Конструкция двигателя ЯМЗ-236, 238

Глава 5. Система охлаждения

Page 1 of 3

5.1 Виды систем охлаждения и принцип их работы

На современных двигателях внутреннего сгорания применяют жидкостное или воздушное охлаждение. В качестве охлаждающей жидкости применяется вода или ее этиленгликолевые смеси – антифризы и тосолы.

Принципиальные схемы жидкостных систем охлаждения двигателей показаны на рисунках 5.1, 5.2, 5.3.

1 – верхний бачок радиатора; 2 – сердцевина радиатора; 3 – нижний бачок радиатора; 4 – патрубок расширительного бачка; 5 – распределительная труба; 6 – выпускной патрубок; 7 – термостат; 8 – жидкостной насос; 9 – подводящий патрубок; 10 – вентилятор; 11 – сливной кран; 12 – сливной патрубок отопителя; 13 – подающий патрубок отопителя; 14 – рубашка охлаждения; 15 – соединительные каналы рубашки охлаждения; 16 – прокладка головки блока; 17 – блок цилиндров; 18 – заливная горловина; 19 – кран отопителя кабины; 20 – шкив; 21 — жалюзи; 22 – головка цилиндров; 23 – отверстия распределительной трубы; 24 – отопитель кабины; 25 – расширительный бачок; 26 – пробка

Рисунок 5.1 — Система охлаждения двигателя УМЗ-417

1 – перепускная трубка от двигателя к расширительному бачку; 2 – соединительная трубка от компрессора к бачку; 3 – компрессор; 4 – водосборная правая трубка; 5 – водяная соединительная труба;6 – водосборная левая труба; 7 – термостаты; 8 – водяной насос; 9 – колено отводящего патрубка водяного трубопровода; 10 – вентилятор; 11 – сливной кран системы охлаждения; 12 – подводящая труба правого полублока; 13 – патрубок подводящей трубы; 14 – головка цилиндров; 15 – выключатель гидромуфты привода вентилятора; 16 – коробка термостатов; 17 – патрубок отвода воды из бачка в водяной насос; 18 – патрубок отбора воды в отопитель; 19 – кран контроля уровня охлаждающей жидкости; 20 – воздухоотводящая труба от радиатора; 21 – расширительный бачок; 22 – паровоздушная пробка; 23 – перепускная труба термостатов

Рисунок 5.2 — Схема системы охлаждения двигателя КамАЗ-740.11

1 – верхний бачок радиатора; 2 – сердцевина радиатора; 3 – нижний бачок радиатора; 4 – правый отводящий патрубок; 5 – соединительная труба; 6 – левый отводящий патрубок; 7 – термостат; 8 – жидкостной насос; 9 – подводящий патрубок; 10 – вентилятор; 11 – сливной кран; 12 – соединительная труба; 13 – полость крышки распределительных шестерен; 14 – головка блока; 15 – соединительные каналы рубашки охлаждения; 16 – коробка термостата; 17 – блок цилиндров; 18 – пробка радиатора; 19 – штуцер для отвода охлаждающей жидкости к компрессору; 20 – шестерни привода

Рисунок 5.3 — Система охлаждения двигателя ЯМЗ-238

{loadposition adsense_720_90}

На двигателях КамАЗ-740.11, ЯМЗ-238, УМЗ-417 система охлаждения жидкостная, закрытого типа с принудительной циркуляцией охлаждающей жидкости. Основными элементами системы (рисунки 5.1, 5.2, 5.3) являются жидкостной насос 8, вентилятор 10, термостат 7, рубашки охлаждения, выполненные в блоке цилиндров и в головке, соединительные трубы, радиатор и жалюзи, кроме того, на двигателях КамАЗ-740.11 установлена гидромуфта привода вентилятора с ее выключателем.

