Устройство кривошипно-шатунного механизма дизельных двигателей ЯАЗ-204 (ЯАЗ-М204) и ЯАЗ-206 (ЯАЗ-М206): Блок цилиндров, головка цилиндров, поршни, поршневые кольца, поршневые пальцы, шатуны и коленчатый вал

Автомобиль МАЗ-200

Дизельный автомобиль МАЗ-200. Автор фото Homoatrox, CC BY-SA 3.0, через Викисклад.

Устройство блока цилиндров дизелей ЯАЗ-204 и ЯАЗ-206

Блок цилиндров 1 дизельных двигателей ЯАЗ-204А (рис. 1) и ЯАЗ-206 вместе с верхней частью картера отлит из легированного чугуна. С зазором до 0,05 миллиметра в точно обработанные отверстия блока цилиндров дизельного двигателя вставлены сухие (снаружи не омываемые водой) гильзы 4, изготовленные из легированного закаленного чугуна, у которых в верхней части есть буртик, который входит в кольцевую выточку отверстий блока цилиндров.

В дизельных двигателях ЯАЗ-204, ЯАЗ-206 буртики гильз слегка выступают над верхней плоскостью блока, и в связи с этим к ним при установке головки цилиндров прижимается плотно уплотнительная прокладка головки. У гильзы в средней части есть по 15 продувочных отверстий, чьи оси с радиусом гильзы образуют угол 30°, из-за чего входящий через данные отверстия в цилиндр воздух из воздушной камеры имеет вращательное движение. Это улучшает процессы продувки, а также смесеобразования в дизельных двигателях ЯАЗ-206 и ЯАЗ-204.

Блок цилиндров дизельного двигателя ЯАЗ-204А: 2, 6, 9 — прокладки; 1 — блок цилиндров; 4 — гильза цилиндра; 3, 7 — торцовые плиты; 8 — рым; 5, 12 — полости, предназначенные для размещения распределительного вала и вала уравновешивающего механизма; 14, 13, 11 — крышки коренных подшипников; 10 — крышка для противовесов уравновешивающего механизма; 17 — окно входное воздушной камеры; 16 — отверстие входное рубашки охлаждения; 15 — полукольца упорные заднего коренного подшипника

Рис. 1. Блок цилиндров дизельного двигателя ЯАЗ-204А: 2, 6, 9 — прокладки; 1 — блок цилиндров; 4 — гильза цилиндра; 3, 7 — торцовые плиты; 8 — рым; 5, 12 — полости, предназначенные для размещения распределительного вала и вала уравновешивающего механизма; 14, 13, 11 — крышки коренных подшипников; 10 — крышка для противовесов уравновешивающего механизма; 17 — окно входное воздушной камеры; 16 — отверстие входное рубашки охлаждения; 15 — полукольца упорные заднего коренного подшипника.

По всей высоте цилиндры в дизельных двигателях ЯАЗ-206, ЯАЗ-204 окружены рубашкой охлаждения. Воздушная камера блока цилиндров располагается вокруг нее. Она рубашку охлаждения делит на нижнюю и верхнюю полости (рисунок 3), которые между собой соединены при помощи каналов, проходящих между продувочными отверстиями блока цилиндров дизельного двигателя. В рубашку охлаждения вода поступает от водяного насоса по отверстию 16 (рисунок 1), а в воздушную камеру воздух поступает по входному окну 17.

Внешний вид дизельного двигателя ЯАЗ-204А (вид справа): 2, 3 — воздушные фильтры; 1 — нагнетатель; 5 — крышка головни цилиндров; 4 — впускной трубопровод; 7, 17 — рымы; 6 — головка цилиндров двигателя; 9 — водяной насос; 8 — регулятор; 11 — масляный радиатор; 10 — передняя нижняя крышка; 13 — стартер; 12 — фильтр грубой очистки масла; 15 — фильтр грубой очистки топлива; 14 — топливный (подкачивающий) насос; 16 — фильтр тонкой очистки топлива

Внешний вид дизельного двигателя ЯАЗ-204А (вид слева): 18 — коробка термостата; 20 — фильтр тонкой очистки масла; 19 — отводящий трубопровод у рубашки охлаждения головки цилиндров; 22 — картер маховика и крышка для распределительных шестерен; 21 — электрофакельное устройство; 24 — генератор; 23 — поддон картера; 26 — крышка противовесов; 25 — шкив коленчатого вала дизельного двигателя; 29 — выпускной трубопровод; 28 — крышки люков воздушной камеры; 27 — вентилятор

