или маслоотражательного
буртика и установлен сальник, состоящий из двух кусков асбестового шнура.
Шатунные и коренные подшипники. В работающем двигателе нагрузки на
шатунные и коренные шейки коленчатого вала очень велики. Для уменьшения
трения коренные шейки, как и шатунные, расположены в подшипниках
скольжения, которые выполнены в виде вкладышей, аналогичных шатунным.
Вкладыши каждого коренного или шатунного подшипника состоят из двух
половинок, устанавливаемых в нижней разъемной головке шатуна и в гнезде
блока и крышке коренного подшипника. От провертывания вкладыши
удерживаются выступом, входящим в паз шатунного или коренного подшипника.
Крышки коренных подшипников закреплены при помощи болтов и гаек, которые
для предотвращения от самоотвертывания зашплинтованы проволокой либо
застопорены замковыми пластинами.
Маховик уменьшает неравномерность работы двигателя, выводит поршни
из мертвых точек, облегчает пуск двигателя и способствует плавному
троганию автомобиля с места. Маховик изготовлен в виде массивного
чугунного диска и прикреплен к фланцу коленчатого вала болтами с гайками.
При изготовлении маховик балансируется вместе с коленчатым валом. Для
предотвращения нарушения балансировки при разборке двигателя маховик
установлен на несимметрично расположенные штифты или болты.
Картер двигателя, отлитый заодно с блоком цилиндров, является
базисной (основной) деталью. К картеру крепятся детали кривошипно-
шатунного и газораспределительного механизмов. Для повышения жесткости
внутри картера выполнены ребра, в которых расточены гнезда коренных
подшипников коленчатого вала и опорных шеек распределительного вала.
Снизу картер закрыт поддоном, выштампованным из тонкого стального
листа.
Поддон является резервуаром для масла и в то же время защищает
детали двигателя от пыли и грязи. В нижней части поддона предусмотрено
отверстие для выпуска масла, закрываемое резьбовой пробкой. Поддон
прикреплен к картеру болтами. Чтобы не было утечки масла, между поддоном
и картером установлены прокладки и резиновые уплотнители.
-газораспределительный механизм:
В двигателях внутреннего сгорания своевременный впуск в цилиндры
свежего заряда горючей смеси и выпуск отработавших газов обеспечивается
газораспределительным механизмом.
На двигателе ЗиЛ-130 установлен газораспределительный механизм с
верхним расположением клапанов.
Газораспределительный механизм состоит из распределительных
шестерен, распределительного вала, толкателей, штанг, коромысел с деталями
крепления, клапанов, пружин с деталями крепления и направляющих втулок
клапанов (рис. 5).
Распределительный вал расположен между правым и левым рядами
цилиндров.
При вращении распределительного вала кулачок набегает на толкатель
и поднимает его вместе со штангой. Верхний конец штанги надавливает на
регулировочный винт во внутреннем плече коромысла, которое, провертываясь
на своей оси, наружным плечом нажимает на стержень клапана и открывает
отверстие впускного или выпускного канала в головке цилиндров. В
рассматриваемых двигателях распределительный вал действует на толкатели
правого и левого рядов цилиндров.
Газораспределительный механизм с верхним расположением клапанов
дает возможность улучшить форму камеры сгорания, наполнение цилиндров и
условия сгорания рабочей смеси. Лучшая форма камеры сгорания позволяет
повысить также степень сжатия, мощность и экономичность двигателя.
Распределительный вал (см. рис. 5) служит для открытия клапанов в
определенной последовательности в соответствии с порядком работы
двигателя.
Распределительные вал отливают из специального чугуна или
отковывают из стали. Устанавливают его в отверстия стенок и ребрах
картера. Для этой цели на валу имеются цилиндрические шлифованные опорные
шейки. Для уменьшения трения между шейками вала и опорами в отверстия
запрессовывают втулки, внутренняя поверхность которых покрыта
антифрикционным слоем.
На валу, помимо опорных шеек, имеются кулачки — по два на каждый
цилиндр, шестерня для привода масляного насоса и прерывателя-
распределителя и эксцентрик для привода топливного насоса.
