Кривошипно-шатунный механизм

Основными деталями кривошипно-шатунного механизма являются: коленчатый вал, поршни с поршневыми кольцами и пальцами, шатуны, коренные и шатунные подшипники, маховик.

Коленчатый вал - стальной, имеет пять коренных и четыре шатунные шейки. В шатунных шейках коленчатого вала имеются полости для дополнительной центробежной очистки масла. Полости шеек закрыты резьбовыми заглушками.

Осевое усилие коленчатого вала воспринимается четырьмя полукольцами, установленными в расточках блока цилиндров и крышки пятого коренного подшипника. Для уменьшения нагрузок на подшипники от сил инерции на первой, четвертой, пятой и восьмой щеках коленчатого вала устанавливаются противовесы. Спереди и сзади коленчатый вал уплотняется манжетами. На передний конец вала устанавливаются шестерня привода газораспределения (шестерня коленчатого вала), шестерня привода масляного насоса, шкив привода водяного насоса и генератора. На задний фланец вала крепится маховик.

Коленчатый вал может изготавливаться и устанавливаться на дизель двух производственных размеров (номиналов). Коленчатый вал, шатунные и коренные шейки которого изготовлены по размеру второго номинала, имеет на первой щеке дополнительную маркировку. Размеры коренных, шатунных шеек и соответствующая маркировка коленчатого вала приведены в разделе 4.1. Коленчатый вал дизеля Д-245 изготавливается из легированной стали, имеет маркировку (Б) на восьмой шейке.

Поршень изготавливается из алюминиевого сплава. В днище поршня выполнена камера сгорания. В верхней части поршень имеет четыре канавки (поршень Д-245 – три канавки) - в первые три устанавливаются компрессионные кольца, в четвертую - маслосъемное кольцо. В поршне дизеля Д-245 в канавку под верхнее компрессионное кольцо трапецеидальной формы залита вставка из специального чугуна. В бобышках поршня расточены отверстия под поршневой палец.

Поршни по наружному диаметру юбки сортируются на три размерные группы (Б, С, М). Маркировка группы наносится на днище поршня. Размеры поршней приведены в разделе 4.1. При установке на дизель гильзы и поршни должны быть одной размерной группы.

Поршневые кольца изготовлены из чугуна. Верхнее компрессионное кольцо дизеля Д-243 хромированное, в сечении прямоугольное, без маркировки, устанавливается в канавке произвольно. Второе и третье компрессионные кольца конусные, на торцовой поверхности у замка имеют маркировку "верх"(«ТОР»). Маслосъемное кольцо коробчатого типа со спиральным стальным расширителем.

Верхнее компрессионное кольцо дизеля Д-245 выполнено из высокопрочного чугуна, в сечении имеет форму равнобокой трапеции, на торцовой поверхности имеет маркировку "верх"(«ТОР»). Второе компрессионное и маслосъемное кольца дизеля Д-245 имеют меньшую высоту в сравнении с аналогичными кольцами дизеля Д-243, поэтому не взаимомозаменяемы.

Схема установки поршневых колец приведена на рисунке 33.

Поршневой палец - полый, изготовлен из хромоникелевой стали. Осевое перемещение пальца в бобышках поршня ограничивается стопорными кольцами.

Шатун - стальной, двутаврового сечения. В верхнюю головку его запрессована втулка. Для смазки поршневого пальца в верхней головке шатуна и втулке имеются отверстия.

Расточка постели в нижней головке шатуна под вкладыши производится в сборе с крышкой. Поэтому менять крышки шатуна не допускается. Шатун и крышка имеют одинаковые номера, набитые на их поверхностях. Кроме того, шатуны имеют весовые группы по массе верхней и нижней головок. Обозначение группы по массе наносится на торцовой поверхности верхней головки шатуна. На дизеле должны быть установлены шатуны одной группы. Шатун дизеля Д-245 изготавливается из легированной стали (отличительная метка- выступ на нижней боковой поверхности крышки).

Вкладыши коренных и шатунных подшипников коленчатого вала – из биметаллической полосы. На дизелях используются вкладыши коренных и шатунных подшипников двух размеров в соответствии с номиналом шеек коленчатого вала. Для ремонта дизеля предусмотрены также четыре ремонтных размера вкладышей.

Маховик изготовлен из чугуна, крепится к фланцу коленчатого вала болтами. На маховик напрессован стальной зубчатый венец.

