Дизельные двигатели грузовых автомобилей и тракторов. Запасные части, регулировки и ремонт.

Блок цилиндров и цилиндро-поршневая группа дизеля ЯМЗ-238

Блок цилиндров двигателя ЯМЗ-238

Блок цилиндров дизельного двигателя ЯМЗ-238 автомобилей Маз, Краз, Урал, трактора К-700 отлит из низколегированного серого чугуна. Служит основанием для монтажа всех деталей и узлов двигателя.

Блок цилиндров ЯМЗ-238 — V-образный с углом развала 90º.

Правый ряд цилиндров смещен относительно левого вперед на 35 мм, что обусловлено установкой на каждую шатунную шейку коленчатого вала двух шатунов.

Каждое цилиндровое гнездо имеет два соосных цилиндрических отверстия, выполненных в верхней и нижней плитах блока, по которым центрируется гильза цилиндра, в верхней плите имеется кольцевая проточка под бурт гильзы.

В развале блока цилиндров дизеля ЯМЗ-238 имеется четыре опорные площадки с крепежными отверстиями для установки топливного насоса высокого давления.

На переднем торце блока двигателя автомобилей Маз, Краз, Урал, трактора К-700 находится гнездо для подшипников привода топливного насоса.

В приливах (бобышках) на стенках блока цилиндров ЯМЗ-238 имеется сложная система масляных каналов, для подвода смазки к подшипникам распределительного и коленчатого валов, а так же к масляному фильтру и жидкостно — масляному теплообменнику.

Стенки водяной рубашки образуют замкнутый силовой пояс вокруг каждого цилиндрового гнезда и вместе с дополнительными ребрами связывают верхнюю и нижнюю плиты цилиндровой части блока, обеспечивая конструкции необходимую жесткость.

В картерных поперечных стенках блока цилиндров двс ЯМЗ-238 расположены пять гнезд с вкладышами под коренные шейки коленчатого вала и пять расточек с бронзовыми втулками, в которых вращается распределительный вал.

Крышки коренных опор крепятся к блоку дизеля ЯМЗ-238 двумя вертикальными и двумя горизонтальными болтами.

Благодаря этому достигается высокая жесткость блока в зоне коленчатого вала.

Обработка гнезд под коленчатый вал производится в сборе с крышками, поэтому крышки коренных опор не взаимозаменяемы.

Головка блока цилиндров двигателя ЯМЗ-238

Головка блока цилиндров дизельного двигателя ЯМЗ-238 автомобилей Маз, Краз, Урал, трактора К-700 изготовлена из низколегированного серого чугуна и крепится к блоку шпильками, ввернутыми в блок цилиндров.

Шпильки изготовлены из хромоникелевой стали и термически обработаны.

Для обеспечения отвода тепла головка цилиндров двс ЯМЗ-238 имеет полость жидкостного охлаждения, сообщающуюся с полостью блока.

Для обеспечения подвода топлива к форсунке в боковой поверхности головки имеются отверстия под трубки.

В головке блока цилиндров мотора ЯМЗ-238 размещены клапаны с пружинами, коромысла клапанов, стойки коромысел и форсунки.

Под клапаны газораспределения в головку с натягом установлены седла и направляющие втулки клапанов.

Седла впускных клапанов изготовлены из специального чугуна, а седла выпускных – из специального жароупорного сплава.

Седла и металлокерамические направляющие втулки клапанов окончательно обрабатываются после их запрессовки в головку.

На дизельные двигатели ЯМЗ-238 устанавливаются головки цилиндров:

Головки цилиндров двигателей ЯМЗ-238 БЕ2, ЯМЗ-238ДЕ2 автомобилей Маз, Краз, Урал, трактора К-700 — блочные на четыре цилиндра каждая.

Привалочная к блоку цилиндров поверхность головки шлифована и имеет в зоне уплотнения гильз цилиндров кольцевые проточки.