Рис. 2. Внешний вид дизельного двигателя ЯАЗ-204А: б — вид слева; а — вид справа; 2, 3 — воздушные фильтры; 1 — нагнетатель; 5 — крышка головни цилиндров; 4 — впускной трубопровод; 7, 17 — рымы; 6 — головка цилиндров двигателя; 9 — водяной насос; 8 — регулятор; 11 — масляный радиатор; 10 — передняя нижняя крышка; 13 — стартер; 12 — фильтр грубой очистки масла; 15 — фильтр грубой очистки топлива; 14 — топливный (подкачивающий) насос; 18 — коробка термостата; 16 — фильтр тонкой очистки топлива; 20 — фильтр тонкой очистки масла; 19 — отводящий трубопровод у рубашки охлаждения головки цилиндров; 22 — картер маховика и крышка для распределительных шестерен; 21 — электрофакельное устройство; 24 — генератор; 23 — поддон картера; 26 — крышка противовесов; 25 — шкив коленчатого вала дизельного двигателя; 29 — выпускной трубопровод; 28 — крышки люков воздушной камеры; 27 — вентилятор.

Устройство дизельного двигателя ЯАЗ-204А (поперечный разрез): 1, 2, 4, 6, 9, 11–13, 16, 19, 20, 22–24, 29 — обозначения позиций как на рисунке 2; 31 — толкатель; 30 — распределительный вал; 33 — коромысло; 32 — штанга толкателя; 35 — выпускной клапан; 34 — насос-форсунка; 37 — вал уравновешивающего механизма; 36 — компрессор; 39 — воздушная камера блока цилиндров двигателя; 38 — поршень; 41 — рубашка охлаждения блока цилиндров; 40 — шатун; 43 — масляный насос; 42 — коленчатый вал

Рис. 3. Устройство дизельного двигателя ЯАЗ-204А (поперечный разрез): 1, 2, 4, 6, 9, 11–13, 16, 19, 20, 22–24, 29 — обозначения позиций как на рисунке 2; 31 — толкатель; 30 — распределительный вал; 33 — коромысло; 32 — штанга толкателя; 35 — выпускной клапан; 34 — насос-форсунка; 37 — вал уравновешивающего механизма; 36 — компрессор; 39 — воздушная камера блока цилиндров двигателя; 38 — поршень; 41 — рубашка охлаждения блока цилиндров; 40 — шатун; 43 — масляный насос; 42 — коленчатый вал.

У блока цилиндров дизельных двигателей ЯАЗ-206 и ЯАЗ-204 в верхней части есть продольные полости 12 и 5, куда помещаются вал уравновешивающего механизма и распределительный вал.

К заднему и переднему торцам блока цилиндров дизельных двигателей ЯАЗ-204, ЯАЗ-206 прикреплены торцовые стальные плиты 7 и 3, увеличивающие жесткость блока. Нижняя передняя крышка блока и крышка 10 противовесов прилегают к передней торцовой плите, а картер маховика и крышка распределительных шестерен прилегают к задней торцовой плите.

Устройство головки цилиндров дизелей ЯАЗ-204 и ЯАЗ-206

Отлитая из чугуна головка 3 цилиндров дизельных двигателей ЯАЗ-204, ЯАЗ-206 (см. рисунок 4), к блоку цилиндров крепится с помощью гаек 7 и шпилек 6. Между блоком цилиндров и головкой установлены две прокладки — стальная многослойная внутренняя 1, которая предохраняет от прорыва из цилиндров газов, и пробковая наружная 2, которая предотвращает утечку из полостей 12 и 5 блока цилиндров масла (рисунок 1).

Головка цилиндров дизельных двигателей ЯАЗ-204 и ЯАЗ-206: 2 — пробковая прокладка; 1 — стальная прокладка; 4 — верхний водяной трубопровод; 3 — головка цилиндров двигателя; 6 — шпилька крепления головки к блоку цилиндров; 5 — медный стакан насоса-форсунки; 8 — штуцер; 7 — гайка; 10 — топливоотводящая магистраль; 9 — соединительная трубка; 12 — вставное седло клапана; 11 — топливоподводящая магистраль; 14 — штуцер (или угольник) топливоотводящей магистрали; 13 — водяная форсунка

Рис. 4. Головка цилиндров дизельных двигателей ЯАЗ-204 и ЯАЗ-206: 2 — пробковая прокладка; 1 — стальная прокладка; 4 — верхний водяной трубопровод; 3 — головка цилиндров двигателя; 6 — шпилька крепления головки к блоку цилиндров; 5 — медный стакан насоса-форсунки; 8 — штуцер; 7 — гайка; 10 — топливоотводящая магистраль; 9 — соединительная трубка; 12 — вставное седло клапана; 11 — топливоподводящая магистраль; 14 — штуцер (или угольник) топливоотводящей магистрали; 13 — водяная форсунка.

У дизельных двигателей ЯАЗ-206 и ЯАЗ-204 в головке цилиндров находятся клапаны, насосы-форсунки, штанги, толкатели и коромысла привода клапанов, а также насосов-форсунок.