От переднего торца распределительных валов двигателя ЗИЛ-130
приводится в действие датчик пневмоцентробежного ограничителя частоты
вращения коленчатого вала двигателя. Трущиеся поверхности
распределительного вала для уменьшения износа подвергнуты закалке с
помощью нагрева током высокой частоты.
Привод распределительного вала от коленчатого вала осуществляется
при помощи шестеренчатой передачи. Для этой цели на переднем торце
коленчатого вала насажена стальная шестерня, а на переднем конце
распределительного вала — чугунная шестерня. Распределительная шестерня
от провертывания на валу удерживается шпонкой и закрепляется шайбой и
болтом, завернутым в торец вала. Обе распределительные шестерни имеют
косые зубья, вызывающие при вращении вала его осевое смещение.
Для предупреждения осевого смещения вала при работе двигателя между
шестерней и передней опорной шейкой вала установлен фланец, который
закреплен двумя болтами к передней стенке блока цилиндров (рис. 6). Внутри
фланца на носке вала установлено распорное кольцо, толщина которого
несколько больше толщины фланца, в результате чего достигается небольшое
осевое смещение распределительного вала. В четырехтактных двигателях
рабочий процесс происходит за четыре хода поршня или два оборота
коленчатого вала, т. е. за это время должны последовательно открыться
впускные и выпускные клапаны каждого цилиндра, а это возможно если число
оборотов распределительного вала будет в 2 раза меньше числа оборотов
коленчатого вала, поэтому диаметр шестерни, установленной на
распределительном валу, делают в 2 раза большим, чем диаметр шестерни
коленчатого вала.
Клапаны в цилиндрах двигателя должны открываться и закрываться в
зависимости от направления движения и положения поршней в цилиндре. При
такте впуска, когда поршень двигается от в. м. т. к н. м. т., впускной
клапан должен быть открыт, а при такте сжатия, расширения (рабочего хода)
и выпуска закрыт. Чтобы обеспечить такую зависимость, на шестернях
газораспределительного механизма делают метки: на зубе шестерни
коленчатого вала и между двумя зубьями шестерни распределительного вала
(рис. 7). При сборке двигателя эти метки должны совпадать.
Толкатели предназначены для передачи усилия от кулачков
распределительного вала к штангам.
Штанги передают усилие от толкателей к коромыслам и выполнены в
виде стальных стержней с закаленными наконечниками (ЗИЛ-130)
Коромысла передают усилие от штанги к клапану. Изготовляют их из
стали в виде двуплечего рычага, посаженного на ось. В отверстие коромысла
для уменьшения трения запрессовывают бронзовую втулку. Полая ось
закреплена в стойках на головке цилиндров. От продольного перемещения
коромысло удерживается сферической пружиной. На двигателях ЗИЛ-130
коромысла не равноплечие. В короткое плечо завернут регулировочный винт с
контргайкой, упирающийся в сферическую поверхность наконечника штанги.
Клапаны служат для периодического открытия и закрытия отверстий
впускных и выпускных каналов в зависимости от положения поршней в цилиндре
и от порядка работы двигателя.
В двигателе ЗиЛ-130 впускные и выпускные каналы выполнены в
головках цилиндров и заканчиваются вставными гнездами из жаропрочного
чугуна.
Клапан (рис. 8) состоит из головки и стержня. Головка имеет узкую,
скошенную под углом 45 или 30° кромку (рабочая поверхность), называемую
фаской. Фаска клапана должна плотно прилегать к фаске седла, для чего эти
поверхности взаимно притирают. Головки впускных и выпускных клапанов имеют
неодинаковый диаметр. Для лучшего наполнения цилиндров свежей горючей
смесью диаметр головки впускного клапана делают большим, чем диаметр
выпускного.
-Система охлаждения:
Необходимость системы охлаждения вызывается тем, что детали
двигателя, соприкасающиеся с раскаленными газами, при работе сильно
нагреваются. Если не охлаждать внутренних деталей двигателя, то вследствие
перегрева может произойти выгорание слоя смазки между деталями и заедание
их. Нельзя допускать и переохлаждения двигателя, так как при этом
увеличиваются тепловые потери и уменьшается количество полезно
используемого тепла, возрастают потери на трение вследствие загустевания
смазки, ухудшаются условия смесеобразования, снижается мощность и
ухудшается экономичность. Нормальный тепловой режим работы двигателя
должен быть в пределах 80—90 °С.