Уплотнение стыка головки цилиндров ЯМЗ-238, блока и гильзы осуществляется прокладкой, состоящей из единой металлической прокладки на четыре цилиндра, уплотняющей газовый стык, и вставных, удерживаемых шпеньками, резиновых уплотнительных элементов, уплотняющих масляные, водяные, штанговые проходы.

Рис. 1. Схема установки уплотнителей в металлическую прокладку

1 – металлическая прокладка; 2 – уплотнитель штанговой полости; 3 – уплотнитель слива масла; 4 – уплотнитель подвода воды; 5 –уплотнитель шпильки; 6 – уплотнитель

Уплотнительные элементы пяти видов в количестве 19 шт. на прокладку (рис. 1).

Головки цилиндров двигателей ЯМЗ-238БЕ,Б, ЯМЗ-238ДЕ, блочные на четыре цилиндра каждая.

Конструктивно выполнены в основном аналогично предыдущей блочной головке, но в зоне уплотнения гильз цилиндров нет кольцевых проточек.

Рис. 2. Схема расположения деталей в месте уплотнения газового стыка

Стык головки блока цилиндров дизеля ЯМЗ-238, блока и гильзы (рис. 2) уплотняется прокладкой из материала типа «сэндвич» с окантовками цилиндровых отверстий и отверстий для прохода охлаждающей жидкости.

В окантовки цилиндровых отверстий вставлены разрезные уплотнительные фторопластовые кольца.

Крепление к блоку осуществляется 21-ой шпилькой с шайбами и гайками.

Поршневая группа дизеля ЯМЗ-238 и ее комплектующие

Гильзы блока цилиндров дизеля ЯМЗ-238 автомобилей Маз, Краз, Урал, трактора К700 – «мокрого» типа, изготавливаются из специального чугуна.

Гильзы ЯМЗ-238 устанавливаются своими посадочными поясами в расточки блока цилиндров и сверху прижимаются через бурт и прокладку головками цилиндров.

Выступание бурта гильзы над поверхностью блока цилиндров на двигателях:

Дизель ЯМЗ-238 БЕ2, ЯМЗ-238 ДЕ2 — 1,6 −0.065 мм +0.035

Дизель ЯМЗ-238 БЕ,Б, ЯМЗ-238 ДЕ,Д — 0,1 −0.035 мм +0.065

На двигатели ЯМЗ-238БЕ,Б ЯМЗ-238ДЕ, Д могут устанавливаться гильзы со следующими конструктивными особенностями:

Гильза 236-1002021-А5.

Поверхности гильзы фосфатированные.

Фосфатированный слой улучшает притирочные характеристики, увеличивает износостойкость поверхности, снижает вероятность образования натира.

Внешнее отличие фосфатированной гильзы от нефосфатированной — значительно более темный (от темно-серого до черного) цвет наружной поверхности.

Верхний торец бурта гильзы выполнен выступающей частью к внутренней поверхности гильзы (под асбостальную прокладку газового стыка) с высотой бурт 12,1 мм.

В нижней части гильзы выполнены три канавки под антикавитационное и уплотнительные резиновые кольца.

Гильза 236-1002021-А.

Конструктивные особенности аналогичны предыдущей, но только отсутствует фосфатированное покрытие поверхности гильзы.

На двигатели ЯМЗ-238БЕ2, ЯМЗ-238ДЕ2 устанавливается фосфатированная гильза 7511.1002021-01.

Верхний торец бурта выполнен выступающей частью к наружной поверхности (под металлическую прокладку газового стыка) с высотой бурта 9,6 мм.

На верхней посадочной поверхности выполнена канавка для установки резинового уплотнительного кольца.

В нижней части гильзы выполнены три канавки под антикавитационное и уплотнительные резиновые кольца.

Поршни и кольца двигателя ЯМЗ-238

Поршни дизельного двигателя ЯМЗ-238 автомобилей Маз, Краз, Урал, трактора К-700 (рис. 3) отлиты из эвтектического алюминиево-кремнистого сплава.

