Проектный расчёт двигателя внутреннего сгорания прототипа КамАЗ 740.10

 

Фильтр Камаз-740 центробежный масляный (рис. 4) – с активно-реактивным приводом ротора, установлен на передней крышке блока цилиндров с правой стороны двигателя.

Ротор в сборе с колпаком приводится во вращение струёй масла, вытекающей из тангенциальной щели в оси ротора, а также реактивными силами, возникающими при входе масла в тангенциальные каналы ротора.

При работе двигателя Камаз-740 масло из радиаторной секции насоса под давлением подается в фильтр, обеспечивая вращение ротора. Под действием центробежных сил механические частицы отбрасываются к стенкам колпака ротора и задерживаются, а очищенное масло через отверстие в оси ротора и трубку 17 поступает в воздушно-масляный радиатор или через сливной клапан в корпусе фильтра, отрегулированный на давление 49,0... 68,7 кПа (0,5... 0,7 кгс/см2), в картер двигателя.

Перепускной клапан, установленный в корпусе фильтра Камаз-740, отрегулирован на давление 588,4.. .637,5 kПa (6,0... 6,5 кгс/см2).

 

Рис.4. Центробежный масляный фильтр камаз-740

1 - корпус; 2 -колпак ротора; 3-ротор; 4- колпак фильтра; 5 - гайка  крепления колпака ротора; 6 – подшипник шариковый упорный; 7 – шайба упорная; 8 - гайка крепления ротора; 9 - гайка крепления колпака фильтра; 10 - втулка верхняя ротора; 11 - ось ротора; 12 - экран; 13 - втулка нижняя ротора; 14 - палец стопора; 15 - пластина стопора; 16 - пружина стопора; 17 - трубка отвода масла

Чтобы не нарушить балансировку ротора при обслуживании фильтра, на роторе и колпаке нанесены метки, которые необходимо совмещать при его сборке.

Картер масляный Камаз-740 стальной штампованный закреплен на нижней плоскости блока цилиндров болтами. Между картером и блоком установлена резино-пробковая прокладка для обеспечения герметичности соединения.

В нижней части картера Камаз-740 имеется сливная пробка. Радиатор воздушно-масляный трубчато-пластинчатый, двухрядный, воздушного охлаждения, установлен перед радиатором системы охлаждения Камаз-740

3.2.Система охлаждения

Система охлаждения двигателя Камаз-740 жидкостная закрытого типа с принудительной циркуляцией охлаждающей жидкости.

Основными элементами системы охлаждения двигателя Камаз-740 (рис. 1) являются водяной насос 8, радиатор, термостаты 22, вентилятор 10, гидромуфта привода вентилятора, включатель 15 гидромуфты, расширительный бачок 20, перепускные трубы, жалюзи.

 

Рис. 1. Схема системы охлаждения Камаз-740

1 - труба перепускная от радиатора к расширительному бачку; 2 - трубка соединительная от компрессора к бачку; 3 - компрессор; 4, 6 - трубы водосборные; 5 - труба соединительная водяная; 7 - труба перепускная термостатов; 8 - насос водяной; 9 - колено отводящего патрубка водяного трубопровода; 10 - вентилятор; 11 - экран сливной системы охлаждения; 12 - труба подводящая правого ряда цилиндров; 13 - патрубок подводящей трубы; 14 -головка цилиндров; 15 - включатель гидромуфты привода вентилятора; 16 - коробка термостатов; 17 - патрубок отвода охлаждающей жидкости из бачка в водяной насос; 18 - патрубок отвода охлаждающей жидкости в отопитель; 19 - кран контроля уровня охлаждающей жидкости; 20 - бачок расширительный; 21- пробка паровоздушная; 22 - термостат; I - из радиатора; II - в насос при закрытых термостатах; III - в радиатор при открытых термостатах

Во время работы двигателя циркуляция жидкости в системе охлаждения двигателя Камаз-740 создается центробежным насосом. Жидкость нагнетается в водяную полость левого ряда цилиндров, а через трубу 12 — в водяную полость правого ряда цилиндров.