На двигателе ЗиЛ-130 применяют систему жидкостного охлаждения с
принудительной циркуляцией жидкости. В качестве теплоносителя применяют
воду или специальные незамерзающие смеси — антифризы или тосолы.
К системе жидкостного охлаждения (рис. 9) относятся: полость
охлаждения блока и головок цилиндров, радиатор, водяной насос, вентилятор,
жалюзи, термостат, водораспределительная труба, патрубки, шланги, сливные
краники.
Охлаждающая жидкость, находящаяся в полости охлаждения, нагреваясь
за счет тепла, образующегося в цилиндре двигателя, поступает в радиатор,
охлаждается в нем и возвращается в полость охлаждения. Принудительная
циркуляция жидкости в системе обеспечивается водяным насосом, а усиленное
охлаждение ее — за счет интенсивного обдува радиатора воздухом.
Отдельные детали системы охлаждения соединены трубками и
прорезиненными шлангами. Степень охлаждения регулируется при помощи
термостата, жалюзи. Жидкость в систему охлаждения заливают через горловину
радиатора или расширительного бачка. Вместимость системы охлаждения
двигателя автомобиля ЗиЛ-130 —26л. Охлаждающую жидкость выпускают через
краники или отверстия, закрываемые резьбовыми коническими пробками,
расположенными в нижнем патрубке блока цилиндров и пусковом подогревателе.
Радиатор отдает воздуху тепло от охлаждающей жидкости. Он состоит
из сердцевины, верхнего и нижнего бачков и деталей крепления (рис. 10).
Сердцевина радиатора выполнена из отдельных вертикальных трубок, между
которыми находятся поперечные горизонтальные пластины, придающие радиатору
жесткость и увеличивающие поверхность охлаждения. Трубки сердцевины
радиатора впаяны в верхний и нижний бачки.
Верхний бачок радиатора автомобиля ЗиЛ-130 имеет горловину с
пробкой и пароотводную трубку. На автомобиле ЗиЛ-130 и в нем установлен
датчик указателя перегрева двигателя. Верхний бачок соединен прорезиненным
шлангом с полостью охлаждения двигателя. Нижний имеет кран для выпуска
охлаждающей жидкости и патрубок для соединения с водяным насосом.
Для повышения температуры кипения охлаждающей жидкости и тем
самым поддержания наиболее выгодного температурного режима на изучаемых
двигателях применена закрытая система охлаждения, у которой радиатор
непосредственно не соединен с атмосферой. В таких системах пробка
радиатора плотно закрывает горловину. В пробке имеются два клапана —
паровой и воздушный.
Паровой клапан пробки радиатора (рис. 11, а) допускает повышение
давления в системе охлаждения на 0,028 ... 0,10 МПа выше атмосферного, в
результате чего уменьшаются потери охлаждающей жидкости от испарения, а
температура кипения охлаждающей жидкости повышается и составляет 108 °С
... 119°С. При повышении давления в системе свыше расчетного клапан
автоматически открывается.
После охлаждения нагретого двигателя возникает опасность
сдавливания трубок радиатора в результате создавшегося разрежения. Для
предотвращения этого явления служит воздушный клапан пробки радиатора
(рис. 11, б), который, открываясь при разрежении 0,001 ... 0,013 МПа,
пропускает внутрь его воздух.
Жалюзи служат для регулирования интенсивности обдува радиатора
встречным потоком воздуха. Они состоят из отдельных пластин, укрепленных
шарнирно впереди радиатора (см. рис. 9). Управляют жалюзи рукояткой,
выведенной в кабину. При затягивании рукоятки пластины, поворачиваясь на
шарнирах, уменьшают встречный поток воздуха, поступающий к радиатору.
Водяной насос. Принудительная циркуляция жидкости в системе
охлаждения создается водяным насосом центробежного типа. Насос установлен
в передней части блока цилиндров и состоит из корпуса, вала с крыльчаткой
и самоуплотняющегося сальника (рис. 12). Под действием центробежной силы,
возникающей при вращении крыльчатки, охлаждающая жидкость из нижнего бачка
радиатора поступает к центру корпуса насоса и отбрасывается к его наружным
стенкам. Из отверстия в стенке корпуса насоса охлаждающая жидкость
попадает в полость охлаждения блока цилиндров. Вытеканию охлаждающей
жидкости между корпусом насоса и блоком препятствует прокладка, а в месте
выхода вала — самоуплотняющийся сальник, состоящий из резиновой манжеты,
металлической обоймы, пружины и шайбы.
