Газораспределительный механизм двигателя ЯМЗ-238

 

 

ТЕМА 1: Газораспределительный механизм двигателя ЯМЗ-238.

Устройство, неисправности, техническое обслуживание, ремонт.

 

 

 

ВВЕДЕНИЕ

Рисунок №1. Двигатель ЯМЗ 238

 

В конце 1950-х годах Ярославскому моторному заводу было предписано разработать более экономичный четырёхтактный дизельный двигатель взамен устаревших двухтактных ЯАЗ-204 и ЯАЗ-206, а также в рамках дизелизации транспорта. В итоге ярославские моторы стали штатными для МАЗ-500, КрАЗ-255Б, КрАЗ-250, КрАЗ-257, КрАЗ-260, КрАЗ-6322, также устанавливались на тракторы К-700, на бронетранспортёры, строительную технику, на электростанции, водный транспорт и т. д. На начало 1960-х годов двигатель был весьма современным и имел высокие удельные показатели.

ЯМЗ-238 — семейство дизельных двигателей для большегрузных автомобилей, выпускаемых Ярославским моторным заводом. Пришли на смену двигателям ЯАЗ-204, ЯАЗ-206.

Двигатели дизельные, с турбонадувом и без него, V-образные, шестицилиндровые (ЯМЗ-236) и восьмицилиндровые (ЯМЗ-238) четырёхтактные, назначение — оснащение большегрузных автомобилей («КАМАЗ», «Урал» и т. д.), тракторов (К-700), бронетранспортёров, строительной техники и т. д. В это семейство также входит 12-цилиндровый ЯМЗ-240. Базовые версии двигателей турбонадува не имели.

Данные дизели имеют широкое распространение благодаря продолжающемуся уже долгое время выпуску автомобилей с этими моторами (МАЗ-500, их модификации и пр.). Несмотря на посредственные удельные показатели и устаревшую конструкцию в целом (главным образом механическая топливная система, не позволяющая выполнять нормы выше Евро-3 и т. д.), двигатели пользуются спросом и в наше время (2011-2014 г.) благодаря удовлетворительной надёжности, высокой ремонтопригодности, распространению запчастей и низкой цене в сравнении с заграничными аналогами. По этим же причинам (особенно по последней) двигатели ЯМЗ-236/238 устанавливают и на новые модели техники. Некоторую конкуренцию ему мог бы составить КАМАЗ-740 схожей мощности, конструкции, цены, но имеет низкую надёжность и другие недостатки, хотя и он пользуется

популярностью, кроме того, пожар на заводе КАМАЗа 1993 года приостановил выпуск этих двигателей и производители техники, которая оснащалась ими, стали временно ставить ЯМЗ-236/238 вместо него, до восстановления выпуска КАМАЗ-740. По состоянию на 2014 год двигатели были модернизированы для выполнения норм Евро-2, −3, обязательных для новых автомобилей, выпускаемых в России, повышена мощность, у ЯМЗ-236 до 300 л.с., у ЯМЗ-238 — 400 л.с.

          По состоянию на 2014 год на Ярославском моторном заводе (Автодизель) выпускаются его преемники дизели ЯМЗ-530, однако семейство 236/238 не снято с производства.

          В конце 2014 года в связи с военными действиями на Украине ЯМЗ прекратил поставки двигателей для КрАЗа.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.ОБЩАЯ ЧАСТЬ

1.1 Устройство газораспределительного механизма двигателя ЯМЗ 238.

 

Механизм газораспределения дизельного двигателя ЯМЗ-238 автомобилей МАЗ-5516, МАЗ-64229, 6303 и Краз-255, 6510, Краз-65101 - верхнеклапанный с нижним, расположением распределительного вала и приводом клапанов через толкатели, штанги и коромысла.

 Основными деталями ГРМ ЯМЗ-238 являются: распределительный вал с шестерней привода и подшипниками, толкатели, оси толкателей, штанги, коромысла с регулировочными винтами, оси коромысел, клапаны, пружины клапанов с деталями крепления и направляющие втулки клапанов (рис. №2).

Рисунок 2. Механизм газораспределения ГРМ ЯМЗ-238

 

1 –  распределительный вал; 2 – толкатель; 3 – штанга толкателя; 4 – клапан; 5 – направляющая втулка клапана; 6 – шайба пружин клапана; 7 – наружная пружина; 8 – внутренняя пружина; 9 – тарелка пружин клапана; 10 – втулка тарелки пружин клапана; 11 – сухарь клапана; 12 – коромысло клапана; 13 – ось коромысла; 14 – регулировочный винт коромысла; 15 – уплотнительная манжета клапана; 16 – ось толкателей

 Привод клапанов осуществляется от распредвала ЯМЗ-238 через роликовые толкатели 2, трубчатые штанги 3 и коромысла 12 с регулировочными винтами 14.