Омывая наружные поверхности гильз цилиндров, охлаждающая жидкость через отверстия в верхних привалочных плоскостях блока цилиндров поступает в водяные полости головок цилиндров.

Из головок цилиндров горячая жидкость по водяным трубам 4 и 6 поступает в коробку 16 термостатов, из которой в зависимости от температуры направляется в радиатор или на вход водяного насоса.

Температура жидкости в системе охлаждения двигателя Камаз-740 плюс 80...98°С. Тепловой режим двигателя регулируется автоматически термостатами и включателем гидромуфты привода вентилятора, которые управляют направлением потока жидкости и работой вентилятора в зависимости от температуры охлаждающей жидкости в двигателе.

Для ускорения прогрева двигателя, а также поддержания температурного режима двигателя в холодное время года перед радиатором установлены жалюзи.

Термостат Камаз-740

Термостат Камаз-740 (рис. 2) с твердым наполнителем и прямым ходом клапана, предназначенные для автоматического регулирования теплового режима двигателя, размещены в коробке (см. рис. 1), закрепленной на переднем торце правого ряда блока цилиндров.

 

Рис. 2. Термостат Камаз-740

1,5- клапаны; 2, 4 - пружины; 3, 6 -стойки; 7, 12 - гайки регулировочные; 8 - шток; 9 -баллон; 10 - масса активная (церезин); 11 - вставка резиновая с  шайбой

На холодном двигателе вход жидкости в радиатор перекрыт клапаном, а вход в перепускную трубу к водяному насосу (помпа) Камаз-740 открыт клапаном 1.

Охлаждающая жидкость циркулирует, минуя радиатор, что ускоряет прогрев двигателя. При достижении температуры охлаждающей жидкости 80°С активная масса — церезин 10, заключенная в баллоне 9, плавится, увеличиваясь в объеме. При этом баллон 9 начинает перемещаться вправо, открывая клапан 5 и закрывая клапан 1.

Охлаждающая жидкость начинает циркулировать через радиатор Камаз-740. При диапазоне температур 80.... 93°С охлаждающая жидкость продолжает поступать через перепускную трубу на вход насоса и через радиатор, клапаны 1 и 5 открыты частично.

При температуре 93°С происходит полное открытие клапана 5, при этом вся жидкость циркулирует через радиатор. При снижении температуры охлаждающей жидкости до 80°С и ниже объем церезина уменьшается, и клапаны под действием пружин 2 и 4 термостата занимают первоначальное положение.

Гидромуфта Камаз-740

Гидромуфта привода вентилятора Камаз-740 (рис. 3) передает крутящий момент от коленчатого вала к вентилятору. Передняя крышка 1 блока и корпус 2 подшипника соединены винтами и образуют полость, в которой установлена гидромуфта.

Ведущий вал 6 в сборе с кожухом 3, ведущее колесо 10, вал 12 и шкив 11, соединенные болтами, составляют ведущую часть гидромуфты, которая вращается в шариковых подшипниках 8, 19.

Ведущая часть гидромуфты Камаз-740  приводится во вращение от коленчатого вала через шлицевой вал 7. Ведомое колесо 9 в сборе с валом 16, на котором закреплена ступица 15 вентилятора, составляет ведомую часть гидромуфты, вращающуюся в шарикоподшипниках 4, 13.

Гидромуфта Камаз-740 уплотнена резиновыми манжетами 17, 20. На внутренних тороидальных поверхностях ведущего и ведомого колес отлиты радиальные лопатки. На ведущем колесе тридцать три лопатки, на ведомом – тридцать две. Межлопаточное пространство колес образует рабочую полость гидромуфты Камаз-740.

Передача крутящего момента с ведущего колеса 10 гидромуфты Камаз-740 на ведомое колесо 9 происходит при заполнении рабочей полости маслом. Частота вращения ведомой части гидромуфты зависит от количества масла, поступающего в гидромуфту.