Вентилятор. Для усиления потока воздуха, проходящего через
сердцевину радиатора, служит вентилятор. Его обычно монтируют на одном
валу с водяным насосом. Он состоит из крыльчатки с четырьмя или шестью
лопастями, привернутыми к ступице. Вал вентилятора одновременно является
валом водяного насоса и установлен в его корпусе на шариковых подшипниках.
Привод водяного насоса и вентилятора осуществляется от шкива
коленчатого вала клиновидным ремнем.
В двигателе ЗиЛ-130 ремень охватывает также шкив насоса
гидроусилителя рулевого управления.
Термостат. В период пуска двигателя для уменьшения износа
желательно возможно быстрее прогреть его до температуры 80 ... 90 °С и при
дальнейшей эксплуатации поддерживать эту температуру.
Для этой цели служит термостат, его устанавливают в патрубке
полости впускного трубопровода.
Термостат (рис. 13) состоит из корпуса, гофрированного латунного
цилиндра, штока и двойного клапана. Внутрь гофрированного латунного
цилиндра налита жидкость, температура кипения которой 70...75°С. Когда
двигатель не прогрет, клапан термостата закрыт (см. рис. 13, а), и
циркуляция происходит по малому кольцу: водяной насос — полость охлаждения
— термостат— перепускной шланг — насос.
В системе охлаждения двигателя ЗИЛ-130 в период прогрева циркуляция
осуществляется через полость охлаждения компрессора пневматического
привода тормозов, минуя радиатор.
При нагреве охлаждающей жидкости до 70... 75 °С в гофрированном
цилиндре термостата жидкость начинает испаряться, давление повышается,
цилиндр, разжимаясь, перемещает шток и, поднимая клапан (см. рис. 13, б),
открывает путь для жидкости через радиатор. Когда температура жидкости в
системе охлаждения достигнет 90 °С, клапан термостата полностью
открывается, одновременно скошенной кромкой закрывая выход жидкости в
малое кольцо и циркуляция происходит по большому кольцу: насос—полость
охлаждения—термостат—верхний бачок радиатора—сердцевина — нижний бачок
радиатора—насос.
В системе охлаждения двигателя ЗИЛ-130 при полностью открытом
клапане термостата циркуляция одновременно происходит через радиатор и
полость охлаждения компрессора.
Такой термостат состоит из корпуса, внутри которого помещен медный
баллон, заполняемый массой, состоящей из медного порошка, смешанного с
церезином (нефтяной воск). Баллон сверху закрыт крышкой. Между баллоном и
крышкой расположена резиновая диафрагма, сверху которой установлен шток,
упирающийся в серьгу, закрепленную при помощи оси на клапане.
Контроль за температурой охлаждающей жидкости осуществляется по
указателю температуры и при помощи лампы сигнализатора перегрева двигателя
на щитке приборов.
Управление сигнальной лампой и указателем осуществляют датчики,
ввернутые в верхний бачок радиатора и в полость охлаждения головки
цилиндра.
Качество воды, применяемой для системы охлаждения двигателя, имеет
не меньшее значение для долговечности и надежности его работы, чем
качество топлива и смазочных материалов. Применение воды необходимого
качества является одним из основных условий правильного ухода за
двигателем, его выполнение предупреждает образование накипи и коррозию
полости охлаждения, которые могут привести к серьезным неисправностям.
В систему охлаждения двигателя необходимо заливать чистую «мягкую»
воду, лучше всего дождевую или снеговую. Совершенно недопустимо применение
артезианской, ключевой или морской воды. Пресную речную и озерную воду для
снижения «жесткости» необходимо кипятить и перед заливкой в систему
охлаждения фильтровать через пять-шесть слоев марли. Использование
артезианской и ключевой воды допускается только после предварительной ее
обработки ионитовыми фильтрами. Воду из системы охлаждения после слива
следует собирать и использовать вновь. Частая замена воды в системе
охлаждения усиливает коррозию и образование накипи.