Рис. 3. Поршень двс ЯМЗ-238

1 – поршень; 2 – стопорные кольца; 3 – поршневой палец; 4 – расширитель; 5 – маслосъемное кольцо; 6 – второе компрессионое кольцо; 7 – верхнее компрессионное кольцо

Охлаждение поршня маслом производится из неподвижной форсунки.

На юбке поршня ЯМЗ-238 имеется выемка для форсунки охлаждения. В днище поршня выполнена камера сгорания.

На двигатели ЯМЗ-238БЕ2, ЯМЗ-238ДЕ2 автомобилей Маз, Краз, Урал, трактора К700 устанавливаются поршни 7511.1004015-10 с 3-я канавками под поршневые кольца (две под компрессионные и одна под маслосъемное).

Канавка под верхнее компрессионное кольцо выполнена во вставке из жаропрочного чугуна (типа «нирезист»).

Камера сгорания смещена на 5 мм, боковая поверхность с поднутрением, имеет вытеснитель. На днище имеются выточки под клапаны газораспределения.

Высота от днища до оси пальца составляет 85 мм. Диаметр под поршневой палец 52 мм.

На дизельные моторы ЯМЗ-238БЕ,Б ЯМЗ-238ДЕ,Д могут устанавливаться поршни со следующими конструктивными особенностями:

Поршень 238НБ-1004015-Б4 с 4-мя канавками под поршневые кольца (три под компрессионные и одна под маслосъемное).

Канавка под верхнее компрессионное кольцо выполнена во вставке из жаропрочного чугуна (типа «нирезист») с целью повышения износостойкости.

Камера сгорания смещена на 5 мм, боковая поверхность с поднутрением, имеет вытеснитель.

Высота от днища до оси пальца составляет 100 мм. Диаметр под поршневой палец 50 мм.

Поршень 238НБ-1004015 отлит из заэвтектического алюминиево-кремнистого сплава и аналогичен предыдущему, но на нем отсутствует «нирезистовая» вставка под верхнее компрессионное кольцо.

Камера сгорания смещена на 5 мм, без вытеснителя. Данный поршень поставляется с гильзой в запасные части в комплектах 238НБ-1004008 и 238НБ-1004005-А3.

Поршневые кольца двигателя ЯМЗ-238 автомобилей Маз, Краз, Урал, трактора К-700 изготовлены из специального чугуна, разрезные, хромированные, устанавливаются в канавки поршня.

В зависимости от выполняемой задачи в рабочем процессе кольца имеют различную конструкцию и устанавливаются на поршень комплектно в определенном порядке.

На дизельные двигатели ЯМЗ-238 могут быть установлены следующие комплекты колец:

Трехколечный комплект 7511.1004002, где:

− первое компрессионное имеет в сечении двухстороннюю трапецию со смещенной вниз бочкообразной хромированной рабочей поверхностью. Номер кольца 7511.1004030

− второе компрессионное кольцо прямоугольного сечения, минутное с покрытием хромом. Номер кольца 7511.1004032

− маслосъемное кольцо коробчатого сечения с хромированными рабочими кромками и витым пружинным расширителем. Номер кольца 7511.1004034

Четырехколечный комплект для заводской комплектации, который входит в комплект 238Б-1004005, где:

− первое компрессионное имеет в сечении одностороннюю трапецию. Рабочая поверхность хромирована плотным хромом. Номер кольца 236-1004030-Б.

− второе и третье компрессионные кольца имеют в сечении одностороннюю трапецию, минутные. Номер кольца 236-1004032-А3

− маслосъемные кольца коробчатого сечения с хромированными рабочими кромками и витым пружинным расширителем. Номер кольца 236-1004034

Четырехколечный комплект 236-1004002-А4, где:

− первое компрессионное имеет в сечении одностороннюю трапецию. Рабочая поверхность хромирована пористым хромом. Номер кольца 236-1004030-А2

− второе и третье компрессионные кольца имеют в сечении одностороннюю трапецию, минутные. Номер кольца 236-1004032-А3

− маслосъемные кольца коробчатого сечения с хромированными рабочими кромками и витым пружинным расширителем. Номер кольца 236-1004034

При установке поршневых колец двс ЯМЗ-238 обращать особое внимание на правильность их расположения. Слово «Верх» должно быть обращено к днищу поршня.