 Распределительный вал дизеля ЯМЗ-238 автомобилей МАЗ-5516, МАЗ-64229, 6303 и Краз-255, 6510, Краз-65101 – стальной, штампованный, опорные шейки и кулачки для повышения износостойкости закалены ТВЧ.

 Расположен в верхней части картера блока цилиндров и приводится во вращение от переднего конца коленчатого вала через пару косозубых шестерен.

 Шестерни устанавливаются по меткам, выбитым на торцах зубчатых венцов.

 Подшипниками распредвала ЯМЗ-238 служат бронзовые втулки, запрессованные в расточки блока цилиндров.

 Продольное смещение вала ограничивается стальным упорным фланцем, установленным между ступицей шестерни и передней опорной шейкой вала.

 После установки распредвала ЯМЗ-238 с шестерней в блок цилиндров фланец крепится к переднему торцу блока болтами с пружинными шайбами. Осевой люфт вала 0,08…0,21 мм.

 Толкатели клапана двигателя ЯМЗ-238 – стальные, штампованные, качающегося типа с роликом для контакта с кулачками распределительного вала.

 Ролик установлен на оси, запрессованной в проушины толкателя и закерненной с двух сторон от выпадения.

 Между осью и роликом установлена «плавающая» втулка из подшипниковой стали.

 В ступицу толкателя ЯМЗ-238 запрессованы две тонкостенные бронзовые втулки, пространство между втулками служит масляной полостью для подвода масла от оси толкателей к штангам.

 Для сопряжения со штангой в расточку толкателя запрессована стальная закаленная пята.

 Толкатели ЯМЗ-238 подвешены на трубчатых осях, установленных в расточках блока цилиндров в чугунных втулках, из которых передняя запрессована в блок, остальные установлены с зазором.

 От продольного перемещения оси стопорятся спереди выступом упорного фланца распределительного вала, сзади – картером маховика.

 Штанги толкателей – стальные, трубчатые с высаженными на концах сферическими поверхностями.

 Для повышения износостойкости сферические поверхности закалены ТВЧ.

 Коромысла клапанов ЯМЗ-238 – стальные, штампованные, с запрессованной в ступицу тонкостенной бронзовой втулкой.

 На конце длинного плеча коромысла для контакта с клапаном выполнена пята с цилиндрической опорной поверхностью, закаленная ТВЧ.

 Короткое плечо коромысла оканчивается бобышкой с резьбовым отверстием М12х1, в которое ввернут регулировочный винт со сферическим гнездом под штангу на одном конце и пазом под отвертку на другом конце.

 Винт стопорится от отворачивания гайкой. Коромысла установлены на индивидуальные оси и застопорены от спадания стопорными кольцами с упорными шайбами.

 Оси коромысел устанавливаются на головку цилиндров по двум цилиндрическим штифтам, запрессованным в оси со стороны опорной поверхности и крепятся к головке цилиндров шпильками с гайками.

 Впускные и выпускные клапаны ЯМЗ-238 автомобилей МАЗ-5516, МАЗ-64229, 6303 и Краз-255, 6510, Краз-65101 изготовлены из специальных жаропрочных сталей.

 

 Рабочая фаска выпускного клапана ЯМЗ-238 наплавлена жаропрочным сплавом типа «стеллит», к стержню приварен наконечник из легированной стали.

 Для повышения износостойкости торцы стержней впускных и выпускных клапанов закалены ТВЧ.

 Клапаны дизеля ЯМЗ-238 перемещаются в металлокерамических направляющих втулках, запрессованных в головку цилиндров.

 На втулки впускных клапанов установлены уплотнительные манжеты.

 Клапаны дизельного двигателя ЯМЗ-238 автомобилей МАЗ-5516, МАЗ-64229, 6303 и Краз-255, 6510, Краз-65101 поджимаются к седлам двумя цилиндрическими винтовыми пружинами, имеющими разное направление навивки.

 Пружины одним концом упираются в опорные шайбы, установленные в цековки на головке цилиндров, а другим – в тарелку пружин, закрепленную на стержне клапана с помощью промежуточной втулки и двух конических сухарей.