При температуре воздуха ниже О °С в систему охлаждения вместо воды
рекомендуется заливать жидкости с низкими температурами замерзания —
антифризы, а также жидкость ТосолА-40.
Антифриз выпускают двух марок 40 и 65. Он представляет собой смесь
этиленгликоля и воды. Антифриз марки 40 (светло-желтого цвета)
предназначен для автомобилей, эксплуатируемых в районах с умеренно низкой
44
температурой в зимнее время, он замерзает при температуре -40 °С.
Антифриз марки 65 (оранжевого цвета) применяют для автомобилей, работающих
в условиях низкой температуры, он замерзает при температуре -65 °С. Водный
раствор жидкости Тосол-А в зависимости от концентрации замерзает при
температуре -40 °С. Антифриз ядовит, при попадании в организм человека он
может вызвать тяжелые отравления.
Пусковые подогреватели. Пуск двигателя при низкой температуре
окружающего воздуха затруднен. Для прогрева двигателя применяют пусковой
подогреватель. На автомобиле ЗИЛ-130 подогреватель состоит из котла с
направляющим патрубком, электровентилятора, топливного бачка,
электромагнитного запорного клапана, пульта управления, наливной воронки,
патрубков, соединительных трубок и шлангов
(рис. 14).
Котел подогревателя постоянно соединен с системой охлаждения
двигателя. Топливный бачок заполняют топливом, применяемым для двигателя.
Топливо самотеком поступает в камеру сгорания котла через электромагнитный
запорный клапан. Воздух в камеру сгорания подается электровентилятором.
Первоначальное зажигание горючей смеси осуществляется свечой накаливания,
а дальнейшее горение — от ранее зажженного пламени. Отработавшие газы
направляются патрубком на поддон для подогрева масла. Включатели свечи
зажигания, вентилятора и электромагнитного клапана и контрольная спираль
находятся на пульте управления.
-Система смазки:
Между отдельными деталями двигателя, поверхности которых
перемещаются одна относительно другой, возникает сила называемая силой
терния. На преодоление сил трения затрачивается часть мощности двигателя;
помимо этого трение приводит к износу деталей и их нагреву. Уменьшение сил
трения достигается улучшением качества обработки поверхности, применением
антифрикционных сплавов, шариковых и роликовых подшипников. Одним из
наиболее эффективных способов уменьшения сил трения является смазка.
Смазка, находящаяся между трущимися поверхностями, разделяет их, заменяя
непосредственное трение деталей трением слоев смазки между собой. Помимо
этого, масло охлаждает смазываемые детали и уносит твердые частицы,
попавшие между ними.
В зависимости от размещения и условий работы деталей масло может
подаваться под давлением, разбрызгиванием и самотеком. В автомобильных
двигателях применяются все три способа подвода масла, при этом к наиболее
нагруженным деталям масло поступает под давлением, а к остальным —
разбрызгиванием и самотеком.
Для хранения, подвода, очистки и охлаждения масла применяют ряд
приборов, маслопроводов и каналов, образующих систему смазки (система
смазки двигателя ЗиЛ-130 на рис. 15).
Схема системы смазки двигателя ЗИЛ-130 показана на рис. 15, а.
Масло из поддона картера через маслоприемник засасывается в масляный
насос. Нижняя секция масляного насоса подает масло к радиатору, а оттуда в
поддон катера двигателя. Верхняя часть под давлением через канал в задней
перегородке блока цилиндров подает масло для очистки в корпус масляного
фильтра.
Из фильтра масло поступает в распределительную камеру,
расположенную в задней перегородке блока цилиндров, и далее в два
продольных магистральных канала, выполненных в левом и правом рядах
цилиндров. Из магистральных каналов масло под давлением подается к
направляющим втулкам толкателей, к опорным шейкам распределительного вала
— к шатунным подшипникам. Из переднего конца правого магистрального канала
масло подается для смазки компрессора. В средней шейке распределительного
вала выполнены отверстия, при совпадении которых с отверстиями в блоке
цилиндров (1 раз при каждом обороте распределительного вала) пульсирующая
струя масла подается в каналы головки цилиндров. Из этих каналов через
пазы на опорных поверхностях стоек, оси коромысел и зазоры между стенками
отверстий и болтом, проходящим через стойки, масло поступает внутрь полых
осей коромысел (рис. 15, б) и через отверстия в стенках осей к втулкам.
