой 1, далее, через ленточную резьбу на ведущую половину муфты и через храповое соединение на ведомую половину и шестерню привода. При передаче вращения через ленточную резьбу возникает осевое усилие, прижимающее друг к другу половины муфты.
По окончании пуска двигателя происходит пробуксовка храповой муфты. При этом ведущая половина отодвигается от ведомой на высоту зуба храпового зацепления, сжимая пружину. Ведущая половина давит на втулку 9, освобождая сухари. Сухари под действием центробежной силы перемещаются вдоль штифтов и блокируют храповую муфту в расцепленном состоянии, предохраняя ее зубцы от износа.После выключения стартера ведущая половина муфты под действием пружины вновь прижимается к ведомой половине и втулка 9 возвращает сухари в исходное положение.

5.3 Конструктивные особенности муфт СТ230, СТ103, CT142

Особенности конструкции муфты стартера СТ142 описаны в п. 5.2.
Особенности конструкции муфты стартера СТ103 следующие. На валу якоря 16 (рисунок 13) нарезана резьба с большим шагом. По наружной поверхности резьбы свободно перемещается своей втулкой стакан 21, в котором профрезерован косой паз 22. В паз входят пальцы 23 рычага 10. По резьбе вала перемещается гайка 18, выступы которой входят в пазы хвостовика шестерни 12 и передают ей крутящий момент. Шестерня также сидит на резьбе вала, но между боковыми гранями ниток резьбы и шестерни имеется боковой зазор, облегчающий ее ввод в зацепление с венцом маховика.

Рисунок 13 – Стартер СТ103
На втулке 21 сидит пружина 20, упирающаяся в щайбу 19. Конец втулки стакана отбортован наружу. Ход шестерни ограничен кольцом 15, которое закреплено сухарем 14.
При втягивании якоря реле стартера рычаг через пальцы передает усилие стакану и перемещает его вправо по валу якоря. При движении стакана шайба 19 упирается в хвостовик шестерни, пружина сжимается и стакан нажимает на шайбу 18. Преодолевая усилие пружины 17, гайка выходит из углублений 31 в резьбе якоря. При этом шестерня, поворачиваясь, перемещается по резьбе до упорного кольца и входит в зацепление с венцом маховика.
В конце хода шестерни диск 5 реле стартера замыкает цепь электродвигателя стартера и вал якоря начинает вращаться, передавая вращение шестерне через резьбу якоря и ведущую шайбу 18. Стакан, движимый валом якоря, поворачивается и благодаря косому пазу отодвигается в исходное положение, освобождая место для обратного хода шестерни. Шестерня находится в зацеплении с венцом маховика до тех пор, пока передает крутящий момент от вала якоря маховику, т.к. осевое усилие в резьбе прижимает ее к упорному кольцу 15. После запуска двигателя шестерня становится ведомой и, вращаясь относительно вала якоря вместе с гайкой 18, получает осевое перемещение влево.
Муфта свободного хода стартеров серии СТ230 изображена на рисунке 14. Муфты выпускаются двух исполнений – плунжерного и бесплунжерного типа.

Рисунок 14 – Муфта свободного хода стартера СТ230
А – плунжерного типа, Б – бесплунжерного типа.
Муфта свободного хода – роликовая, обеспечивающая передачу крутящего момента с якоря на маховик. Втулка 1, имеющая на внутренней поверхности шлицы для перемещения по валу якоря, соединена с обоймой 4. Цилиндрическая поверхность ступицы шестерни 7 и фигурные углубления обоймы 4 образуют четыре клинообразных паза, в которых размещены ролики 3. Ролики посредством плунжеров 9 слегка прижаты пружинами 10 к суженым концам пазов. С противоположной от плунжеров стороны в пружины вставлены упоры 11. Шайбы 5 и 6 ограничивают осевое перемещение роликов. Весь механизм защищен кожухом 2. Втулки 8 установлены для уменьшения трения при вращении шестерни на валу якоря.

Список литературы

1.Вишняков Н.Н. и др. Автомобиль. Основы конструкции. Машиностроение. 1986.
2.Резник А.М. Электрооборудование автомобиля. М., Транспорт, 1990.
3. Роговцев В.Л. и др. Устройство и эксплуатация автотранспортных средств: Учебник водителя / Роговцев В.Л., Пузанков А.Г., Олдфильд В.Д.-М.: Транспорт, 1989.-432 с.
4. Румянцев С.И. и др. Техническое обслуживание и ремонт автомобилей: Учебник для ПТУ / С.И. Румянцев, А.Ф. Синельников, Ю.Л. Штоль.-М.: Машиностроение, 1989.-272 с.
5. Устройство, техническое обслуживание и ремонт автомобилей: Учеб./Ю.И. Боровских, Ю.В. Буралев, К.А. Морозов, В.М. Никифоров, А.И. Фешенко — М.: Высшая школа; Издательский центр «Академия», 1997.-528с.

Содержание 1 Кривошипно-шатунный механизм ЗМЗ-4062 10……………………………