Меню

Устройство поршня двигателя камаз

Гильза с поршнем КАМАЗ: сердце камского дизеля

Один из главных узлов двигателя — цилиндро-поршневая группа, в которой происходят основные процессы, обеспечивающие работу силового агрегата. О назначении, конструктивных особенностях и существующих сегодня типах поршневой группы дизелей КАМАЗ, а также об их обслуживании и ремонте — читайте в статье.

Назначение цилиндро-поршневой группы

Цилиндр (а точнее — его гильза) и поршень — одни из ключевых деталей любого двигателя внутреннего сгорания. Эти детали решают несколько задач:

  • Стенка цилиндра, днище поршня и нижняя плоскость ГБЦ образуют замкнутую полость, в которой происходит сгорание топливно-воздушней смеси;
  • Поршень воспринимает усилие образовавшихся газов и преобразует их энергию в поступательное движение;
  • Цилиндр обеспечивает правильное движение поршня, а также отвод чрезмерного тепла, образующегося при сгорании горючей смеси.

Цилиндр и поршень образуют пару, которая индивидуально подобрана и в ходе работы двигателя прирабатывается — этим достигаются наилучшие режимы и эффективность работы всего двигателя. Поэтому проектированию и изготовлению цилиндров и поршней, в том числе и в двигателях автомобилей КАМАЗ, уделяется большое внимание.

Типы, модели, характеристики поршневой и гильз дизелей КАМАЗ

На автомобили КАМАЗ устанавливаются «родные» дизельные двигатели КАМАЗ 740 различных модификаций, имеющих экологические классы от «Евро-1» до «Евро-5» (однако наибольшее распространение получили моторы до «Евро-3»). Все это V-образные 8-цилиндровые дизели мощностью от 240 до 400 л.с., построенные на одной компонентной базе.

Все КАМАЗовские силовые агрегаты имеют гильзы цилиндров «мокрого» типа — они устанавливаются в блок и непосредственно омываются охлаждающей жидкостью. Внутренний диаметр гильзы — 120 мм. Соответственно, двигатели имеют одинаковые по конструкции поршни с внешним диаметром чуть менее 120 мм.

Гильзы и поршни делятся на группы по назначению и особенностям конструкции.

По назначению поршневые группы делятся на большое число типов:

  • Для двигателей разных экологических классов — «Евро-1», «Евро-2» и т.д., а также универсальные «Евро-1» / «Евро-2», «Евро-2» / «Евро-3» и другие;
  • Для конкретных моделей двигателей;
  • Для двигателей с турбокомпрессором и без.

Гильзы делятся на группы по материалу изготовления:

  • Легированный чугун фосфатированный и нефосфатированный;
  • Чугун, легированный молибденом и никелем.

Поршни можно разделить на 4 группы по двум конструктивным решениям:

  • Камера сгорания — с рассекателем и без;
  • Канавка верхнего компрессионного кольца — с нирезистовой вставкой и без вставки.

Наконец, все гильзы и поршни КАМАЗ выпускаются в четырех исполнениях, детали разного исполнения маркируются индексами 10, 20, 30 и 40. Детали разных исполнений отличаются геометрическими размерами, главным образом — длиной, что обеспечивает необходимый вылет поршня из цилиндра и ремонт поршневой группы при ее износе.

Все гильзы и поршни двигателей КАМАЗ независимо от назначения имеют принципиально одинаковую конструкцию.

Конструкция и особенности установки гильз и поршней дизелей КАМАЗ

Как уже было сказано, в двигателях КАМАЗ применяются «мокрые» гильзы из легированного чугуна. Они изготавливаются метолом центробежного литья, затем дополнительно подвергаются механической и термической обработке. Гильза имеет переменный профиль, который обеспечивает правильную его установку в блок. Гильза устанавливается в специальные расточки блока, для удобной вставки нижняя часть детали выполнена на конус. В верхней части гильзы выполнен опорный бурт, который упирается в блок и обеспечивает центровку детали. Под буртом выполнена канавка для укладки резинового уплотнительного кольца.