Механизм газораспределения

Механизм газораспределения состоит из распределительного вала, впускных и выпускных клапанов, а также деталей их установки и привода: толкателей, штанг, коромысел, регулировочных винтов с гайками, тарелок с сухариками, пружин, стоек и оси коромысел.

Распределительный вал - трехопорный, приводится в действие от коленчатого вала через шестерню распределения. Подшипниками распределительного вала служат три втулки, запрессованные в расточки блока. Передняя втулка (со стороны вентилятора) из алюминиевого сплава, имеет упорный бурт, удерживающий распределительный вал от осевого перемещения, остальные втулки чугунные.

Толкатели – стальные. Рабочая поверхность тарелки толкателя наплавлена отбеленным чугуном и имеет сферическую поверхность большого радиуса (750 мм). В результате того, что кулачки распределительного вала изготовлены с небольшим конусом, толкатели в процессе работы совершают вращательное движение.

Штанги толкателей изготовлены из стального прутка. Сферическая часть, входящая внутрь толкателя, и чашка штанги закалены.

Коромысла клапанов - стальные, качаются на оси, установленной на четырех стойках. Крайние стойки - повышенной жесткости. Ось коромысел полая, имеет восемь радиальных отверстий для смазки коромысел. Перемещение коромысел вдоль оси ограничивается распорными пружинами.

Впускные и выпускные клапаны изготовлены из жаропрочной стали. Они перемещаются в направляющих втулках, запрессованных в головку цилиндров. Каждый клапан закрывается под действием двух пружин: наружной и внутренней, которые воздействуют на клапан через тарелку и сухарики.

Уплотнительные манжеты, установленные на направляющие втулки клапанов, исключают попадание масла в цилиндры дизеля и выпускной коллектор через зазоры между стержнями клапанов и направляющими втулками.

Система питания

Система питания дизеля, в соответствии с рисунком 6, состоит из топливного насоса, форсунок, трубопроводов низкого и высокого давления, воздухоочистителя, впускного и выпускного коллекторов, топливных фильтров грубой и тонкой очистки, топливного бака, устанавливаемого на тракторе (машине).

На дизеле Д-245 и его модификациях в систему питания входит турбокомпрессор

1 - топливный бак; 2 - фильтр грубой очистки топлива; 3 - трубки топливные; 4 - топливный насос; 5 - трубка топливная высокого давления; 6 - фильтр тонкой очистки топлива; 7 - воздухоочиститель; 8 - фильтр грубой очистки воздуха; 9 - электрофакельный подогреватель; 10 - впускной коллектор; 11 - глушитель; 12 - выпускной коллектор; 13 - форсунка. Рисунок 6 - Схема питания дизеля Д-243.

1.2.2.5.1 Топливный насос

На дизель Д-243 и его модификации устанавливается топливный насос высокого давления 4УТНИ, а на дизель Д-245 и его модификации - 4УТНИ-Т.

Все модели насосов приводятся от коленчатого вала дизеля через распределительные шестерни. Топливные насосы имеют всережимный регулятор и подкачивающий насос поршневого типа, два рычага управления.

В регуляторе насоса размещаются корректор подачи топлива, автоматический обогатитель топливоподачи (на пусковых оборотах), а у топливного насоса 4УТНИ-Т, кроме того, есть пневматический ограничитель дымления (пневмокорректор).

Подкачивающий насос установлен на корпусе насоса высокого давления и приводится эксцентриком кулачкового вала.

Рабочие детали топливных насосов смазываются проточным маслом, поступающим из системы смазки дизеля в корпус насоса через специальное отверстие во фланце. Слив масла из корпуса насоса в картер дизеля осуществляется по специальному сверлению во фланце.

При установке на дизель нового или отремонтированного насоса необходимо залить в него 200...250 см3 масла, применяемого для смазки дизеля, через маслозаливное отверстие на крышке регулятора.

1.2.2.5.2 Форсунка

Форсунка предназначена для впрыскивания топлива в цилиндр дизеля. Она обеспечивает необходимый распыл топлива и ограничивает начало и конец подачи. На дизелях применяется форсунка с пятидырчатым распылителем закрытого типа 171.1112010-02 (ЗАО «АЗПИ»).

Форсунка 171.1112010-02 и распылитель (АЗПИ) имеет маркировку – «171-02». Маркировка наносится на корпус форсунки и на корпус распылителя.

1.2.2.5.3 Фильтр грубой очистки топлива

Фильтр грубой очистки служит для предварительной очистки топлива от механических примесей и воды.

Фильтр грубой очистки состоит из корпуса, отражателя с сеткой, рассеивателя, стакана с успокоителем.