Для обеспечения точной посадки при сборке поршень и гильза ЯМЗ-238 должны подбираться из одних размерных групп. В разные цилиндры двигателя допускается установка комплектов гильза-поршень разных размерных групп.

Поршневой палец дизельных двигателей ЯМЗ-238БЕ,Б ЯМЗ-238ДЕ, Д автомобилей Маз, Краз, Урал, трактора К700 – пустотелый, плавающего типа с цементированной наружной поверхностью.

Палец устанавливается в отверстие в поршне.

Осевое перемещение пальца ограничивается стопорными кольцами, устанавливаемыми в специальные канавки в бобышках поршня.

Рис. 4. Поршень, поршневые кольца, палец дизеля ЯМЗ-238

слева – поршень 238НБ-1004015-Б4 кольца и палец к нему; справа – поршень 7511.1004015-10 кольца и палец к нему

Поршневой палец двигателей ЯМЗ-238БЕ2, ЯМЗ-238ДЕ2 – азотированный, имеет увеличенный наружный диаметр (рис. 4).

Ремонт головки цилиндров ЯМЗ-238

Демонтаж и монтаж головки цилиндров

Головку цилиндров снимать только для устранения неисправностей деталей цилиндро-поршневой группы, прокладки головки цилиндров, клапанов или для замены самой головки

Снимать головку цилиндров в следующем порядке:

1. Слить охлаждающую жидкость из системы охлаждения двигателя

2. Отсоединить от головки все трубопроводы, защитить их внутренние полости от попадания пыли и грязи

3. Снять крышку головки цилиндров

4. Отвернуть гайки скоб крепления форсунок (рис. 1), снять форсунки (рис. 2), предохраняя распылитель от ударов и засорения отверстий

5. Отвернуть гайки крепления осей коромысел, снять оси коромысел в сборе с коромыслами и извлечь штанги.

6. Отвернуть гайки крепления головки цилиндров (рис. 3), соблюдая последовательность, обратную затяжке (рис. 4) не менее чем за три приема:

— I — прием — до 147…118 Нм (15…12 кгс·м)

— II — прием — до 49…39 Нм (5…4 кгс·м)

— III- прием — вывернуть гайки.

7. Снять головку цилиндров с двигателя и осмотреть ее состояние.

8. Если необходимо, осторожно снять прокладку головки цилиндров.

9. Проверить состояние гильз цилиндров и закрыть цилиндровые отверстия, чтобы предохранить их от попадания пыли и грязи.

Установку головки цилиндров на двигатель производить в обратном порядке.

Перед установкой протереть чистой ветошью привалочные плоскости блока цилиндров, бурта гильзы цилиндров и головки цилиндров.

Повторное использование металлической прокладки головки цилиндров допускается с той же головкой цилиндров только при неизменном положении гильз в блоке цилиндров и при отсутствии следов прорыва газов в зоне газового стыка.

Повторное использование резиновой прокладки и уплотнителей возможно только при отсутствии трещин, повреждений, затвердевания.

Обратить внимание на правильность установки резиновой прокладки и уплотнителей.

Резьба должна быть смазана чистым моторным маслом.

Гайки крепления головок цилиндров затягивать на холодном двигателе в порядке возрастания номеров, как показано на рис. 4 не менее чем за три приема:

— I — прием — 39…49 Нм (4…5 кгс·м);

— II — прием — 118…147 Нм (12…15 кгс·м);

— III — прием — 216…235 Нм (22…24 кгс·м).

После затяжки повторной операцией проверить требуемый крутящий момент на каждой гайке, соблюдая указанную последовательность.

Нельзя затягивать гайки моментом большим, чем указано, так как это неизбежно приведет к разрушению деталей, а герметичность уплотнения не улучшится.

