Кривошипно-шатунный механизм двигателей ЗМЗ–409051.10 и ЗМЗ–409052.10 («ZMZ PRO»).

Кривошипно-шатунный механизм.

Блок цилиндров (рис.1, 2, 3). Блок цилиндров из серого чугуна, выполнен в виде моноблока с картерной частью, опущенной ниже оси коленчатого вала. В нижней части блока расположены пять гнезд коренных подшипников 9 (рис.3).

Крышки коренных подшипников 7, изготавливаемые из высокопрочного чугуна, обрабатываются в сборе с блоком цилиндров и поэтому они не взаимозаменяемы.

На нижней плоскости 1, 2 и 4 – ой крышек выбиты их порядковые номера для правильной установки. При установке крышек замочные пазы 6 под вкладыши в блоке цилиндров и в крышках следует располагать с одной стороны.

Другие записи по двигателям:

Блок цилиндров. Вид сверху.

Рис.1.

1 – фланец крепления коробки перемены передач; 2 – резьбовые отверстия для крепления головки цилиндров (10 отв.); 3 – плоскость прилегания головки цилиндров; 4 – место нанесения идентификационного номера двигателя; 5 – окна рубашки охлаждения; 6 – плоскость прилегания крышки цепи; 7 – отверстие для подвода смазки в головку цилиндров; 8 – фланец крепления крышки привода масляного насоса.

Блок цилиндров. Поперечный разрез по оси цилиндра.

Рис.2.

1 – фланец крепления стартера; 2 – технологические отверстия, закрываются заглушками; 3 – зеркало цилиндра; 4 – рубашка охлаждения; 5 – фланец крепления масляного картера; 6 – крышка коренного подшипника; 7 – канал подвода смазки к коренному подшипнику; 8 – масляная магистраль.

Блок цилиндров. Продольный разрез по оси цилиндров.

Рис.3.

1 – фланец крепления коробки перемены передач; 2 – плоскость прилегания головки цилиндров; 3 – зеркало цилиндра; 4 – рубашка охлаждения; 5 – плоскость прилегания крышки цепи; 6 – пазы для фиксации вкладышей коренных подшипников; 7 – крышка коренного подшипника; 8 – фланец крепления масляного картера; 9 – гнездо коренного подшипника.

Головка цилиндров (рис.4, 5). Головка цилиндров отлита из алюминиевого сплава, имеет два впускных и два выпускных клапана на каждый цилиндр. В верхней части головки цилиндров размещены два распределительных вала. Крышки опор распределительных валов 1 (рис.4) обрабатываются в сборе с головкой цилиндров и поэтому они не взаимозаменяемы. Крышки опор валов должны устанавливаться в соответствии с выбитыми на них порядковыми номерами, при этом ориентируясь определенным образом.

Отверстия под свечи зажигания (рис.5) находятся в центральной части камеры сгорания. В передней части имеются две бобышки с отверстиями 9 для крепления крышки цепи к головке цилиндров. Между головкой цилиндров и блоком цилиндров устанавливается стальная, двухслойная прокладка головки цилиндров, имеющая высокую уплотняющую способность и термическую стойкость.

Головка цилиндров. Вид на фланец впускной трубы, на верхнюю плоскость и на фланец передней крышки.

Рис.4.

1 – крышки распределительных валов; 2 – свечные колодцы; 3 – передняя крышка распределительных валов; 4 – фланец крепления передней крышки головки цилиндров; 5 – резьбовые отверстия крепления верхнего кронштейна генератора; 6 – фланец крепления крышки гидронатяжителя; 7 – фланец крепления впускной трубы.

Головка цилиндров. Вид на камеры сгорания, на фланец выпускного коллектора и на заднюю крышку.

Рис.5

1 – фланец крепления термостата; 2 – фланец крепления выпускного коллектора; 3 – фланец крепления датчика фазы; 4 – задняя крышка головки цилиндров; 5 – клапаны; 6 – плоскость прилегания к блоку цилиндров; 7 – окна рубашки охлаждения; 8 – отверстия болтов крепления головки цилиндров к блоку цилиндров; 9 – отверстия болтов крепления крышки цепи к головке цилиндров.

Поршень 2 (рис.6) из алюминиевого сплава. Юбка поршня выполнена с бочкообразным вертикальным профилем и микрорельефом для улучшения приработки и снижения потерь на трение. В поперечном (горизонтальном) сечении юбка поршня имеет форму овала, где больший радиус расположен перпендикулярно оси поршневого пальца.

На днище каждого поршня сделана выемка для расположения части камеры сгорания и четыре цековки, которые предотвращают касание (удары) о днище поршня тарелок клапанов при нарушении фаз газораспределения.