Слив отстоя из фильтра производится через отверстие в нижней части стакана, закрываемое пробкой.

1.2.2.5.4 Фильтр тонкой очистки топлива

Фильтр тонкой очистки служит для окончательной очистки топлива.

Фильтр тонкой очистки имеет сменный бумажный элемент.

Топливо, проходя сквозь шторы бумажного фильтрующего элемента, очищается от механических примесей. В нижней части корпуса фильтра находится отверстие с пробкой для слива отстоя.

Для удаления воздуха из системы питания на крышке фильтра расположена специальная пробка.

1.2.2.5.5 Воздухоочиститель и впускной тракт

Воздухоочиститель служит для очистки всасываемого в цилиндры воздуха.

Воздухоочиститель дизеля комбинированный: сухая центробежная очистка и масляный пылеуловитель с мокрым капроновым фильтром. В корпусе воздухоочистителя установлены три фильтрующих элемента из капроновой щетины разного диаметра.

На дизеле Д-245 и его модификациях предусмотрено также применение воздухоочистителя, устанавливаемого потребителем, состоящего из основного и контрольного бумажных фильтр-патронов.

На всех дизелях с запуском от электростартера во впускном коллекторе устанавливается электрофакельный подогреватель, который служит для подогрева всасываемого в цилиндры воздуха с целью облегчения пуска дизеля при низкой температуре окружающего воздуха.

1.2.2.5.6 Турбокомпрессор

На дизеле Д-245 и его модификациях установлен турбокомпрессор, использующий энергию отработавших газов для наддува воздуха в цилиндры дизеля.

Принцип работы турбокомпрессора заключается в том, что отработавшие газы из цилиндров дизеля под давлением поступают через выпускной коллектор в улиточные каналы турбины. Расширяясь, газы вращают ротор, колесо компрессора которого через воздухоочиститель всасывает воздух и подает под давлением в цилиндры дизеля.

1 - колесо турбины с валом; 2 - корпус турбины; 3 - моновтулка; 4 - маслоотражатель;
5 - кольцо эксцентрическое; 6 - колесо компрессора; 7 - гайка специальная; 8, 15 –уплотнительные кольца; 9 - диффузор; 10 - крышка; 11 - корпус компрессора; 12 –упорный подшипник; 13 – втулка распорная; 14 - корпус средний (корпус подшипников).

Рисунок 7 – Турбокомпрессор.

Турбокомпрессор, в соответствии с рисунком 7, выполнен по схеме: радиальная центростремительная турбина и центробежный одноступенчатый компрессор при консольном расположении колес относительно опор.

Частота вращения ротора, подача и давление нагнетаемого воздуха зависят от режима работы дизеля.

Корпус турбины 2 турбокомпрессора отлит из высокопрочного чугуна. Проточная часть турбины для прохода отработавших газов образована корпусом и колесом турбины.

Корпус компрессора 11 отлит из алюминиевого сплава, его проточная часть образована корпусом и колесом компрессора.

Корпуса турбины и компрессора крепятся к корпусу подшипников 14, отлитому из высокопрочного чугуна.

Колесо турбины 1 отлито из жаропрочного сплава и приварено к валу ротора.

Колесо компрессора 6 отлито из алюминиевого сплава и крепится на валу ротора специальной гайкой.

Вал ротора вращается в радиальном подшипнике, выполненном в виде плавающей не вращающейся моновтулки 3. Моновтулка фиксируется в корпусе подшипников фиксатором. Осевое перемещение ротора воспринимает упорный подшипник 12.

Подшипники турбокомпрессора смазываются и охлаждаются маслом, поступающим по трубопроводу от центробежного масляного фильтра. Как в радиальном, так и в упорном подшипниках дополнительно осуществляется центробежная очистка масла. Из турбокомпрессора масло сливается в картер дизеля по маслоотводящей трубке.

Со стороны компрессора и турбины установлены газомасляные уплотнения, в качестве которых используются пружинные уплотнительные кольца 8 и 15, установленные в канавках ротора. Со стороны компрессора для повышения эффективности установлен маслоотражатель, а со стороны турбины – экран.

Система охлаждения

Охлаждение дизеля, в соответствии с рисунком 8, жидкостное с принудительной циркуляцией охлаждающей жидкости от центробежного насоса. Температуру охлаждающей жидкости в системе контролируют по дистанционному термометру, датчик которого установлен в головке цилиндров. На дизеле Д-245 и его модификациях, кроме того, предусмотрено место для установки датчика в корпусе термостата. Запрещается эксплуатация дизеля при загорании лампы перегрева охлаждающей жидкости. Температура охлаждающей жидкости в системе охлаждения должна поддерживаться в пределах 85-95 °С.