Рассмотрим работу системы охлаждения на примере двигателя КамАЗ-740.11 (рисунок 5.2). Во время его работы циркуляция охлаждающей жидкости в системе создается центробежным насосом 8. Жидкость нагнетается в водяную полость левого и правого рядов цилиндров. Омывая наружные поверхности гильз цилиндров, охлаждающая жидкость поступает в водяные полости головок цилиндров. Из головок цилиндров горячая жидкость поступает в коробку 16 термостатов, из которой в зависимости от температуры направляется в радиатор или на вход жидкостного насоса. Температура охлаждающей жидкости в системе 80-98 °С. Тепловой режим двигателя регулируется автоматически термостатами и выключателем гидромуфты привода вентилятора. По аналогичной схеме работают системы охлаждения двигателей ЯМЗ-238 и УМЗ-417.

2 Основные модификации мотора ЯМЗ 238

Модель 238 является основоположницей целого ряда модификаций и комплектаций, которые рассчитаны на работу в различных климатических условиях, при разной степени сложности работ. Также распределение проходит в зависимости от особенностей техники, на которую рассчитана модификация.

К основным вариантам мотора относятся:

1. ЯМЗ 238. Является стандартной комплектацией мотора.
2. ЯМЗ 238 Турбо. Двигатель отличается системой газонадува, которая позволяет эффективнее охлаждать рабочие узлы. От стандартной модели также отличается параметрами клапанов и топливного насоса.
3. ЯМЗ 238м2. Отличается снижением потребления топлива. Данный показатель для модели 238м2 составляет 157 г/л.с в час. Применяется для железнодорожных машин, строительных машин и кранов, для кормоуборочных комбайнов.
4. ЯМЗ 238нд5. Двигатель также оснащен системой турбонадува и может комплектоваться механизмом отбора мощности. Установка мотора делается в основном на трактора. Возможно использование с машиной зил 4331.
5. ЯМЗ 238 де. Относится исключительно к автомобильным двигателям. Улучшен фильтрующий механизм, что позволяет работать в загрязненных условиях.
6. ЯМЗ 238 Евро-2. Отличается улучшенным топливным насосом.

Двигатель ЯМЗ 238

2.1 Основные проблемы двигателя и их решение

По своей износостойкости и качеству сборки ЯМЗ 238 занимает достаточно высокий уровень. Но, при чрезмерных нагрузках на технику и нарушении правил эксплуатации могут возникать проблемы в работе мотора.

Например неправильное положение клапанов цилиндров мотора. Оптимальный зазор клапанов находится в диапазоне 0,25-0,30 мм. Если такой зазор увеличен или наоборот меньше – нужно отрегулировать клапана.

Порядок регулировки имеет следующий вид:

прежде всего, силовое устройство охлаждается до 20 градусов;
снимается крышка клапанов;
проверяются затяжки ГРМ;
дальше ослабляется зажим гайки на дальнем конце коромысла;
между рычагом и поверхностью поршня вставляется стержень с толщиной 0,25 – 0,3 мм;
отверткой закручивается винт рычага до соприкосновения со стержнем;
дальше нужно осторожно затягивать гайку на коромысле (чтобы не провернуть винт);
снова замеряется установленный зазор.

Настройка клапанов проводится в порядке 1-5-4-2-6-3-7-8. Один полный оборот винта составляет 360 градусов. При регулировке следует точно фиксировать угол поворота на каждый регулируемый клапан согласно этому показателю.

Ремонт двигателя ЯМЗ 238

К менее серьезным проблемам относятся:

1. Засорение топливопровода и топливозаборника. Система снимается с мотора и тщательно продувается/промывается.
2. Забиваются топливные фильтры. Производится замена на новый (в крайнем случае – очистка старого).
3. Поломка насоса подкачки топлива. Заменить запчасть на новую.
4. Засорение форсунок с нарушением подачи топлива. Прочистить форсунки и правильно отрегулировать. На ЯМЗ 238 регулировка проводится в мастерской.
5. Кольца поршней изнашиваются. Покупка и замена компрессионных колец новыми.
6. Поломка манометра. Либо починить в мастерской, либо купить новый.

ТОПЛИВНЫЙ НАСОС ВЫСОКОГО ДАВЛЕНИЯ МОДЕЛИ 173

Топливный насос в сборе показан на рис. 2.

С топливным насосом высокого давления в одном агрегате объединены регулятор частоты вращения 5, топливоподкачивающий насос 9 и демпферная муфта 3.