По наибольшему диаметру юбки поршни делятся на 5 размерных групп, по диаметру отверстия под поршневой палец – на 2 группы. Маркировка размерных групп выбивается на днище.

На торце поршня имеется надпись «FRONT», служащая для его правильной ориентации при установке в блок цилиндров. Поршень должен устанавливаться, ориентируясь данной надписью в сторону переднего торца блока цилиндров (в сторону расположения шкива-демпфера коленчатого вала).

Поршень и шатун.

Рис.6.

1 – стопорные кольца; 2 – поршень; 3 – шатун; 4 – болты шатуна; 5 – крышка шатуна; 6 – гайки; 7 – поршневые кольца; 8 – поршневой палец; 9 – втулка шатуна.

Поршневые кольца (рис.7) устанавливаются по три на каждом поршне: два компрессионных и одно маслосъемное.

Верхние компрессионные кольца 2 могут быть стальные или из высокопрочного чугуна. Прилегающая к цилиндру поверхность верхнего компрессионного кольца имеет бочкообразную форму. Для увеличения износостойкости эта поверхность покрыта хромом.

Нижние компрессионные кольца 3 изготавливаются из серого чугуна, имеют наружную коническую поверхность. Кольцо должно устанавливаться на поршень маркировкой «TOP» или маркировкой товарного знака предприятия-изготовителя в сторону днища поршня (вверх).

Маслосъемное кольцо составное. Состоит из двух стальных кольцевых дисковых элементов 4 и пружинного расширителя 5.

Поршневые кольца.

Рис.7.

1 – поршень; 2 – верхнее компрессионное кольцо; 3 – нижнее компрессионное кольцо; 4 – кольцевой дисковый элемент; 5 – пружинный расширитель.

Поршневые пальцы – трубчатого сечения, стальные, плавающего типа, при работе двигателя свободно вращаются в бобышках поршня и втулке шатуна.

Для увеличения твердости и износостойкости наружная поверхность пальца подвергнута химико-термическому упрочнению. Осевое перемещение пальца 8 (рис.6) ограничивается стопорными кольцами 1, установленными в канавках бобышек поршня 5. Пальцы по наружному диаметру делятся на размерные группы.

Шатун – стальной, кованый, со стержнем двутаврового сечения и продольным отверстием подачи масла для смазки подшипника поршневого пальца и охлаждения днища поршня. В поршневую головку шатуна запрессована бронзовая втулка 9 (рис.6), служащая подшипником поршневого пальца.

Крышка 5 шатуна крепится к шатуну двумя центрирующими болтами 4 с гайками 6. Крышка обрабатывается совместно с шатуном, поэтому крышки нельзя переставлять с одного шатуна на другой.

Для правильной сборки на боковых поверхностях крышек и шатунов выбиты порядковые номера цилиндров, в которые они были установлены. Крышка шатуна с шатуном должны быть собраны таким образом, чтобы номера цилиндров или пазы под вкладыши располагались с одной стороны.

Шатуны делятся на 4 группы по массе и на 4 размерные группы по диаметру отверстия втулки под поршневой палец.

Коленчатый вал – пятиопорный, отлит из высокопрочного чугуна. Для разгрузки коренных подшипников от центробежных сил коленчатый вал имеет восемь противовесов 4 (рис.8). Износостойкость коренных 3, шатунных 2 шеек и поверхности заднего фланца 6, контактирующей с рабочей кромкой сальника, обеспечивается поверхностной закалкой токами высокой частоты. Галтели коренных и шатунных шеек вала накатываются роликами для их упрочнения. Вал динамически сбалансирован.

Коленчатый вал.

Рис.8.

1 – носок; 2 – шатунная шейка; 3 – коренная шейка; 4 – противовес; 5 – щека; 6 – фланец.

В коренных (кроме средней) и шатунных шейках просверлены сквозные отверстия 1 и 2 (рис.9), которые соединяются косыми сверлениями 3, проходящими сквозь шейки и щеки вала. Данные каналы служат для подачи масла к шатунным подшипникам. В месте выхода сверлений в щеках находятся специальные грязеулавливающие полости 4, закрытые резьбовыми пробками 5. В процессе вращения коленчатого вала грязь и продукты износа, находящиеся в масле, отделяются за счет действия центробежной силы инерции и накапливаются в этих полостях. Происходит дополнительная, помимо фильтра, очистка масла.

Направление вращения коленчатого вала – правое (при направлении взгляда на шкив-демпфер).

Коленчатый вал установлен в коренных опорах блока цилиндров, в которых расположены вкладыши коренных подшипников.

Разрез коленчатого вала вдоль оси.

Рис.9.

1, 2 – сквозное отверстие подачи масла; 3 – масляный канал; 4 – грязеулавливающая полость; 5 – пробка.