 

Рис. 3. Гидромуфта Камаз-740 привода вентилятора

1 - крышка передняя; 2 - корпус  подшипника; 3 - кожух; 4, 8, 13, 19 -подшипники  шариковые; 5 - трубка корпуса подшипника; 6 - вал ведущий; 7 - вал привода  гидромуфты; 9 - колесо ведомое; 10 - колесо  ведущее; 11 - шкив: 12 - вал шкива; 14 - втулка  упорная; 15 - ступица вентилятора; 16 - вал ведомый; 17, 20 - манжета с пружинами; 18 - прокладка; 21 - маслоотражатель

 

Рис. 4. Включатель гидромуфты Камаз-740

1 -рычаг пробки; 2 - крышка; 3, 8 -шарики; 4 - пробка; 5 - корпус включателя; 6 - клапан термосиловой (корпус); 7-датчик  термосиловой; 9 - кольцо уплотнительное; 10 - пружина

Масло поступает через включатель (рис. 4), который управляет работой гидромуфты  Камаз-740 привода вентилятора. Он установлен в передней части двигателя на патрубке, подводящем охлаждающую жидкость к правому ряду цилиндров.

Включатель имеет три фиксированных положения и обеспечивает работу вентилятора в одном из режимов:

–автоматический – рычаг установлен в положение А. При повышении температуры охлаждающей жидкости, омывающей термосиловой датчик, активная масса, находящаяся в баллоне датчика, начинает плавиться и, увеличиваясь в объеме, перемещает шток датчика и шарик 8 (см. рис. 4).

При температуре жидкости 86...90°С шарик 8 открывает масляный канал. Масло из главной масляной магистрали двигателя по каналам в корпусе включателя, блоке и его передней крышке, трубке 5 (см. рис. 3), каналам в ведущем валу поступает в рабочую полость гидромуфты Камаз-740; при этом крутящий момент от коленчатого вала передается крыльчатке вентилятора.

При температуре охлаждающей жидкости ниже 86°С шарик под действием возвратной пружины перекрывает масляный канал и подача масла в гидромуфту Камаз-740  прекращается; при этом находящееся в гидромуфте масло через отверстие в кожухе 3 сливается в картер двигателя и вентилятор отключается.

– вентилятор отключен – рычаг установлен в положение О, масло в гидромуфту не подается, при этом крыльчатка может вращаться с небольшой частотой, увлекаясь трением в подшипниках и уплотнениях гидромуфты и набегающим на вентилятор потоком воздуха при движении автомобиля.

– вентилятор включен постоянно – рычаг установлен в положение II; при этом в гидромуфту постоянно подается масло независимо от температурного режима двигателя, вентилятор вращается постоянно с частотой, приблизительно равной частоте вращения коленчатого вала.

Основной режим работы гидромуфты Камаз-740 — автоматический. При отказе включателя гидромуфты в автоматическом режиме (характеризуется перегревом двигателя) включите гидромуфту в постоянный режим (установите рычаг включателя в положение II) и при первой возможности устраните неисправность. При форсировании глубоких бродов рычаг включателя гидромуфты установите в положение О.

Водяной насос (помпа) Камаз-740

Водяной насос (помпа) Камаз-740 (рис. 5) центробежного типа, установлен на передней части блока цилиндров слева. На шкив 1 водяного насоса Камаз-740 крутящий момент передается ремнями от шкива гидромуфты, который вращается с угловой скоростью, равной частоте вращения коленчатого вала.

 

Рис. 5. Насос (помпа) Камаз-740 водяной

1 - шкив; 2 - болт; 3,10- шайбы; 4, 6 - подшипники; 5 - пресс-масленка; 7 - манжета; 8 -кольцо уплотнительное с обоймой; 9 - валик; 11- гайка колпачковая; 12 - кольцо  упорное; 13 - уплотнение (сальник); 14 - крыльчатка; 15 - кольцо стопорное; 16 - пылеотражатель

Валик 9 вращается в подшипниках 4 и 6 полузакрытого типа. Смазывание подшипников помпы Камаз-740 в процессе эксплуатации проводится через пресс-масленку 5. Манжета 7 предохраняет подшипники от попадания охлаждающей жидкости при нарушении герметичности уплотнения 13.