 Наличие втулки между тарелкой пружин и клапаном способствуют повороту клапанов при работе двигателя, и обеспечивает равномерный износ фасок и стержней клапанов в процессе эксплуатации.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2. ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

2.1.Неисправности газораспределительного механизма двигателя ЯМЗ 238

 

Характерные неисправности газораспределительного механизма такие: нарушение регулировки зазора в приводе клапанов, износ или обгорание рабочих поверхностей впускных и выпускных клапанов или их седел, поломка клапанной пружины или штанги толкателя, износ толкателей или их направляющих, направляющих втулок клапанов, распределительных шестерен или деталей цепной передачи, подшипников распределительного вала. 
           Причины неисправности и способы их устранения. Нарушение регулировки зазора в приводе клапанов заключается в увеличении или уменьшении зазора между клапаном и толкателем в нижнеклапанном двигателе и клапаном и коромыслом в верхнеклапанном двигателе. Зазор этот должен обеспечивать плотную посадку и бесшумную работу клапанов. В процессе работы двигателя вследствие износа, деформации деталей механизма газораспределителя величина зазора изменяется. Как увеличение, так и уменьшение зазора приводит к нарушению нормальной работы двигателя. При отсутствии зазора между клапаном и коромыслом нарушается плотность посадки клапана. В результате этого во время рабочего хода поршня газы прорываются через неплотность. Происходит подгорание клапанов и их седел. 
Неплотность посадки клапанов можно установить по внешним признакам. Если неплотность имеется между впускным клапаном и его седлом, газы прорываются во впускной трубопровод, и это сопровождается «чиханием» в карбюраторе. При неплотном прилегании выпускного клапана к седлу появляются выстрелы в глушителе.

 
          Увеличение зазора между клапаном и коромыслом или толкателем менее опасно, но также приводит к нежелательным последствиям. При увеличении зазора уменьшается период, на который открывается клапан и уменьшается живое сечение зазора между клапаном и седлом. В результате этого ухудшается наполнение цилиндров свежей рабочей смесью и их очистка от отработанных газов. При этом снижается мощность двигателя, ухудшаются пусковые качества.

 
          Увеличенный зазор в клапанном механизме легко обнаружить, прослушивая двигатель при работе. Если при любых оборотах коленчатого вала в зоне расположения клапанов прослушивается металлический стук с высоким тоном и частотой на фоне общего глухого шума, это является показателем увеличенного зазора между клапаном и его приводом. 
Проверка зазора в клапанном механизме производится, как правило, на холодном двигателе, но для некоторых двигателей приводятся справочные по зазорам и для прогретого двигателя. Регулировка зазора производится на холодном двигателе при полностью закрытых клапанах, что соответствует положению поршня в данном цилиндре в верхней мертвой точке.

 

 

2.2. Техническое обслуживание газораспределительного механизма двигателя ЯМЗ 238.

 

Техническое обслуживание газораспределительного механизма. В процессе эксплуатации изменяются тепловые зазоры между коромыслами и наконечниками стержней клапанов вследствие износа деталей газораспределительного механизма. При очень малых зазорах нарушается герметичность камеры сгорания, уменьшаются компрессия и мощность дизеля. Клапаны перегреваются, и фаски их могут прогореть. При значительных зазорах уменьшается высота подъема клапанов (менее 13,5 мм), вследствие чего ухудшаются наполнение и очистка цилиндров.

Для восстановления плотности посадки клапанов на седла следует периодически проверять и при необходимости притирать клапаны, регулировать тепловые зазоры. Тепловые зазоры в газораспределительном механизме проверяют и регулируют на ЯМЗ-240Б через одно ТО-2 (через 480 мото-ч), а на ЯМЗ-238НБ при ТО-3 (через 960 мото-ч). При необходимости, но не реже чем через 2000 мото-ч на ЯМЗ-240Б и не реже чем через 3000 мото-ч на ЯМЗ-238НБ выполняют притирку клапанов.

Зазоры клапанного механизма регулируют на холодном дизеле или по истечении 15 мин после его остановки. На дизеле ЯМЗ-240Б это выполняют в такой последовательности.

Выключают подачу топлива скобой регулятора частоты вращения.

Отворачивают барашковые гайки и снимают крышки головок цилиндров.

Тарированным ключом подтягивают гайки крепления головок цилиндров и проверяют момент затяжки болтов крепления осей коромысел.

Снимают крышку лючка с передней крышки корпуса (рис. И,а ). Цифры, нанесенные на корпусе гасителя крутильных колебаний около рисок, указывают номера цилиндров, на которых можно регулировать зазоры в клапанном механизме при данном положении коленчатого вала. В этом случае оба клапана цилиндра должны быть закрыты. Зазор рекомендуется регулировать одновременно (при одном положении коленчатого вала) в трех цилиндрах в последовательности: 1—5—12; 3—8—10; 2—6—7 и 4—9—11.