УСТРОЙСТВО И РАБОТА ТОПЛИВНОГО НАСОСА ВЫСОКОГО ДАВЛЕНИЯ

Топливный насос высокого давления состоит из секций, отдельных насосных элементов, размещенных в общем корпусе.

Число секций равно числу цилиндров двигателя.

Устройство секции насоса высокого давления показано на рис. 3.

В корпусе 1 насоса установлены корпуса секций 15 с плунжерными парами, нагнетательными клапанами и штуцерами 11, к которым присоединяются топливопроводы высокого давления.

Нагнетательный клапан 9 и седло клапана 8, а также плунжер 6 с втулкой 7 являются прецизионными парами, которые могут заменяться только комплектно. Втулка плунжера стопорится в определенном положении штифтом, запрессованным в корпус секции.

Плунжер 6 приводится в движение от кулачкового вала 19 через роликовый толкатель 17. Пружина 3 через нижнюю тарелку 2 постоянно прижимает ролик толкателя к кулачку

От разворота толкатели, имеющие лыски на боковых поверхностях, удерживаются фиксаторами, запрессованными в корпус насоса.

Конструкция плунжерной пары позволяет дозировать топливо изменением момента начала и конца подачи,

Для изменения количества и момента начала подачи топлива плунжер во втулке поворачивается поворотной втулкой 5 (рис. 3), входящей в зацепление с рейкой 16.

Регулировка равномерности подачи топлива на максимальном режиме каждой секцией насоса производится разворотом корпуса секции при ослабленных гайках крепления секций.

Изменение геометрического начала нагнетания в зависимости от величины подачи (нагрузки двигателя) обеспечивается управляющими кромками, выполненными на торце плунжера.

Работа секции протекает следующим образом

При движении плунжера 6 вниз под действием пружины 3 топливо под небольшим давлением, создаваемым топливоподкачивающим насосом, поступает через продольный канал в корпусе в надплунжерное пространство.

При движении плунжера вверх топливо через нагнетательный клапан поступает в топливопровод высокого давления и перепускается в топливоподводящий канал до тех пор, пока торцовая кромка плунжера не перекроет впускное отверстие втулки.

При дальнейшем движении плунжера вверх давление в надплунжерном пространстве резко возрастает.

Когда давление достигнет такой величины, что превысит усилие, создаваемое пружиной форсунки, игла форсунки поднимется и начнется процесс впрыскивания топлива в цилиндр двигателя.

При дальнейшем движении плунжера вверх отсечные кромки плунжера открывают отсечные отверстия во втулке, что вызывает резкое падение давления топлива в линии нагнетания, посадку иглы форсунки на запирающий конус распылителя и прекращение подачи топлива в камеру сгорания.

На внутренней поверхности втулки 7 плунжера имеется кольцевая канавка, а в стенке отверстие для отвода топлива, просочившегося через зазор в плунжерной паре.

Уплотнение между втулкой плунжера и корпусом секции, корпусом секции и корпусом насоса осуществляется резиновыми кольцами.

Из полости вокруг втулки плунжера просочившееся топливо поступает по пазу на втулке плунжера в полость низкого давления корпуса насоса и далее через перепускной клапан и трубопровод в топливный бак.

В нижней части корпуса топливного насоса расположен кулачковый вал.

Кулачковый вал вращается в роликовых конических подшипниках и промежуточной опоре.

Кулачковый вал установлен с натягом 0,01 – 0,07 мм, который обеспечивается регулировочным и прокладками, установленными между крышкой подшипника и корпусом насоса.

Связь секций с регулятором частоты вращения насоса осуществляется через рейку.

Рейка топливного насоса перемещается в направляющих втулках, запрессованных в корпусе насоса. На выступающем из насоса конце рейки имеется болт 10 (рис. 2), которым она упирается в защитный колпачок при положении рейки перед пуском двигателя.

При вывертывании болта из рейки пусковая подача уменьшается.

Смазка топливного насоса — централизованная, от масляной системы двигателя. Масло подводится к корректору по наддуву, откуда, сливаясь в полость регулятора, поступает в полость кулачкового вала насоса.