|
Коленчатый вал изготовлен из высокоуглеродистой стали 50Г методом горячей штамповки. Он имеет пять коренных и четыре ша¬тунные шейки. В процессе изготовления вал подвергается закалке и отпуску до твердости НВ 229—269, а поверхности шатунных и коренных шеек, а также шеек под сальники подвергаются закалке до твердости HRC 52—62. Глубина закаленного слоя коренных и шатунных шеек составляет 3—4 мм, а на шейках под сальники — 1—2 мм. Диаметр коренных шеек 110-115 мм, шатунных 88мм. До февраля 1971 г. диаметр коренных и до августа 1969 г. диаметр шатунных шеек соответственно был 105 и 85мм. Изменение диаметра коренных шеек введено с двигателя № 142100, шатунных — с № 91050. Оно достигнуто за счет применения тонкостенных вкладышей без изменения диаметра отверстий в коренных опорах и нижних головках шатунов. При этом изменились размеры полукольца упорного подшипника коленчатого вала и увеличен радиус противовесов на щеках вала со 132,5 до 134,5 мм. Связующими элементами между шатунными и коренными шейками вала являются толстостенные щеки. Переходные галтели имеют радиус 6-о,5 мм. Чистота поверхности шеек и переходных галтелей выполнена не грубее 9-го класса (0,32—0,2 мкм). Для уравновешивания двигателя и разгрузки коренных подшипников от сил инерции возвратно-поступательно движущихся масс поршней и шатунов, неуравновешенных центробежных сил, на щеках коленчатого вала установлены шесть противовесов, в сборе с которыми проводится балансировка вала.
На щеках, соединяющих 2-ю и 3-ю шатунные шейки с 3-й коренной шейкой, противовесы не уста¬навливаются. Для уменьшения размеров и массы кривошипно-ша-тунного механизма и двигателя в целом в систему уравновешивания дополнительно введены выносные массы, расположенные в махови¬ке и закрепленные в виде противовеса на носке коленчатого вала. Передний выносной противовес напрессован на передний конец коленчатого вала и зафиксирован относительно оси первой шатун¬ной шейки шпонкой. Каждый противовес, установленный на щеках, крепится двумя болтами затянуты (момент 18—20 кгс-м), а их головки приварены к противовесу. В случае ослабления затяжки Гюлтов противовесов необхо¬ димо срубить сварку, под¬ тянуть болты (момент тот же) и приварить головки к противовесу. Повторную приварку нельзя вести по периметру головки болта. Для обеспечения смазки шатунных подшипников в щеках и шатунных шейках i оленчатого вала просверле¬ны масляные каналы. Полости в шатунных шейках образованы шумя наклонными каналами диаметром 30 мм. Со стороны щек в каналы запрессованы заглушки 5. Масляные полости в шатунных шейках являются допол- ельными грязеуловителями, в которых грязевые частицы центробежной силой отбрасываются к внешней части полостей. К переднему противовесу гайкой со специальной стопорной шай-бой прижат маслоотражатель. В носке переднего конца вала имеет резьбовое отверстие, в которое ввертывается болт крепления Шкива клипоремемной передачи. Шкив напрессовывается до упора и бурт пала и фиксируется шпонкой. От проворачивания и осевых перемещений вкладыши удержива-ются силой трения, возникающей в контакте с постелью от затяжки болтов, й специальными выступами на наружной поверхности. Эти выступы входят в соответствующие пазы в постелях блока и ниж-ней головки шатунов.
Для возможности ремонта коленчатого вала предусмотрены шесть ремонтных размеров вкладышей (табл. 2). Клеймо ремонтно- Маховик изготовлен из специального чугуна и крепится к задне¬му торцу коленчатого вала восемью болтами из легированной ста¬ли. Момент затяжки болтов 20—22 кгс-м. Для предотвращения самоотворачивания болты стопорятся замковыми пластинами. Каждая пластина устанавливается под головки двух соседних болтов так, чтобы фигурный выступ ее находился против установочных штифтов маховика, запрессованных в торец коленчатого вала. На переднем торце маховика выполнена специальная полость, обеспечивающая создание направленного дисбаланса. Балансиров¬ка маховика производится отдельно от коленчатого вала, поэтому маховики двигателя ЯМЗ-238 взаимозаменяемы. На наружном тор¬це маховика крепится зубчатый венец, входящий в зацепление с приводной шестерней стартера. Венец имеет 115 зубьев (модуль 4,25 мм), центрируется внутренней поверхностью (диаметр 424+°>12 мм) на выступе маховика (диаметр 4241о',225 мм) и крепит¬ся двенадцатью болтами. Болты стопорятся специальными шай¬бами. Для проворачивания коленчатого вала при регулировках двигателя на наружной поверхности маховика имеется двенадцать радиальных отверстий диаметром 14 мм и метки для установки угла опережения впрыска топлива. На заднем торце маховика сделана выточка глубиной г 78±0,1 * мм для фрикционных дисков и направляющие пазы для среднего и нажимного дисков сцепления. Кольцевая поверхность ограничена диаметрами 415 и 215 мм. Шатун 5 (рис. 14)' двутаврового сечения изготовлен из стали 40ХФА. Масса шатуна — 4020 г. Масса, отнесенная к верхней го¬ловке, составляет 1600±7 г, к нижней головке — 2420±7 г. Нижняя головка имеет косой разъем под углом 55°30' к продоль¬ной оси. Это обеспечивает демонтаж и монтаж поршня в сборе с ша¬туном через гильзу цилиндров при общем наружном диаметре нижней головки шатуна, превышающем диаметр цилиндра. Расточка под вкладыши в нижней головке шатуна выполнена в сборе с крышкой, поэтому крышки шатунов невзаимозаменяемы. Для обеспечения комплектности на стыке со стороны длинного бол¬та выбиты числовые метки, одинаковые для шатуна и крышки. Чис¬ло обозначает условный порядковый номер шатуна.