Притирка клапанов

Перед разборкой головок цилиндров очистить их от масла и нагара и пометить порядковые номера клапанов на торцах тарелок для того, чтобы при сборке установить их на свои места.

Для рассухаривания клапанов необходимо головку цилиндров без форсунок, коромысел, осей коромысел и шпилек крепления осей коромысел установить привалочной поверхностью на плиту так, чтобы обеспечить упор для клапанов.

Рассухаривание выполнять с помощью приспособления, изображенного на рис. 5.

Для этой цели ввернуть упорный болт 1 приспособления в отверстие под шпильку крепления оси коромысла, нажимную тарелку 2 приспособления установить на тарелку пружин соответствующего клапана и, нажимая на рукоятку 3 рычага приспособления, отжать пружины клапана, вынуть сухари и снять все детали клапанного узла.

Таким же путем последовательно рассухарить все остальные клапаны и снять пружины клапанов и сопряженные с ними детали.

Повернуть головку цилиндров и вынуть клапаны из направляющих втулок. Клапаны и седла тщательно очистить от грязи, нагара и масляных отложений, промыть в керосине или специальном моющем растворе, высушить и осмотреть для определения степени ремонта.

Восстановить герметичность клапана притиркой возможно только при наличии незначительных износов и мелких раковин на рабочей фаске и лишь в том случае, если тарелка и стержень не покороблены и нет местных прогаров на фасках клапана и седла.

При наличии таких дефектов притирке должны предшествовать шлифовка седел и клапанов или замена неисправных деталей.

Для притирки клапанов использовать специальную притирочную пасту, приготовленную путем тщательного перемешивания трех частей (по объему) микропорошка зеленого карбида кремния с двумя частями моторного масла и одной частью дизельного топлива.

Перед употреблением притирочную смесь тщательно перемешать, так как при отсутствии механического перемешивания микропорошок способен осаждаться.

Установить головку цилиндров на плиту или специальное приспособление привалочной поверхностью кверху.

Нанести на фаску клапана тонкий равномерный слой притирочной пасты, смазать стержень клапана чистым моторным маслом и установить его в головку цилиндров.

Допускается наносить пасту на фаску седла.

Притирку выполнять возвратно-вращательными движениями клапанов при помощи специального приспособления или дрели с присосом.

Нажимая на клапан с усилием 20…30 Н (2…3 кгс), повернуть его на ⅓ оборота в одном направлении, затем, ослабив усилие, на 1/4 оборота в обратном направлении.

Нельзя выполнять притирку круговыми движениями.

Периодически поднимая клапан и добавляя на фаску пасту, продолжать притирку, как указано выше, до тех пор, пока на фасках клапана и седла не появится непрерывный матовый поясок шириной «А» не менее 1,5 мм (рис. 6).

Разрывы матового пояска и наличие на нем поперечных рисок не допускается.

При правильной притирке матовый поясок «А» на фаске клапана седле должен начинаться у большего основания конуса, как показано на рисунке 6.

После окончания притирки клапаны и головку цилиндров тщательно промыть керосином или специальным моющим раствором и высушить.

Внимание! Наличие даже незначительных остатков притирочной пасты на клапане или головке цилиндров могут привести к надиру и ускоренному износу гильз цилиндров и поршневых колец.

Клапаны, пружины и детали их крепления установить на головку цилиндров и засухарить клапаны, используя приспособление (см. рис. 5).

Качество притирки сопряжения клапан-седло проверить на герметичность путем заливки керосина или дизельного топлива, заливая его поочередно во впускные и выпускные каналы.

Хорошо притертые клапаны не должны пропускать керосин или дизельное топливо в течение одной минуты.

Допустима проверка качества притирки карандашом.

Для этого поперек фаски притертого чистого клапана мягким графитовым карандашом нанести через равные промежутки 10 – 15 черточек, после чего осторожно вставить клапан в седло и, сильно нажимая к седлу, повернуть его на ¼ оборота.

При хорошем качестве притирки все черточки на рабочей фаске клапана должны стереться.

При неудовлетворительных результатах проверки качества притирки ее необходимо продолжить.