Шкив 1 дополнительно закреплен болтом 2. Для контроля исправности уплотнения в корпусе водяного насоса Камаз-740 выполнено дренажное отверстие. Заметное подтекание охлаждающей жидкости через это отверстие является признаком неисправности уплотнения.

Радиатор Камаз-740

Радиатор Камаз-740  – трубчато-ленточный, трехрядный, с трубками овального сечения, расположен перед двигателем. Он состоит из верхнего и нижнего бачков, остова и каркаса.

Верхний и нижний бачки радиатора Камаз-740 припаяны к остову, состоящему из трубок, расположенных в три ряда. Промежутки между трубками заполнены гофрированной медной лентой, изогнутой змейкой и припаянной к трубкам.

К верхнему и нижнему бачкам припаяны две боковые стойки, представляющие собой стальные пластины. Вместе с нижней пластиной образуют они каркас радиатора Камаз-740. В верхний бачок впаян подводящий патрубок, в нижний – отводящей патрубок.

Радиатор Камаз-740 крепят на автомобиле в трех точках на резиновых подушках, степень затяжки которых ограничивается распорными втулками.

Жалюзи – створчатые, управляются из кабины водителя ручкой, расположенной под щитком приборов, справа от рулевой колонки. Чтобы закрыть жалюзи, надо потянуть ручку на себя. Закрывать жалюзи следует при прогревании двигателя, а также при движении в случае понижения температуры охлаждающей жидкости.

Жалюзи радиатора Камаз-740 предназначены для регулирования потока воздуха, прокачиваемого через решетку радиатора. Они выполнены в виде набора горизонтальных пластин из оцинкованного железа, объединены обшей рамкой и снабжены шарнирным устройством, обеспечивающим одновременный поворот их около осей. Жалюзи прикрепляют к каркасу радиатора перед охлаждающей решеткой.  

 

Вентилятор Камаз-740 – осевого типа, пятилопастный, установлен на ведомом валу гидромуфты. Вентилятор вращается в установленном на рамке радиатора диффузоре, который уменьшает подсос лопастями воздуха с боков и тем самым способствует увеличению потока воздуха, просасываемого вентилятором через радиатор.

Вентиляторы двигателей Камаз-740.10 и Камаз-7403.10 не взаимозаменяемы с вентиляторами двигателей Камаз-740.11-240, Камаз-740.13-260 и Камаз-740.14-300. 

 

Бачок расширительный установлен на двигателе Камаз-740 с правой стороны по ходу автомобиля и соединен с коробкой термостатов, верхним бачком радиатора и компрессором.

Расширительный бачок служит для компенсации изменения объема охлаждающей жидкости при ее расширении от нагревания, а также позволяет контролировать степень заполнения системы охлаждения и способствует удалению из нее воздуха и пара.

В горловине расширительного бачка Камаз-740 установлена паровоздушная пробка 21 (см. рис. 1) с впускным (воздушным) и выпускным (паровым) клапанами.

Выпускной клапан, нагруженный пружиной, поддерживает в системе охлаждения избыточное давление до 56,9... 78,5 кПа (0,58... 0,80 кгс/см2), впускной клапан, нагруженный более слабой пружиной, препятствует созданию в системе разрежения при остывании двигателя. Впускной клапан открывается и сообщает систему охлаждения с атмосферой при разрежении 0,98... 12,7 кПа (0,01... 0,13 кгс/см2).

Охлаждающая жидкость заливается в двигатель Камаз-740 через горловину расширительного бачка. Уровень жидкости в расширительном бачке контролируется краником 19 контроля уровня, который должен находиться выше крана контрольного уровня, при этом верхний уровень жидкости в бачке должен быть 1/2...2/3 высоты бачка.

Контроль за температурой жидкости в системе охлаждения Камаз-740 осуществляется указателем на щитке приборов. При возрастании температуры в системе охлаждения до 98°С в указателе загорается контрольная лампа аварийного перегрева охлаждающей жидкости.