Гильза в блоке удерживается как за счет нижней части и бурта, так и за счет усилия, создаваемого головкой блока цилиндров (напомним, что в двигателях КАМАЗ головки индивидуальные для каждого цилиндра). Контакт ГБЦ и верхнего торца гильзы — не прямой, а через два уплотнительных кольца. Одно кольцо вставляется в канаву на нижней плоскости головки, а второе — на уплотнительном бурте гильзы. При этом прокладка между блоком и ГБЦ не заходит на поверхность гильзы.

Благодаря наличию двух уплотнительных колец и прокладки специального профиля обеспечивается необходимый вылет днища поршня из гильзы. Обычно этот вылет составляет 0,6-0,7 мм и при установке новой поршневой группы это всегда следует учитывать.

Поршни двигателя — литые, из алюминиевого сплава, на внешней поверхности обязательно имеют специальное покрытие для приработки. На ранних моделях использовался простой оловянный слой, на современных используются более сложные антифрикционные составы на основе графита и полиамидов. Самая известное покрытие, используемое на КАМАЗовских поршнях — американский состав Molykote.

Читайте также:  Мастера по ремонту лодочных моторов

Поршни имеют сложную конфигурацию. В верхней части (головка) деталь имеет цилиндрический профиль, здесь выполнены три канавки под установку поршневых колец. В нижней части (юбка) поршень переходит в эллипс, причем его большая ось перпендикулярна оси пальца. Внутри поршня отлиты две бобышки, в которых выполнены соосные отверстия для установки пальца. На поверхностях отверстий также имеются канавки для установки стопорных колец.

Днище поршня — плоское, в его центре выполнена фигурная камера сгорания. Эта камера может быть двух типов — с рассекателем (с центральным заостренным возвышением), обеспечивающим лучшее перемешивание горючей смеси, или без него. Также по бокам от камеры сгорания имеются выточки для клапанов, необходимость в них обусловлена тем, что ГБЦ двигателей КАМАЗ плоская и клапаны при открытии опускаются ниже плоскости днища поршня.

В верхнем поясе поршня выполнены три канавки — под 2 компрессионных и 1 маслосъемное кольцо. Канавка верхнего кольца может быть выполнена в усиленной вставке из нирезиста — чугуна, легированного никелем. Компрессионные кольца — чугунные, имеют хромированную поверхность и трапециевидное сечение. Маслосъемное кольцо — неразъемное, коробчатого типа с пружинным расширителем, также изготавливается из чугуна и хромируется. В канавке под маслосъемное кольцо предусмотрен ряд отверстий для слива масла в поддон двигателя.

Поршень устанавливается на шатун с помощью полого стального пальца, который может проворачиваться. Палец имеет длину 95 мм и внешний диаметр 45 мм. В верхней головке шатуна палец вставляется в биметаллическую втулку (с рабочей бронзовой поверхностью), в нижней головке шатуна устанавливаются съемные вкладыши.

Вопросы ТО, ремонта и замены гильз и поршней

Обслуживание и ремонт поршневой группы силовых агрегатов КАМАЗ различных моделей и экологических классов должно производиться согласно инструкциям и рекомендациям производителя. Здесь же отметим ряд ключевых моментов, на которые следует обратить внимание при ремонте любых моторов камских грузовиков.

Демонтаж поршней и цилиндров рекомендуется выполнять при полностью разобранном двигателе — со снятым поддоном и ГБЦ. Поршень в этом случае выдавливается вверх, что безопасно для двигателя и деталей, которые затем могут быть использованы вновь. Однако в случае замены гильзы вынуть ее можно проще, для этого в гильзу плотно вбивается деревянная чурочка, а затем проворачивается коленвал — поршень надавит на чурочку снизу и выдавит ее вместе с гильзой. Такой способ не щадит детали, поэтому прибегать к нему стоит только в крайних случаях.

При ремонте и замене поршневой группы важное значение имеет подбор поршней и гильз — они должны быть одной группы исполнения, иначе невозможно будет установить правильный вылет поршня. Также необходимо подбирать соответствующие поршневые кольца и уплотнительные кольца.