Перед сборкой шатуна с крыш- кой резьба болтов смазывается графитовой смазкой, а затяжка начинается с длинного болта. Вкладыши шатунного подшипника устанавливаются в расточку нижней головки, имеющей диаметр 93+0,021 мм. Для фиксации от проворачивания и осевого смещения вкладышей в крышке и теле шатуна выполнены пазы под специальные выступы на вкладышах. До августа 1969 г. в нижней головке шатуна делалась канавка глу-биной 5 мм и шириной 6 мм для подачи масла в канал шатуна. С двигателя ЯМЗ-238 № 91050 канавка ликвидирована. Это вызва¬но применением тонкостенных вкладышей и изменением расположе-ния отверстия во вкладыше для подачи масла в канал шатуна. Верхняя головка шатуна растачивается под диаметр 56+0'03 мм. В нее запрессовывается бронзовая втулка с наружным диамет-ром бб^оэомм. После обработки втулки в сборе с шатуном ее внут- _. +0,0-10 тт реннии диаметр равен 50_о,оз1 мм. На внутренней поверхности втул¬ки выполнена кольцевая канавка, которая обеспечивает подвод масла к трущимся поверхностям пальца и втулки при работе двига-теля. Кольцевая канавка втулки соединена с масляным каналом, просверленным в теле шатуна, отверстием диаметром 10 мм, ось которого совмещена с осью масляного канала. Для подгонки шату¬на по массе на верхних и нижних его головках выполнены бобышки для снятия металла.
Поршень сложной геометрической формы изготов¬лен из высококремнистого алюминиевого сплава. Юбка и головка поршня имеют некруглое поперечное сечение и непрямолинейную продольную образующую. В поперечном сечении юбка поршня вы¬полнена по форме овала с переменной по высоте разностью осей. Поверхность юбки покрыта слоем олова толщиной 0,003—0,006 мм для улучшения приработки поршня к гильзе. Цилиндрический пояс головки поршня имеет овальное сечение, большая ось которого лежит в плоскости, перпендикулярной к оси поршневого пальца. В диаметральном сечении профиль поршня представляет собой плавную бочкообразную кривую. Такая слож-ная форма поршня позволила обеспечить надежность его работы при сравнительно малых зазорах между юбкой поршня и гильзой, равных 0,19—0,21 мм. Для обеспечения указанного зазора поршни и гильзы цилиндров по внутреннему диаметру разбиты на шесть размерных групп. Каждый цилиндр двигателя при сборке комплектуется поршнем и гильзой одной размерной группы. Клеймо наносится на днищах поршней. Комплект поршневых колец состоит из трех компрессионных и двух маслосъемных колец. Верхнее компрессионное кольцо, как наиболее нагруженное, отливается из модифицированного чугуна специального химического состава и в заготовке термообрабатывается до твердости НВ 94—102. Остальные поршневые кольца изготовляются из специального чугуна и подвергаются искусствен¬ному старению после предварительной обработки торцов. Компрессионные кольца 2 (см. рис. 14) в сечении имеют форму прямоугольной трапеции с углом наклона рабочей поверхности 10°±10', что снижает их закоксовывание. Высота кольца равна 3,5 мм, радиальная толщина — 5,4 мм. Наружная цилиндрическая поверхность верхнего кольца покрыта слоем пористого хрома тол¬щиной 0,1—0,2 мм. На наружной цилиндрической поверхности 2-го и 3-го компрессионных колец сделано по три кольцевые канавки глубиной 0,3 мм. Поверхность канавок покрыта слоем олова тол¬щиной от 0,010 до 0,015 мм для улучшения приработки колец в гильзе.
Маслосъемные кольца 3 и 4 имеют прямоугольное сечение. Оба кольца одинаковы по конструкции и размерам. На наружной ци-линдрической поверхности маслосъемного кольца сделана канавка, образующая две рабочие кромки. Для снижения расхода масла на угар рабочая кромка со стороны канавки притуплена фаской и имеет ширину 0,5 мм. Посередине канавки выполнены отверстия для отвода масла. С декабря 1973 г. для снижения расхода масла до 0,5—1 /0 от расхода топлива под маслосъемные кольца устанавли-вается расширитель кольца, изготовленный из стальной ленты тол-щиной 0,6 мм,и шириной 6 мм. Расширитель имеет по периметру местные перегибы, выполненные в шахматном порядке, которые обеспечивают кольцу достаточную жесткость и возможность отвода масла, проходящего через отверстия в маслосъемном кольце. В свя¬зи с этим изменена толщина маслосъемного кольца с 5,4 ±0,1 мм на 4,5_од мм, а также диаметр канавок под маслосъемные кольца на поршне со 117_о,2з на 1.17_0,и мм. Поршневые кольца имеют прямой замок. Зазор в замке сжатого кольца, помещенного в гильзу цилиндра, должен быть от 0,45 до 0,65 мм. Замки рядом расположенных колец на поршне должны быть повернуты один относительно другого на 180°.
|