У головки цилиндров двигателя есть рубашка охлаждения, которая сообщается каналами с рубашкой охлаждения блока цилиндров. В каналы вставлены направляющие форсунки 13. Верхний водяной трубопровод 4 служит для отвода воды в радиатор из рубашки охлаждения головки.

Устройство поршней дизелей ЯАЗ-206 и ЯАЗ-204

Поршни дизельных двигателей ЯАЗ-206 и ЯАЗ-204 сделаны из ковкого чугуна. У поршня 12 (рис. 5) днище имеет углубление, которое образует камеру сгорания, чья форма соответствует форме факела топлива, которое распыляется насосом-форсункой. Для того, чтобы ускорить приработку к цилиндрам дизеля, поверхность направляющей части поршня («юбки») покрыта при помощи слоя олова, который имеет толщину 0,025 миллиметра. В отверстия бобышек поршня дизельного двигателя запрессованы втулки 13 из бронзы со смазочными канавками, расположенными винтообразно.

Поршень, шатун и поршневой палец дизельных двигателей ЯАЗ-204, ЯАЗ-206: 2 — вкладыш шатунного подшипника; 1 — крышка нижней головки шатуна; 4 — болт крышки шатуна; 3 — шатун; 6 — кольцо замочное; 5 и 13 — втулки бронзовые; 8 — палец поршневой; 7 — заглушка; 10 — расширитель маслосъемного кольца; 9 — маслосъемные чугунные кольца; 12 — поршень двигателя; 11 — кольца компрессионные; 15 — форсунка верхней головки шатуна; 14 — отверстия для отвода масла

Рис. 5. Поршень, шатун и поршневой палец дизельных двигателей ЯАЗ-204, ЯАЗ-206: 2 — вкладыш шатунного подшипника; 1 — крышка нижней головки шатуна; 4 — болт крышки шатуна; 3 — шатун; 6 — кольцо замочное; 5 и 13 — втулки бронзовые; 8 — палец поршневой; 7 — заглушка; 10 — расширитель маслосъемного кольца; 9 — маслосъемные чугунные кольца; 12 — поршень двигателя; 11 — кольца компрессионные; 15 — форсунка верхней головки шатуна; 14 — отверстия для отвода масла.

У поршня дизельных двигателей ЯАЗ-206 и ЯАЗ-204 на боковой поверхности головки имеются четыре проточенные канавки, предназначенные для компрессионных колец. На поверхности направляющей части головки (ниже поршневого пальца) есть две канавки, предназначенные для маслосъемных колец. Под каждой из них есть кольцевая выточка с выполненными отверстиями 14, служащими для отвода масла внутрь поршня, которое снимается маслосъемными кольцами со стенок цилиндров.

У поршня дизельных двигателей ЯАЗ-206 и ЯАЗ-204 на внутренней поверхности есть радиальные и кольцевые ребра, которые увеличивают его поверхность охлаждения и жесткость.

Устройство поршневых колец дизелей ЯАЗ-206 и ЯАЗ-204

Поршневые кольца дизельных двигателей ЯАЗ-206 и ЯАЗ-204 отлиты из легированного чугуна. Для уменьшения износа верхнее компрессионное поршневое кольцо 11 покрыто при помощи пористого хрома. У остальных трех компрессионных колец на наружной поверхности есть канавки, которые заполнены оловом. Это уменьшает возможность задиров и ускоряет приработку поршневых колец.

В устройство каждого маслосъемного поршневого кольца двигателя входят два чугунных узких кольца 9, на торцах которых выфрезерованы вырезы для отвода масла, а также пружинящий стальной расширитель 10. В канавку маслосъемные поршневые кольца установлены вниз острыми кромками.

Устройство поршневых пальцев дизелей ЯАЗ-206 и ЯАЗ-204

Поршневые пальцы дизельных двигателей ЯАЗ-206 и ЯАЗ-204 пустотелые и цилиндрические, имею плавающий тип. Поршневые пальцы выполнены из хромоникелевой низкоуглеродистой стали и подвергнуты закалке и цементации. Поршневой палец 8 от продольных перемещений удерживается при помощи двух замочных пружинных колец 6, под которыми стоят стальные заглушки 7, не дающие смазывающему поршневой палец маслу проникать в зазор между цилиндром и поршнем дизеля.

Устройство шатунов дизелей ЯАЗ-204 и ЯАЗ-206

Шатуны дизельных двигателей ЯАЗ-204 и ЯАЗ-206 выполнены из хромистой стали. У нижней головки крышка 1 к шатуну 3 крепится при помощи гаек и болтов 4. В нижнюю головку смонтированы вкладыши из стали, которые залиты свинцовистой бронзой. У шатуна в теле имеется продольный канал, по которому из шатунного подшипника идет масло, предназначенное для смазки поршневого пальца, а также для охлаждения днища поршня дизельного двигателя. Жиклер, который со стороны нижней головки запрессованы в канал, дозирует количество масла.