Наконец, при ТО двигателя периодически требуется проверять зазоры между поршневыми кольцами и канавками, в замках колец, между поршнем и гильзой и между другими деталями. При чрезмерном увеличении зазоров изношенные детали заменяются на новые.

При грамотной эксплуатации дизеля, своевременном обслуживании и ремонте поршневая группа двигателя КАМАЗ будет работать надежно, помогая грузовику решать самые сложные задачи.

Цилиндропоршневая группа КАМАЗ

Цилиндропоршневая группа — важнейшая часть двигателя внутреннего сгорания. От качества поршня, гильзы, пальца и поршневых колец зависит срок службы двигателя, его мощность, расход масла и топлива. ОАО «КАМАЗ» рекомендует использовать только оригинальные комплекты цилиндропрошневой группы к автомобилям КАМАЗ и для этого есть целый ряд причин.

Производство

Осенью 2009 года ОАО «КАМАЗ» и «Federal Mogul Corporation» создали совреместное предприятие «Федерал Могул Набережные Челны» для выпуска деталей цилиндропоршневой группы. Компания «Fedral Mogul Corporation» обладает многолетним опытом производства и проектирования ЦПГ для мировых автомобильных брендов: Mercedes-Benz, MAN, Volvo, Renault, BMW, GM, Ford, Cummins.

Совместное предприятие ОАО «КАМАЗ» и «Federal Mogul Corporation» на сегодняшний день используют наиболее современные и инновационные подходы в разработке и производству комплектов Цилиндро-поршневой группы. Регулярно улучшаются и обновляются производственные мощности завода в Набережных Челнах, вносятся дополнительные технические решения, совершенствуется система контроля качества. В 2012 г. было закуплено и запущено в работу новое мехообрабатывающее оборудование под поршень и гильзу цилиндра, новая печь проходного типа под сушку графита поршня.

Читайте также:  Оборудование для чип тюнинга всех автомобилей

Все детали цилиндропоршневой группы производятся на совместном предприятии, только для автомобилей KAMAЗ и реализуются конечным покупателям, только через официальных дилеров по запасным частя ОАО «КАМАЗ». Найти ближайшего к Вам дилера вы можете здесь.

Основные технические достижения

Цилиндропоршневая группа КАМАЗ регулярно совершенствуется, повышаются требования к ее технологичности и надежности, но при этом на рынке запасных частей продаются ЦПГ альтернативных и контрафактных производителей. Научно-техническим центром ОАО «КАМАЗ» были проведены испытания альтернативных и контрафактных ЦПГ, в результате которых выявлены серьёзные несоответствия требованиям ОАО «КАМАЗ», альтернативные ЦПГ значительно уступают ЦПГ КАМАЗ, ухудшают показатели и надежность двигателя.

Ключевые преимущества оригинального поршня КАМАЗ над альтернативными и контрафактными:

  1. Все поршни КАМАЗ изготавливаются из одного сплава S2N, имеющего лучшие прочностные характеристики, чем у алюминиевых сплавов альтернативной и контрафактной продукции.
  2. Нанесение графитового покрытия на поверхность юбки поршня производится с помощью шаблона (отпадает необходимость защиты головки поршня и отверстия под поршневой палец от попадания графита).
  3. Введены радиусы скругления кромок выемки в поршне и цековок под клапаны для предотвращения трещинообразования характерного для альтернативных и контрафактных ЦПГ.
  4. В конструкции поршня разработан специальный зазор «палец-отверстие в поршне» в отличие от переходной посадки исключает нагрев поршня для монтажа поршневого пальца.
  5. Выемка на юбке под масляную форсунку, а также контур радиусом 130,5 мм под противовес коленвала изготавливаются литьем, а не мехобработкой.
  6. Отсутствует необходимость доработки поршня вручную (снятие заусенцев напильником).
  7. 100% контроль всех основных размеров поршня, в том числе и 100% контроль кромки выемки в поршне и схватываемости нирезистовой вставки ультразвуковым методом.
  8. Качество поршней отвечает требованиям мирового уровня.