Из зазора между осью коромысел и отверстием в коромысле масло через
канал, выполненный в коротком плече, поступает для смазки сферических опор
штанг (рис. 15, в), а часть его попадает на стержни клапанов и механизмы
их поворотов. В передней шейке распределительного вала имеется канал для
подачи масла под давлением к упорному фланцу. Остальные детали двигателя
смазываются разбрызгиванием и самотеком.
На стенки цилиндров масло выбрызгивается из отверстий в теле
шатунов в момент их совпадения с масляным каналом коленчатого вала (рис.
15, г). Масло, снимаемое со стенок цилиндров маслосъемным кольцом, через
отверстия в канавке поршня отводится внутрь поршня и смазывает опоры
поршневого пальца в бобышках поршня и верхней головке шатуна.
Распределительные шестерни смазываются маслом, поступающим
самотеком по каналам для стока масла из головки цилиндров.
Масляный насос служит для создания необходимого давления в системе
смазки. Насос (рис. 16) состоит из корпуса, внутри которого расположены
одна или две пары шестерен. Одна из каждой пары шестерен насажена
неподвижно на приводном валике, а другая свободно на оси. Приводной валик
приводится в действие от косозубой шестерни на распределительном валу. При
вращении шестерен насоса их зубья захватывают масло у входного отверстия,
проносят у стенок корпуса и выдавливают в выходное отверстие.
В двигателе ЗиЛ-130 верхняя секция насоса подает масло в систему
смазки и фильтр центробежной очистки, нижняя — к масляному радиатору.
Как в двигателе ЗиЛ-130 масляный насос расположен снаружи
двигателя. Масло поступает к масляному насосу через маслоприемник с
сетчатым фильтром.
Масляные фильтры. Качество масла в двигателе не остается
постоянным, так как масло засоряется мелкой металлической пылью,
появляющейся в результате износа деталей, частицами нагара,
образовывающегося в результате сгорания его на стенках цилиндров. При
высокой температуре деталей масло коксуется, образуются смолы и
лакообразные продукты. Все эти примеси являются вредными и для их удаления
применяют масляные фильтры.
На двигателях ЗиЛ-130 установлен фильтр центробежной очистки с
реактивным приводом. Фильтр (рис. 17) состоит из корпуса с осью, где на
подшипнике размещен - ротор с колпаком. Снизу ротора размещены два жиклера
с отверстиями, направленными в разные стороны, и фильтрующая сетка. Колпак
закреплен на оси ротора при помощи гайки и закрыт сверху неподвижным
кожухом с барашковой гайкой. Ротор вращается под действием струй масла,
выбрасываемого под давлением через два жиклера.
Масляный радиатор. В жаркое время года и при эксплуатации
автомобиля в тяжелых дорожных условиях температура масла настолько
повышается, что оно становится очень жидким и давление в системе смазки
падает.
Для охлаждения масла и предотвращения его разжижения в систему
смазки двигателей включен масляный радиатор, который состоит из двух
бачков и горизонтальных трубок, расположенных между ними. Для увеличения
поверхности охлаждения и повышения жесткости радиатора трубки скреплены
металлическими ребрами. На автомобиле ЗИЛ-130 масляный радиатор выполнен в
виде трубчатого змеевика с оребрением для увеличения поверхности
теплоотдачи.
Масляный радиатор оказывает сравнительно небольшое сопротивление
прохождению масла, в результате чего давление в системе может снизиться и
подача масла к трущимся поверхностям уменьшится.
Для предотвращения этого явления масляный радиатор двигателя
включается краном, перед которым установлен предохранительный клапан,
перекрывающий доступ масла в радиатор при понижении давления в системе
ниже 0,1 МПа.
Маслопроводы выполнены в виде латунных или прорезиненных трубок,
соединяющих отдельные участки системы смазки и каналов, высверленных в
блоке цилиндров, коленчатом валу, шатунах, осях коромысла, в коромыслах,
корпусах фильтров и др.
|