У шатуна дизельных двигателей ЯАЗ-206, ЯАЗ-204 в верхнюю головку запрессована пара бронзовых втулок 5, имеющих винтовые смазочные канавки, и форсунка 15, имеющая четыре отверстия, по которым у поршня на внутреннюю поверхность днища разбрызгивается масло.

Устройство коленчатого вала дизелей ЯАЗ-204 и ЯАЗ-206

Коленчатый вал дизеля (рис. 6) — штампованный из марганцовистой стали; шейки вала подвергнуты поверхностной закалке с помощью токов высокой частоты.

Коленчатый вал и маховик дизельных двигателей ЯАЗ-204, ЯАЗ-206: 1 — маслоотражатель; 2 — шестерня привода насоса масляного; 3 и 7 — противовесы; 4 — шатунная шейка; 5 — привода вентилятора, а также генератора шкив; 6 и 13 — верхний и нижний вкладыши коренного подшипника; 8 — шейка под сальник заднего конца вала; 9 — шестерня привода газораспределительного и уравновешивающего механизмов двигателя; 10 — маховик; 11 — фланец; 12 — коренная шейка; 14 — шейка под сальник переднего конца вала

Рис. 6. Коленчатый вал и маховик дизельных двигателей ЯАЗ-204, ЯАЗ-206: 1 — маслоотражатель; 2 — шестерня привода насоса масляного; 3 и 7 — противовесы; 4 — шатунная шейка; 5 — привода вентилятора, а также генератора шкив; 6 и 13 — верхний и нижний вкладыши коренного подшипника; 8 — шейка под сальник заднего конца вала; 9 — шестерня привода газораспределительного и уравновешивающего механизмов двигателя; 10 — маховик; 11 — фланец; 12 — коренная шейка; 14 — шейка под сальник переднего конца вала.

Коленчатый вал установлен у дизельного двигателя ЯАЗ-204 на пяти, а у двигателя ЯАЗ-206 на семи коренных подшипниках. Колена (кривошипы) коленчатого вала расположены у двигателя ЯАЗ-204 под углом 90°, а у двигателя ЯАЗ-206 — под углом 60°. Между коренными шейками 12 вала и шатунными шейками 4 просверлены каналы, по которым подается масло к шатунным шейкам. К щекам первого и четвертого (у дизельного двигателя ЯАЗ-206 — первого и шестого) колен прикреплены болтами противовесы 3 и 7. На переднем конце коленчатого вала установлены на шпонках шестерня 2 привода масляного насоса и шкив 5 привода вентилятора и генератора.

У дизельного двигателя ЯАЗ-206 к шкиву прикреплены два гасителя крутильных колебаний коленчатого вала, каждый из которых состоит из фланца, привернутого к шкиву, маховика и слоя резины, привулканизированной к маховику и фланцу. Гасители отличаются друг от друга весом маховиков: гаситель с более легким маховиком ослабляет крутильные колебания высокой частоты, возникающие при больших оборотах коленчатого вала дизеля, гаситель с тяжелым маховиком — колебания низкой частоты.

К фланцу 11 коленчатого вала дизельного двигателя прикреплена болтами шестерня 9 привода газораспределительного и уравновешивающего механизмов, а к заднему торцу вала — маховик 10.

В коренные подшипники коленчатого вала дизельных двигателей ЯАЗ-204, ЯАЗ-206 установлены стальные вкладыши 6 и 13, залитые свинцовистой бронзой. Вкладыши коренных подшипников так же, как и вкладыши шатунных подшипников, изготовлены из стальной ленты и имеют общую толщину около 4 мм при толщине слоя бронзы 0,5–0,9 мм. Задний (упорный) коренной подшипник, кроме вкладышей, имеет с каждой стороны по два упорных бронзовых полукольца 15 (см. рис. 1), воспринимающих осевые усилия и удерживающих коленчатый вал дизеля от продольных перемещений. Нижние полукольца фиксируются от провертывания штифтами, запрессованными в отверстия на торцах крышки 14 подшипника, и, в свою очередь, удерживают от провертывания верхние полукольца.

Передний конец коленчатого вала дизельных двигателей ЯАЗ-206, ЯАЗ-204 уплотнен маслоотражателем 1, установленным на коленчатый вал перед шестерней 2 (см. рис. 6), и запрессованным в переднюю нижнюю крышку блока цилиндров дизеля резиновым сальником, охватывающим полированную шейку 14 вала. Задний конец коленчатого вала уплотнен резиновым сальником, запрессованным в выточку картера маховика, уплотнительная кромка сальника соприкасается с шейкой 8 коленчатого вала.

Сервисы для мониторинга и управления репутацией в интернете.