Ключевые преимущества оригинальных поршневых колец КАМАЗ над альтернативными и контрафактными:

  1. Полная унификация колец для двигателей уровня Евро-1, 2, 3, 4, 5.
  2. Использование вместо молибдена, хромоалмазное покрытие GDC50 на верхнем компрессионном кольце, что увеличивает износостойкость колец в 3 раза в отличии от альтернативных и контрафактных производителей и позволяет достичь ресурса ЦПГ КАМАЗ 1 млн. км.
  3. Введение минутного кольца во второй канавке вместо полутрапецеидального улучшает маслосъемные свойства колец и позволяет достичь расхода масла на угар менее 0,1%.
  4. Качество поршневых колец отвечает требованиям мирового уровня.

Ключевые преимущества оригинальной гильзы КАМАЗ над альтернативными и контрафактными:

    Значительно более сниженные шероховатости и маслоемкости рабочей поверхности гильзы цилиндров, что позволяет получить меньший износ как во время приработки, так и в дальнейшем, а значит и больший интервал замены масла. Кроме того, это снижает расход масла на угар до менее 0,1% от расхода топлива.

При производстве используется характеристика шероховатости поверхности тремя параметрами Rpk, Rk и Rvk и оптимальным углом хона 45°, что позволяет получать гильзы цилиндров со стабильным качеством рабочей поверхности в отличии от альтернативных и контрафактных гильз.

В производстве гильз КАМАЗ используется более качественное литье и механическая обработка позволяющая получать гильзы с качеством исполнения рабочей поверхности мирового уровня.

  • Гильза цилиндров так же содержит несколько существенных технических преимуществ:
    1. меньший износ, как во время приработки, так и в фазе основной работы.
    2. больший срок службы моторного масла.
    3. расход масла на угар менее 0,1%
    4. ресурс двигателя до капремонта 1 млн. км.
  • Плавающий поршневой палец КАМАЗ позволяет монтировать его в поршень без нагрева и улучшает поступление масла в отличии от альтернативных и контрафактных производителей.

    Контроль качества

    На производстве ЦПГ введены системы наиболее современного и технологичного контроля качества, которыми не могут «похвастаться» альтернативные и контрафактные производители. На предприятии введена целая система контроля качества, которая позволяет выявить наиболее мелкие недостатки. Ключевым из них является зона ультразвукового контроля позволяющего детально контролировать качество поршня, в том числе контроль камеры сгорания и схватываемости нирезистовой вставки.

    Именно современная и четкая система контроля позволила ОАО «КАМАЗ» совместно с «Federal Mogul Corporation» разработать наиболее совершенные и качественные детали цилиндро-поршневой группы и продолжать работу над их совершенствованием.

    Читайте также:  Нормальная температура охлаждающей жидкости дизельного двигателя

    Испытания.

    Ключевым аспектом в подтверждении высокого качества и технологичности ЦПГ КАМАЗ является регулярное проведение испытаний в Научно-техническом центе ОАО «КАМАЗ». Работоспособность оригинальных запчастей ежеквартально подтверждается испытаниями на двигателях КАМАЗ на специальных стендах и ежегодными ресурсными испытаниями на автомобилях КАМАЗ.

    Не один альтернативный и контрафактный производитель ЦПГ не может позволить себе такие испытания, так как не обладает специализированными научно-техническими центрами, дорогостоящими испытательными стендами и средствами даже для провидения регулярных ресурсных испытаний по работе деталей на автомобиле КАМАЗ.

    Стоит ли платить за такой риск, приобретая цилиндропоршневую группу сомнительного производства? Решение остаётся за Вами, но исследования проводимые ОАО «КАМАЗ» показывают то, что экономия от более низкой стоимости альтернативных и контрафактных ЦПГ приводит к гораздо большим затратам: сокращению ресурса двигателя, росту дополнительных простоев автомобиля, росту затрат на ремонт и повышенный расход масла.

    Где приобрести оригинальные запчасти KAMAЗ.

    Покупайте запасные части только у официальных дилеров ОАО «КАМАЗ». Дилерская и сервисная сеть ОАО «КАМАЗ» расположена на всей территории России. Официальные дилеры продают только оригинальные запчасти КАМАЗ — приобретая запасные части у наших дилеров, вы гарантировано, защищены от подделок.

