Газораспределительный механизм. Двигатель ЗМЗ-40522.10 – руководство по эксплуатации, техническому обслуживанию и ремонту.

Конструкция. Двигатель ЗМЗ-40522.10 – руководство по эксплуатации, техническому обслуживанию и ремонту.
Двигатель ЗМЗ-40522.10 – руководство по эксплуатации, техническому обслуживанию и ремонту.

Газораспределительный механизм.

Привод распределительных валов осуществляется двумя зубчатыми цепями (рис.18).

Привод распределительных валов включает в себя: звездочку 1 коленчатого вала (29 зубьев), ведомую 5 и ведущую 6 звездочки промежуточного вала (46 и 23 зуба), звездочки распределительных валов 14 и 16 (29 зубьев), две зубчатые цепи 4 и 11 (84 звена – нижняя, 108 звеньев – верхняя), гидронатяжители 3 и 9, башмаки натяжения цепей 2 и 8, и успокоители цепей 15, 20 и 21. Натяжение цепи каждой ступени осуществляется гидронатяжителями.

Для правильной сборки привода распределительных валов и установки фаз газораспределения на звездочке коленчатого вала, ведомой звездочке промежуточного вала, звездочках распределительных валов, блоке цилиндров имеются метки.

При установке привода метки М1, М2 на блоке цилиндров должны совпадать с метками на звездочках коленчатого и промежуточного валов. Метки 12, 18 на звездочках распределительных валов должны быть направлены в разные стороны наружу двигателя и совпадать с верхней плоскостью 19 головки цилиндров, как показано на рисунке.

Внимание!

Звездочки впускного и выпускного распределительных валов привода распределительных валов с зубчатыми цепями невзаимозаменяемые. Для их отличия друг от друга на звездочке впускного распределительного вала выбито две установочных метки, на звездочке выпускного распределительного вала имеется только одна метка.

Данное положение распределительных и коленчатого валов соответствует нахождению поршня первого цилиндра в ВМТ такта сжатия. Положение поршня первого цилиндра в ВМТ также можно определить по совпадению риски на диске демпфера шкива коленчатого вала с выступом на крышке цепи.

Ведущая звездочка промежуточного вала – стальная, для увеличения твердости и износостойкости углеродоазотирована. Звездочки коленчатого вала, распределительных валов и ведомая промежуточного вала изготовлены из высокопрочного чугуна.

Рис.18. Привод распределительных валов зубчатыми цепями.

1 – звездочка коленчатого вала; 2, 8 – башмак натяжения цепи; 3, 9 – гидронатяжитель; 4 – цепь первой ступени; 5 – звездочка промежуточного вала ведомая; 6 – звездочка промежуточного вала ведущая; 7 – опора болта башмака; 10 – шумоизоляционная шайба; 11 – цепь второй ступени; 12, 18 – установочные метки на звездочках; 13, 17 – установочные штифты; 14 – звездочка распределительного вала впускных клапанов; 15 – успокоитель цепи верхний; 16 – звездочка распределительного вала выпускных клапанов; 19 – верхняя плоскость головки цилиндров; 20 – успокоитель цепи средний; 21 – успокоитель цепи нижний; М1 и М2 – установочные метки на блоке цилиндров.

Так же на двигателях ЗМЗ-40522.10 может устанавливаться привод распределительных валов двумя двухрядными втулочными цепями, показанный на рис.19.

Рис.19. Привод распределительных валов втулочными цепями.

1 – звездочка коленчатого вала; 2, 8 – рычаг натяжного устройства со звездочкой; 3 – гидронатяжитель нижний; 4 – цепь нижняя; 5 – звездочка промежуточного вала ведомая; 6 – звездочка промежуточного вала ведущая; 7 – опора болта натяжного устройства; 9 – гидронатяжитель верхний; 10 – шумоизоляционная шайба; 11 – цепь верхняя; 12, 18 – установочные метки на звездочках; 13, 17 – установочные штифты; 14 – звездочка распределительного вала впускных клапанов; 15 – успокоитель цепи верхний; 16 – звездочка распределительного вала выпускных клапанов; 19 – верхняя плоскость головки цилиндров; 20 – успокоитель цепи средний; 21 – успокоитель цепи нижний; М1 и М2 – установочные метки блока цилиндров.

Внимание!

При замене зубчатых цепей привода на двухрядные втулочные цепи или наоборот надо также заменить все звездочки, успокоители цепей, гидронатяжители, башмаки натяжения цепей на натяжные устройства со звездочкой.
При замене однорядных втулочных цепей привода на двухрядные необходимо заменить все звездочки, гидронатяжители, натяжные устройства со звездочками.
При замене однорядных втулочных цепей привода на зубчатые цепи необходимо заменить все звездочки, успокоители цепей, натяжные устройства со звездочкой на башмаки натяжения цепей.
Для замены видов цепей производителем двигателей выпускаются комплекты необходимых деталей привода с двухрядными втулочными цепями и зубчатыми цепями.

Распределительные валы – отлиты из специального легированного чугуна. Для достижения высокой износостойкости рабочих поверхностей применяется «отбел» кулачков.

Валы вращаются в два раза медленнее коленчатого вала в подшипниках, образованных головкой цилиндров и съемными алюминиевыми крышками. От осевых перемещений валы удерживаются упорными полиамидными полукольцами, которые входят в проточки на передней опорной шейке валов.

Впускной и выпускной валы имеют одинаковый профиль кулачков. Распределительные валы обеспечивают фазы газораспределения, показанные на рис.20, и высоту подъема клапана 9 мм.

Рис.20. Фазы газораспределения.

Фазы газораспределения действительны при правильной установке привода распределительных валов. В процессе эксплуатации происходит удлинение цепей привода, что приводит к нарушению фаз газораспределения и ухудшению характеристик двигателя.

На заднем торце выпускного распределительного вала закреплена металлическая пластина, служащая для формирования импульсов, воспринимаемых датчиком фазы системы управления, с помощью которых микропроцессорный блок системы управления определяет фазу работы двигателя.

Привод клапанов (рис.21) осуществляется двумя распределительными валами 6 и 9, расположенными в головке цилиндров 5. Кулачки распределительных валов действуют непосредственно на гидротолкатели 10, которые перемещаются в цилиндрических отверстиях головки цилиндров. Применение гидравлических толкателей в приводе клапанов исключает необходимость регулировки зазоров. В приводе применяется одна пружина на каждый клапан.

Рис.21. Привод клапанов.

1 – седло впускного клапана; 2 – направляющая втулка впускного клапана; 3 – впускной клапан; 4 – пружина клапана; 5 – головка цилиндров; 6 – распределительный вал впускных клапанов; 7 – тарелка пружины клапана; 8 – маслоотражательный колпачок; 9 – распределительный вал выпускных клапанов; 10 – гидротолкатель; 11 – сухарь клапана; 12 – выпускной клапан; 13 – опорная шайба пружины клапана; 14 – направляющая втулка выпускного клапана; 15 – седло выпускного клапана.

Клапаны – изготовлены из жаропрочной стали и имеют возможность в процессе работы проворачиваться. Клапаны работают в направляющих втулках, запрессованных в головку цилиндров.

Направляющие втулки изготавливаются из металлокерамики или из легированного серого чугуна. Седла клапанов изготавливаются из металлокерамики.

Гидротолкатели (рис.22) – выполнены в виде цилиндрического стакана с плунжерной парой гидрокомпенсатора внутри и канавкой с отверстием для подвода масла от магистрали в головке цилиндров снаружи. Гидротолкатели обеспечивают беззазорный контакт кулачка распределительного вала с торцом клапана за счет давления масла и действия пружины гидрокомпенсатора.

При работе гидротолкатели вращаются благодаря смещению по ширине середины кулачка распределительного вала относительно оси гидротолкателя, что обеспечивает равномерную приработку и уменьшение износа торца гидротолкателя.

Рис.22. Гидротолкатель.

1 – направляющая втулка гидрокомпенсатора; 2 – корпус гидротолкателя; 3 – стопорное кольцо; 4 – корпус гидрокомпенсатора; 5 – поршень гидрокомпенсатора; 6 – обратный шариковый клапан; 7 – пружина.

Промежуточный вал (рис.23) – служит для привода масляного насоса.

Промежуточный вал сборный. Передняя и задняя опорные шейки, изготовленные из порошкового материала методом порошковой металлургии, напрессованы на стальной вал.

Рис.23. Вал промежуточный.

1 – болт; 2 – стопорная пластина; 3 – звездочка ведущая; 4 – звездочка ведомая; 5 – передняя втулка вала; 6 – промежуточный вал; 7 – труба; 8 – ведомая шестерня привода масляного насоса; 9 – кольцо; 10 – гайка; 11 – шпонка; 12 – ведущая шестерня привода масляного насоса; 13 – задняя втулка вала; 14 – блок цилиндров; 15 – фланец промежуточного вала; 16 – штифт.

Промежуточный вал 6 установлен в приливы блока цилиндров 14, герметично закрыт стальной трубой 7, установленной на анаэробный герметик. Промежуточный вал в блоке цилиндров фиксируется от продольного смещения стальным закаленным фланцем 15, поверхность которого для улучшения приработки и уменьшения трения фосфатирована. Фланец также может быть изготовлен из полимерного материала со стальными закладными шайбами под крепежные болты.

Вал вращается в сталеалюминевых втулках 5 и 13, запрессованных в отверстия блока. При вращении промежуточный вал прижимается торцом передней опорной шейки к крепежному фланцу.

На переднем конце вала установлены звездочки 3 и 4 привода распределительных валов, на заднем – винтовая шестерня 12 привода масляного насоса на сегментной шпонке 11 и закреплена фланцевой гайкой 10, удерживаемой с помощью кольца 9.

Звездочки привода распределительных валов крепятся двумя болтами 1 «напроход» к промежуточному валу. Болты стопорятся от самоотворачивания загибкой углов стопорной пластины 2 на гранях их головок. Точное угловое положение ведомой звездочки 3 относительно звездочки 4 обеспечивается установкой ее на штифт 16, запрессованный в ведомую звездочку.

Гидронатяжитель (рис.24) – стальной, выполнен в виде подобранной по зазору плунжерной пары, состоящей из корпуса 4 и плунжера 3. Гидронатяжитель обеспечивает постоянное натяжение цепи и гашение её колебаний за счет давления масла в системе смазки, и действия пружины плунжерной пары.

Внимание!

Гидронатяжители различных видов привода могут быть невзаимозаменяемыми.

Применяемость гидронатяжителей с различными видами приводов приведена ниже в таблице. Маркировка гидронатяжителя наносится на наружной поверхности корпуса.

Обозначение гидронатяжителя	Маркировка гидронатяжителя	Применяемость
406.1006100-10	406	1. Привод с зубчатыми цепями. 2. Привод с однорядными втулочными цепями. 3. Привод с двухрядными втулочными цепями, имеющих диаметр втулок 5,05 мм и количество звеньев 70 и 90 (натяжение башмаками).
406.1006100-11	406.1006100-11
406.1006100-12	406.1006100-12
406.1006100-20	406-20	1. Привод с двухрядными втулочными цепями, имеющих диаметр втулок 6,35 мм. 2. Привод с двухрядными втулочными цепями, имеющих диаметр втулок 5,05 мм и количество звеньев 72 и 92 (натяжение рычагами натяжного устройства со звездочкой).
406.1006100-23	406.1006100-23

На двигатель гидронатяжитель следует устанавливать в «заряженном» состоянии, когда плунжер 3 удерживается в корпусе 4 с помощью стопорного кольца 6, без транспортного стопора 7, и затем разряжать только после полного затягивания болтов крышки гидронатяжителя.

Рис.24. Гидронатяжитель.

1 – корпус клапана в сборе; 2 – запорное кольцо; 3 – плунжер; 4 – корпус; 5 – пружина; 6 – стопорное кольцо; 7 – транспортный стопор; 8 – отверстие для подвода масла из системы смазки

Для приведения гидронатяжителя в рабочее состояние («разрядки») после окончательной затяжки болтов крепления крышки необходимо через отверстие крышки, закрываемое пробкой с конической резьбой, оправкой нажать на гидронатяжитель с усилием, обеспечивающим выход плунжера из корпуса гидронатяжителя. Под действием пружины корпус гидронатяжителя переместится до упора в крышку, а плунжер через башмак натянет цепь.

На внутренней поверхности корпуса 4 выполнены канавки специального профиля и канавка под стопорное кольцо 6, на наружной поверхности – две лыски под ключ (19 мм). Плунжер 3 имеет форму стакана, внутри которого установлена пружина 5, сжатая корпусом клапаном 1, ввернутым в корпус. На наружной поверхности плунжера имеются две канавки специального профиля, в которых установлены разрезные пружинные кольца – стопорное кольцо 6 и запорное кольцо 2. Стопорное кольцо предотвращает выход плунжера из корпуса при транспортировке и установке гидронатяжителя на двигатель, запорное кольцо ограничивает обратный ход плунжера при работе. В рабочем состоянии плунжер 3 с запорным кольцом 2 под действием пружины 5 перемещается из канавки в канавку корпуса 4, выдвигаясь из него. Обратному перемещению плунжера препятствует запорное кольцо и специальный (храповый) профиль канавок корпуса и плунжера.

В корпусе клапана 1 расположен обратный шариковый клапан, через который масло из магистрали двигателя поступает внутрь гидронатяжителя. К шариковому клапану масло поступает через прорезь на торце и отверстие 8 в корпусе клапана.

Работает гидронатяжитель следующим образом.

Под действием пружины 5 и давления масла, поступающего из масляной магистрали через отверстие 8 в корпусе клапана, плунжер 3 нажимает на башмак, а через него на цепь, обеспечивая неразрывный контакт поверхности башмака и цепи.

При воздействии цепи на гидронатяжитель (при изменении режима работы двигателя) плунжер 3 перемещается назад, сжимая пружину 5, шариковый клапан гидронатяжителя закрывается и происходит демпфирование (гашение) колебаний цепи за счет пружины и перетекания масла через зазор между плунжером и корпусом. По мере вытяжки цепи плунжер выдвигается из корпуса 4, передвигая запорное кольцо 2 из одной канавки корпуса в другую, тем самым обеспечивается необходимое натяжение цепи.

Ход плунжера назад, при гашении колебаний цепи и при компенсации температурных удлинений деталей привода, ограничивается запорным кольцом 2 и шириной канавки на плунжере 3.

Транспортный стопор 7 служит для исключения вероятности «разрядки» гидронатяжителя (выхода плунжера из корпуса гидронатяжителя) при его транспортировке. Перед установкой гидронатяжителя на двигатель транспортный стопор необходимо снять.

На двигателях могут применяться также гидронатяжители, устанавливаемых в адаптеры (рис.25). Принцип действия таких гидронатяжителей аналогичен описанному выше. На двигатель гидронатяжители, применяемые с адаптерами, должны устанавливаться в заряженном состоянии. Разрядка гидронатяжителя после установки на двигатель производится аналогично гидронатяжителю описанной выше конструкции – путем нажатия на торец адаптера через отверстие в крышке гидронатяжителя.

Рис.25. Гидронатяжитель с адаптером.