Вкладыши коренных и шатунных подшипников коленчатого вала сталеалюминевые. Верхние вкладыши коренных подшипников имеют канавку и отверстие для подачи масла, нижние – без канавок. Верхние и нижние вкладыши шатунных подшипников одинаковые, с отверстием для подвода масла в масляный канал шатуна.

Осевое перемещение коленчатого вала ограничивается упорными полушайбами 3, 6 (рис.10), расположенными по обе стороны средней (третьей) коренной опоры в проточках крышки и блока цилиндров. Полушайбы поверхностью с канавками обращены к щекам коленчатого вала. Нижние полушайбы удерживаются от вращения за счет выступов, входящих в пазы на торцах крышки среднего коренного подшипника.

Нижние полушайбы упорного подшипника сталеалюминевые. Верхние полушайбы упорного подшипника выполнены полностью из алюминиевого сплава.

Могут устанавливаться полиамидные полушайбы 3 переднего упорного подшипника.

Средний (упорный) подшипник коленчатого вала.

Рис.10.

1 – блок цилиндров; 2 – нижний вкладыш коренного подшипника; 3 – передние упорные полушайбы; 4 – крышка среднего коренного подшипника; 5 – коленчатый вал; 6 – задние упорные полушайбы; 7 – верхний вкладыш коренного подшипника.

На переднем конце коленчатого вала (рис.11) на шпонках 11 и 13 установлены ведущая звездочка 5 первой ступени привода распределительных валов и шкив – демпфер 2 со ступицей, закрепленные стяжным болтом 1.

Передний конец коленчатого вала.

Рис.11.

1 – стяжной болт; 2 – шкив-демпфер со ступицей в сборе; 3 – передний сальник; 4 – крышка цепи; 5 – звездочка привода распределительных валов; 6 – блок цилиндров; 7 – вкладыши коренного подшипника; 8 – коленчатый вал; 9 – крышка коренного подшипника; 10 – масляный картер; 11 – сегментная шпонка; 12 – уплотнительная пробка; 13 – призматическая шпонка; 14 – шайба.

Герметичность переднего конца коленчатого вала обеспечивается сальником 3, установленным в крышке цепи 4, и уплотнительной пробкой 12, установленной в шпоночном пазе коленчатого вала. Могут применяться передние сальники двух типов: с рабочей кромкой, охватываемой пружиной (вариант I), и без пружины, с конической рабочей кромкой, имеющей винтовую насечку (вариант II).

Находящаяся под рабочей кромкой сальника поверхность ступицы шкива 2 для увеличения износостойкости закалена токами высокой частоты.

Шкив-демпфер коленчатого вала имеет специальный эластомерный резиновый элемент, служащий для гашения крутильных колебаний коленчатого вала, с последующим снижением шума и улучшением условий работы цепного привода распределительных валов. Шкив-демпфер подвергнут статической балансировке.

Поверхность стальной ступицы шкива-демпфера, контактирующая с рабочей кромкой сальника, для увеличения износостойкости закалена токами высокой частоты.

Зубчатый венец шкива-демпфера служит для формирования импульсов, воспринимаемых датчиком синхронизации системы управления, с помощью которых микропроцессорный блок системы управления определяет частоту вращения коленчатого вала и положение коленчатого вала относительно ВМТ.

На диске демпфера нанесена риска, по совпадению которой с выступом на крышке цепи определяется нахождение поршня первого цилиндра в ВМТ.

На центрирующий буртик заднего конца коленчатого вала (рис.12) и штифт 7 установлен маховик 6, прикрепленный к фланцу шестью самостопорящимися болтами 10 через термоупрочненную шайбу 8. Термоупрочненная шайба служит для увеличения надежности соединения. В отверстие маховика установлен подшипник 9 первичного вала коробки передач.

Герметичность заднего конца коленчатого вала обеспечивается задним сальником 5, установленным в сальникодержателе 4. Могут устанавливаться задние сальники двух типов: с рабочей кромкой, охватываемой пружиной (вариант I), и без пружины, с конической рабочей кромкой, имеющей винтовую насечку (вариант II).

Задний конец коленчатого вала.

Рис.12.

1 – коленчатый вал; 2 – вкладыши коренного подшипника; 3 – блок цилиндров; 4 – сальникодержатель; 5 – задний сальник; 6 – маховик: 7 – установочный штифт маховика; 8 – шайба болтов маховика; 9 – подшипник переднего конца первичного вала коробки передач; 10 – болт маховика; 11 – масляный картер; 12 – крышка коренного подшипника.

Маховик – отлит из серого чугуна, имеет напрессованный стальной, упрочненный закалкой токами высокой частоты, зубчатый венец. Статическая балансировка маховика производится отдельно от коленчатого вала.