    Найти ближайшего к вам дилера вы можете здесь.

    Как отличить оригинальные ЦПГ от альтернативных и контрафактных.

    Все комплекты Цилиндропоршневой группы КАМАЗ продаются в фирменной упаковке с логотипом KAMAZ. Ознакомитесь с внешним видом упаковки запасных частей ЦПГ КАМАЗ и приобретайте ЦПГ только в данной упаковке:

    Фирменная упаковка KAMAZ содержащей специальную этикетку с защитной наклейкой и надписью «Внимание! ОПЛЛОМБИРОВАННО!» — необходимый атрибут подлинника. Защитная наклейка позволяет контролировать несанкционированное вскрытие упаковки. Как только эту наклейку попытаются убрать с коробки, на ней проявляется надпись «ВСКРЫТО!», которую удалить невозможно.

    Все запасные части, реализуемые ООО «АвтоЗапчасть КАМАЗ» содержат код ДЗЧ. Большинство альтернативных и контрафактных производителей заменяют этот номер на другой, для избегания юридической ответственности за производство поддельной продукции. Обратите внимание в нашем списке ЦПГ на код ДЗЧ необходимой Вам запасной части и не приобретайте запасную часть с иным кодом.

    Детали цилиндропоршневой группы КАМАЗ для двигателей экологического класса ЕВРО-1 и 2 с ходом 120 мм входят в состав ремкомплектов 740.30-1000128-05 (с высоким поршнем 40-я группа, обозначение 7.12094А101-40, гильзой цилиндров К000918290 или 740.30-1002021, поршневым пальцем 12094-50972 или 740.30-1004020, комплектом поршневых колец 740.60-1000106-02) и 740.30-1000128-06 (с низким поршнем10-я группа, обозначение 7.12094А101-10).

    Детали цилиндропоршневой группы КАМАЗ для двигателей экологического класса ЕВРО-2 и 3 с ходом 130 мм, входят в состав ремкомплектов 740.60-1000128-04 (с высоким поршнем 40-я группа, обозначение 7.12094-101-40, гильзой цилиндров К000919000 или 740.51-1002021, поршневым пальцем 12094-50971 или 740.70-1004020, комплектом поршневых колец 740.60-1000106-02) и 740.60-1000128-05 (с низким поршнем 10-я группа, обозначение 7.12094-101-10).

    Обратите внимание на маркировку деталей ЦПГ КАМАЗ. На рис.1 представлено фото поршня, маркировка обозначения выполнена на днище ударным способом, при этом цифра 8 после запятой означает порядковый номер последнего изменения внесенного в конструкцию. Размерная группа поршня по высоте указана в нижней строке.

    Рисунок 1.Внешний вид поршня 12094А101-20 и его маркировка.

    На рисунке 2 показана маркировка поршневых пальцев выполненная на торце деталей.

    Рис. 2. Маркировка пальцев поршневых

    На рисунке 3 приведена маркировка поршневых компрессионных и маслосъемного колец. Товарный знак предприятия изготовителя GOE 6 нанесен слева от замка. На компрессионных кольцах справа от замка нанесена маркировка ТОР, что означает верх. Торец кольца с такой маркировкой при установке на поршень должен располагаться со стороны днища.

    Рисунок 3. Маркировка поршневых колец

    Верхнее компрессионное кольцо

    Второе компрессионное кольцо

    Второе компрессионное кольцо

    Приобретайте только оригинальные запасные части Цилиндропоршневой группы КАМАЗ, это повысит надежность и эффективность работы Вашего автомобиля.

    Внимание!

    При замене ЦПГ предыдущего поколения на двигатели КАМАЗ, необходимо производить замену поршня, пальца и колец одновременно из нового комплекта ЦПГ, в независимости от величины износа отдельных деталей ЦПГ.

    Установка старого пальца в новый поршень и наоборот приведет к дисбалансу работы ЦПГ КАМАЗ, последствиями которого станут серьезные разрушения цилиндропоршневой КАМАЗ и повлекут за собой дополнительный более дорогостоящий и длительный ремонт автомобиля.