Рисунок 8 - Схема системы охлаждения.

Для ускорения прогрева дизеля после пуска и автоматического регулирования температурного режима при различных нагрузках и температурах окружающего воздуха служит термостат с твердым наполнителем.

Водяной насос, вентилятор и генератор приводятся во вращение от шкива коленчатого вала дизеля при помощи клинового ремня. На дизелях Д-245, Д-245Л и Д-245.2 эти агрегаты приводятся во вращение двумя ремнями.

Смазка "Литол-24" в подшипниковую полость насоса заложена при сборке. Смазывание подшипников насоса не требуется в течение всего периода эксплуатации дизеля.

Система охлаждения дизелей с запуском от пускового двигателя соединена с системой охлаждения пускового двигателя. Рубашка охлаждения цилиндра пускового двигателя сообщается с рубашкой охлаждения головки цилиндров дизеля, а рубашка охлаждения головки цилиндра пускового двигателя - с корпусом термостата дизеля.

Система смазки

Система смазки дизеля комбинированная. Подшипники коленчатого и распределительного валов, втулки промежуточной шестерни и шестерни привода топливного насоса, шатунный подшипник коленчатого вала пневмокомпрессора, а также механизм привода клапанов, а на дизеле Д-245 подшипник вала турбокомпрессора, в соответствии с рисунком 9, смазываются под давлением. Гильзы, поршни, поршневые пальцы, штанги, толкатели и кулачки распределительного вала смазываются разбрызгиванием.

Масляный насос 12 - шестеренного типа, односекционный, крепится болтами к крышке первого коренного подшипника. Насос подает масло по патрубку и каналам блока цилиндров в центробежный фильтр 3, в котором оно очищается от посторонних примесей, продуктов сгорания и износа.

Из центробежного фильтра очищенное масло поступает в радиатор для охлаждения, а на дизеле Д-245, кроме того, по маслоподводящей трубке к подшипнику вала турбокомпрессора. Из масляного радиатора масло поступает в магистраль дизеля.

В корпусе центробежного масляного фильтра имеются редукционный 7, сливной 8, предохранительный 10 клапаны.

При пуске дизеля непрогретое масло вследствие большого сопротивления радиатора через редукционный (радиаторный) клапан поступает непосредственно в магистраль дизеля, минуя радиатор.

Предохранительный клапан (клапан центробежного фильтра) служит для поддержания давления масла перед ротором фильтра 0,8 Мпа. При повышении давления выше указанного часть неочищенного масла сливается через клапан в картер дизеля.

Редукционный и предохранительный клапаны не регулируемые.

На работающем дизеле категорически запрещается отворачивать пробки редукционного и предохранительного клапанов.

Сливной клапан отрегулирован на давление 0,25...0,35 МПа и служит для поддержания необходимого давления масла в главной магистрали дизеля. Избыточное масло сливается через клапан в картер дизеля.

Из главной магистрали дизеля по каналам в блоке цилиндров масло поступает ко всем коренным подшипникам коленчатого и шейкам распределительного валов. От коренных подшипников по каналам в коленчатом вале оно идет ко всем шатунным подшипникам. От первого коренного подшипника масло по специальным каналам поступает к втулкам промежуточной шестерни и шестерни привода топливного насоса, а также к топливному насосу.

Детали клапанного механизма смазываются маслом, поступающим от заднего подшипника распределительного вала по каналам в блоке, головке цилиндров, сверлению в IV стойке коромысел во внутреннюю полость оси коромысел и через отверстие к втулке коромысла, от которой по каналу идет на регулировочный винт и штангу.

К пневмокомпрессору масло поступает из главной магистрали по сверлениям в блоке цилиндров и специальному маслопроводу. Из компрессора масло сливается в картер дизеля.

1 - масляный радиатор; 2 - форсунки охлаждения поршней; 3 - центробежный масляный фильтр; 4 - защитная фильтрующая сетка; 5 - маслозаливная горловина; 6 - пробка масляного картера; 7 - редукционный клапан; 8 - сливной клапан; 9 - манометр; 10 - предохранительный клапан; 11 - маслоприемник; 12 - масляный насос.

Рисунок 9 - Схема системы смазки дизеля Д-245.

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском по сайту: