Системы двигателя

Корпусные детали

Блок цилиндров

Блок цилиндров четырехцилиндровый, отлит из серого чугуна. Служит основанием для монтажа всех деталей и узлов двигателя.
Отливки блока цилиндров фирмы Fritz Winter (Германия); обработка – ОАО «Автодизель», ПСРД ЯМЗ-530.
Обеспечивает надежность, ресурс и базовые параметры двигателя

  


Каждое цилиндровое гнездо имеет в верхней полке кольцевую проточку под бурт гильзы и цилиндрическое отверстие в нижней полке, выполненные соосно. 

Гильза цилиндра (1) «мокрого» типа, изготовлена из фосфористого чугуна.
Гильза центрируется в блоке по наружному диаметру бурта, а в нижней части по посадочному диаметру.

Уплотнение полости охлаждения гильзы по верхнему бурту (2) осуществляется за счет точности и чистоты обработки (без герметика и резиновых колец), а по нижнему поясу двумя резиновыми кольцами (3), устанавливаемыми в канавки на нижнем посадочном поясе блока цилиндров. Стенки водяной рубашки образуют замкнутый силовой пояс вокруг каждого цилиндрового гнезда и связывают верхнюю и нижнюю плиты цилиндровой части блока, обеспечивая конструкции необходимую жесткость.

Дополнительно, для увеличения жесткости, в зоне всех коренных опор коленчатого вала с обеих сторон блок имеет вертикальные полости жесткости (4), от плоскости поддона до головки цилиндров. Через эти полости происходит слив масла с головки цилиндров в картер масляный.

В картерных поперечных стенках блока расположено пять гнезд с вкладышами под коренные шейки коленчатого вала. Крышки коренных опор (5) крепятся к блоку двумя болтами (6). Обработка гнезд под коленчатый вал производится в сборе с крышками, поэтому крышки коренных опор не взаимозаменяемы. Порядковый номер крышек выбиваются на площадках крепежных бобышек крышки (рядом с головками болтов). Отсчет ведется от переднего торца блока. Для исключения переворачивания крышки она имеет установочную втулку только с одной стороны. Поперечная фиксация крышки осуществляется вертикальными пазами в блоке.

Год выпуска и порядковый номер двигателя маркируются ударным способом на специальной площадке блока цилиндров (7), расположенной на переднем торце блока с левой стороны у генератора.

В верхней левой части блока имеется туннель с пятью расточками под распределительный вал. В четырех расточках установлены бронзовые втулки (8).

Расточка у заднего торца блока (9) втулки не имеет, в нее устанавливается корпус заднего подшипника распределительного вала.


Головка цилиндров

Головка цилиндров блочная, общая на четыре цилиндра, изготовлена из специального чугуна.
Отливки головки цилиндров фирмы Fritz Winter (Германия); обработка – ОАО «Автодизель», ПСРД ЯМЗ-530
Обеспечивает надежность и базовые параметры двигателя

 

Крепление осуществляется болтами (1), в процессе эксплуатации контроля затяжки болтов не требуется.

Для обеспечения отвода тепла головка цилиндров имеет сложную полость жидкостного охлаждения, сообщающуюся с полостью блока

Впускной воздушный коллектор (2) отлит за одно целое с головкой.

Привалочная к блоку цилиндров поверхность головки гладкая. Уплотнение стыка головки цилиндров, блока и гильзы осуществляется металлической трехслойной прокладкой (3) за счет зигов на прокладке (ф. Victor Reinz, Германия).
В головке цилиндров размещены клапаны с пружинами (4), траверсы (5), коромысла клапанов (6), стойки коромысел (7) и инжекторы.  

Под клапаны газораспределения в головку с натягом установлены седла (8) и направляющие втулки (9) клапанов. Седла и направляющие втулки клапанов окончательно обрабатываются после их запрессовки в головку.


Механизм газораспределения

Механизм газораспределения служит для обеспечения впуска в цилиндры свежего воздуха и выпуска из них отработавших газов в соответствии с порядком работы цилиндров и чередованием тактов двигателя. Механизм газораспределения - верхнеклапанный с нижним расположением распределительного вала и приводом клапанов через толкатели, штанги, коромысла и траверсы

 

 

Количество клапанов на цилиндр четыре – два впускных и два выпускных.

Основными деталями механизма газораспределения являются: распределительный вал с шестерней привода, задним подшипником и упорным фланцем, толкатели, штанги, коромысла с регулировочными винтами, траверсы, ось коромысел, стойки оси, клапаны, пружины клапанов с деталями крепления и направляющие втулки клапанов.

 

 

 

 

Вал распределительный с шестерней привода (1) 

(Schleicher, Германия)

Распределительный вал изготавливается из конструкционной стали, для повышения износостойкости кулачков и опорных шеек подвергается закалке на высокую твердость. Расположен в верхней части блока цилиндров и приводится во вращение от заднего конца коленчатого вала через пару прямозубых шестерен

Подшипниками распределительного вала служат сталебронзовые свертные втулки. Все втулки, кроме задней, выполнены одинаковой ширины и запрессовываются в блок цилиндров. Задняя втулка того же диаметра, но шире, и запрессовывается в чугунный корпус заднего подшипника с фланцем

 Толкатель (2) 

 Толкатели - поступательно движущиеся, роликовые. Состоят из корпуса, ролика, оси и фиксатора, запрессованного в цилиндрическую часть корпуса. Ось и ролик выполнены из подшипниковой стали и закалены на высокую твердость.

 Штанга толкателя (3) 

 Штанги - стальные, трубчатые со сферическими наконечниками: верхний наконечник с внутренней сферой, нижний наконечник с наружной сферой. Для повышения износостойкости сферические поверхности закалены. Штанги впускных и выпускных клапанов унифицированы

 Клапаны (4) 

Впускные клапаны - целиковые из легированной жаропрочной стали, подвергаются термообработке. Диаметр тарелки 36 мм.

Выпускные клапаны - сварные. Стержень изготовлен из легированной стали, а тарелка с частью стержня - из жаропрочной стали. Клапаны подвергаются термообработке. Диаметр тарелки 34 мм.

седло клапана

направляющая втулка клапана

Шайба пружины клапана (5) 

Уплотнительная манжета клапана (6)
Клапаны перемещаются в унифицированных направляющих втулках, изготовленных из порошкового материала и запрессованных в головку цилиндров. На втулки впускных клапанов установлены уплотнительные манжеты.
 

Пружина клапана (7) 

Тарелка пружины клапана (8)

Пружины клапанов - из легированной проволоки диаметром 3,9 мм, унифицированные для впускных и выпускных клапанов. Каждый клапан снабжен одной пружиной.

Пружины нижним концом упираются в опорные шайбы, установленные на головке цилиндров, а верхним – в тарелку пружин, закрепленную на стержне клапана с помощью двух сухарей.
Траверса (9) Траверсы – стальные, закаленные, унифицированные для впускных и выпускных клапанов.

Коромысло клапана (10)

Регулировочный винт коромысла (11)

Ось коромысла клапана со стойками (12)

Коромысла клапанов - стальные, штампованные, с запрессованной в ступицу свертной тонкостенной сталебронзовой втулкой.

Коромысла впускных клапанов меньше выпускных по длине плеч.

Коромысла в сборе с осью и четырьмя стойками крепятся болтами к головке цилиндров через отверстия в оси и стойках.

Со стороны штанг в коромыслах ввернуты регулировочные винты со сферической поверхностью на нижнем конце и контргайками для регулировки тепловых зазоров в клапанах.

Система питания топливом

Аккумуляторного типа, с высокой энергией впрыска и электронным управлением производства ф. BOSCH, Германия

Топливная аппаратура

Common Rail System с электронным управлением подачей топлива, обеспечивает давление впрыска топлива до 180 МПа (1800 кгс/см2)

Система управления подачей топлива (1)

Микропроцессорный блок EDC7 UC31 фирмы «BOSCH»

Топливный насос высокого давления (2)

Трехплунжерный блочный типа СР3.3 NH-MD, фирмы «BOSCH», с шестеренчатым приводом и шестеренчатым топливоподкачивающим насосом

Рампа (аккумулятор) (3)

Трубчатого типа, со встроенным датчиком давления топлива «BOSCH»

Форсунки (4)

Закрытого типа, с многоструйным распылением, со встроенным быстродействующим электромагнитным клапаном фирмы «BOSCH»

Топливные фильтры:

   - тонкой очистки топлива (5)

Полнопоточный фильтр, со сменным фильтрующим элементом, модели WDK 940/1 фирмы «MANN+HUMMEL»
   - грубой очистки топлива (6)

Фильтр-отстойник со встроенным ручным прокачивающим насосом, влагоотделителем, сменным фильтрующим элементом PreLine 270, фирмы «MANN+HUMMEL»

Примечание. Фильтр прикладывается к двигателю и устанавливается предприятием-потребителем в систему питания топливом.
    ФТОТ WDK 940/1 «MANN+HUMMEL»

Электронная система управления

Микропроцессорная

Электронный блок управления (ЭБУ) (1)

Микропроцессорный контроллер, охлаждаемый топливом, модели EDC7UC31 фирмы «BOSCH» (1)

Основные функции:

  • осуществляет управление двигателем;
  • взаимодействует с электронными устройствами транспортного средства по каналу CAN (SAE J 1939);
  • сохраняет информацию об ошибках во встроенной памяти;
  • обеспечивает выдачу соответствующей информации по К-линии на диагностические приборы;
  • сигнализирует водителю о возникновении аварийных ситуаций посредством ламп  на панели приборов ТС (диагностики двигателя, аварийного давления масла, холодного пуска и т.п.);
  • выполняет функцию ограничения скорости в соответствии с Правилами ЕЭК ООН № 89;
  • выполняет функцию аварийной защиты двигателя;
  • выполняет функции круиз-контроля.

 

 

Датчики электронной системы управления:

частоты вращения коленчатого вала (2) фирмы «BOSCH», 650.1130544
частоты вращения распределительного вала (3) фирмы «BOSCH», 5344.1130544
давления и температуры масла (4) фирмы «BOSCH», 5340.1130552
температуры охлаждающей жидкости (5) фирмы «BOSCH», 650.1130556
давления и температуры наддувочного воздуха (6) фирмы «BOSCH», 5340.1130548
давления топлива в рампе (7) фирмы «BOSCH»
давления и температуры топлива в магистрали низкого давления (8) фирмы «BOSCH», 5340.1130552

Жгуты электрические:

проводов форсунок (9)

5340.3724 010

проводов датчиков двигателя (10) 5340.3724 012
промежуточный от ЭБУ двигателя к автомобилю (11) 536.3724 014

Система наддува

Система питания воздухом

состоит из воздухоочистителя, турбокомпрессора, охладителя надувочного воздуха типа «воздух-воздух», системы рециркуляции отработавших газов, замкнутой системы вентиляции картера двигателя. Кроме этого за турбиной турбокомпрессора установлена управляемая заслонка, выполняющая роль моторного тормоза, а в системе выпуска автомобиля имеется нейтрализатор газов, совмещенный с глушителем.

Газотурбинная, с охлаждением наддувочного воздуха в теплообменнике типа «воздух-воздух», установленном на автомобиле

Турбокомпрессор (ТКР)

5344.1118010

 

На двигателях установлен турбокомпрессор с радиальной центростремительной турбиной и центробежным компрессором, оборудованный перепускным клапаном.

Модели S100G фирмы «Borg Warner», Германия

Температура надувочного воздуха на выходе из ТКР на номинальном режиме работы двигателя при температуре окружающего воздуха 25 °С 170-180°С.

 

 

Охладитель надувочного воздуха (ОНВ) типа «воздух-воздух» ОНВ служит для снижения температуры воздуха, поступающего в цилиндры из ТКР, до величины не более 60ºС. ОНВ не входит в комплект поставки двигателя и устанавливается на автомобиле перед радиатором системы охлаждения.
Воздухоочиститель Воздухоочиститель для очистки поступающего воздуха оборудован сменным элементом и сигнализатором засоренности, который устанавливается в трассе подвода воздуха к турбокомпрессору. Воздухоочиститель не входит в комплект поставки двигателя и устанавливается на автомобиле

Система EGR

Система питания воздухом

состоит из воздухоочистителя, турбокомпрессора, охладителя надувочного воздуха типа «воздух-воздух», системы рециркуляции отработавших газов, замкнутой системы вентиляции картера двигателя. Кроме этого за турбиной турбокомпрессора установлена управляемая заслонка, выполняющая роль моторного тормоза, а в системе выпуска автомобиля имеется нейтрализатор газов, совмещенный с глушителем.

Установлена непосредственно на двигателе и не требует дополнительных подключений для потребителя. Управление системой EGR интегрировано в систему управления двигателем. Обеспечивает выполнение экологических нормативов.

 Система рециркуляции отработавших газов

Двигатели оборудованы системой рециркуляции отработавших газов. Отработавшие газы при возвращении в цилиндр позволяют снизить максимальную температуру в момент вспышки топлива, обеспечивая неблагоприятные условия для образования окислов азота.Величина возврата отработавших газов регулируется автоматически механической заслонкой с пневмоэлектрическим приводом через блок микропроцессорного управления двигателем.

Газы охлаждаются в теплообменнике до температуры 100-240ºС в зависимости от режима работы двигателя. Теплообменник (4) неразборной конструкции, расположен на водяной трубе и часть охлаждающей жидкости из водяной трубы отводится в него. Отвод жидкости из теплообменника осуществляется по внешнему трубопроводу.

 

 Заслонка (EGR) (1) 5340.1213015

 Заслонка рециркуляции отработавших газов с пневмоприводом (3) и датчиком положения (2), «GT Group», Англия

Электромагнитный клапан привода заслонки рециркуляции отработавших газов (5)

Фирмы «Norgreen», Норвегия.
Нейтрализатор отработавших газов

Глушитель с оксидационным нейтрализатором и двумя сажевыми фильтрами в сборе, модели 5340.1201010-21, 5340.1201010-23

Нейтрализатор отработавших газов устанавливается в системе выпуска отработавших газов на автомобиле

Электрооборудование

Рассчитано на работу в цепи постоянного тока с номинальным напряжением 24 (28) В. Включает генератор, стартер, подогреватель топлива, реле с подогревателем воздуха.
Жгуты электрические показаны в разделе «Система управления двигателем»

Генератор  5340.3701010

Генератор: переменного тока, 28В, 100А, с встроенным регулятором напряжения, с внешними выводами «W», «D» фирмы «Iskra»  

Пусковое устройство

Электрический стартер, номинальное напряжение 24 В, номинальная мощность 3,2 кВт, модели AZF 4137 фирмы «Iskra», при использовании аккумуляторной батареи общей ёмкостью 88 А·ч,

Средство облегчения холодного пуска

Подогреватель топлива - электрический теплоэлемент, напряжение 24 В, мощность 1,9 кВт, продолжительность включения 45 сек, фирмы «АЕТ»

Реле включения

Реле включения средства облегчения пуска с подогревателем воздуха модели V23132-В2002-А100 фирмы «Tyco Electronics»


Система охлаждения

Жидкостная, циркуляционная

 

Система охлаждения включает:

  • водяной насос (1),
  • термостаты (2)
  • жидкостно-масляный теплообменник (ЖМТ - 3),
  • теплообменник рециркуляции отработавших газов (4),
  • вентилятор (5),  
  • водяной радиатор и охладитель надувочного воздуха типа «воздух-воздух», устанавливаемые на автомобиле.

Водяной насос, жидкостно-масляный теплообменник и термостаты совмещены в единый сервисный модуль (6), расположенный на блоке цилиндров в передней части двигателя справа.

Во время работы двигателя циркуляция охлаждающей жидкости в системе охлаждения создается центробежным насосом. Из водяного насоса жидкость по каналу в корпусе сервисного модуля поступает к теплопередающему элементу ЖМТ и омывает его, охлаждая масло.

Пройдя через ЖМТ, жидкость разделяется на два потока и по вертикальным каналам в блоке цилиндров и в головке поступает в распределительную трубу, расположенную на головке цилиндров. Из распределительной трубы жидкость поступает в верхние полости головки цилиндров непосредственно к каждому цилиндру.

 

 


Из головки жидкость поступает к гильзам цилиндров, омывает их и собирается в горизонтальном водосборном канале, расположенном в блоке цилиндров. Из водосборного канала блока цилиндров жидкость попадает в полость термостатов сервисного модуля. На прогретом двигателе, при открытых клапанах термостатов, жидкость направляется в радиатор системы охлаждения, где остывает и поступает на всасывание водяного насоса.

Над водораспределительной трубой головки цилиндров расположен теплообменник системы рециркуляции отработавших газов. Часть жидкости из трубы поступает в теплообменник, охлаждает выпускные газы и сливается по внешнему трубопроводу в водосборный канал сервисного модуля

 

Сервисный модуль:

Сервисный модуль включает: водяной насос, жидкостно-масляный теплообменник (ЖМТ), термостаты и масляный фильтр, смонтированные на одном общем корпусе. Сервисный модуль установлен на фланце блока цилиндров справа впереди. Уплотнение полости с охлаждающей жидкостью и масляных каналов обеспечивается общей стальной прокладкой с зигами.

Сервисный модуль:

  1.  - патрубок подвода ОЖ из радиатора автомобиля;
  2.  - фланец подвода ОЖ в коробку термостатов из теплообменника трансмиссии;
  3.  - коробка термостатов;
  4.  - масляный фильтр;
  5.  - патрубок отвода ОЖ из ЖМТ;
  6.  - предохранительный клапан ЖМТ;
  7.  - дифференциальный клапан;
  8.  - корпус сервисного модуля; 
  9.  - водяной насос

Водяной насос

Водяной насос центробежного типа, входит в состав сервисного модуля и приводится во вращение поликлиновым ремнем от шкива, установленного на переднем носке коленчатого вала.

 
Жидкостно-масляный теплообменник (ЖМТ)

Жидкостно-масляный теплообменник (ЖМТ) предназначен для поддержания оптимального уровня температуры масла системы смазки двигателя. ЖМТ пластинчатого типа с одним теплопередающим элементом, входит в состав сервисного модуля.

 
Термостаты

Температура охлаждающей жидкости регулируется двумя термостатами, размещенными в корпусе сервисного модуля

 
Вентилятор и привод вентилятора Двигатели комплектуются вентилятором с вязкостной муфтой фирмы «Borg Warner»  Привод вентилятора осуществляется поликлиновым ремнем от шкива, установленного на переднем носке коленчатого вала.  

Система смазки

 

Смешанная, с «мокрым картером». Охлаждение масла осуществляется в жидкостно-масляном теплообменнике, встроенном в двигатель

 

 

Масляный насос (1) через всасывающую трубу с заборником (2) и

предохранительным клапаном (3) масляного насоса засасывает

масло из картера (4) и подает его в систему через последовательно

включенные жидкостно-масляный теплообменник (ЖМТ) (6) и

масляный фильтр (МФ) (5).

ЖМТ смонтирован в корпусе сервисного модуля (7), куда также

входит дифференциальный клапан (8) системы смазки, предназначенный для поддержания постоянного давления в главной масляной магистрали.

Сервисный модуль установлен на блоке цилиндров впереди справа.

Масляный фильтр установлен на сервисном модуле. В корпусе масляного фильтра установлен предохранительный клапан (9) ЖМТ.

В систему смазки входят трубки подвода (11) и слива масла (10) к ТКР, маслозаливная горловина (12); система очистки картерных газов, интегрированная в крышку головки цилиндров (13).


Насос масляный

Шестеренчатого типа с внутренним эпициклическим зацеплением, с шестеренчатым приводом, фирмы «ОМР», Италия.

Масляный насос установлен на заднем торце блока цилиндров внутри корпуса шестерен, доступ к нему возможен только при снятом картере маховика.

Предохранительный клапан масляного насоса (3) установлен на нижнем фланце блока цилиндров в патрубке подвода масла к масляному насосу, доступ к нему возможен при снятом масляном картере.

Предохранительный клапан служит для предотвращения разрушения масляного насоса при пуске и работе холодного двигателя, когда масляная магистраль двигателя может быть заполнена застывшим или вязким маслом.

 

Масляный фильтр

5340.1012075

На двигателях применяется масляный фильтр фирмы

«MANN+HUMMEL» модели W 11 102: полнопоточный, встроенный в корпус сервисного модуля, со сменным фильтром для масла.

Фильтр установлен на сервисном модуле колпаком вниз, конструктивно выполнен в виде неразборного патрона с металлическим корпусом. Фильтр снабжен фильтрующим элементом (14), перепускным предохранительным клапаном (9) и клапаном блокировки (15) обратного хода  

Перепускной клапан предназначен для защиты фильтрующего элемента от разрушения.

Клапан блокировки обратного хода предназначен для предотвращения слива масла из фильтра на неработающем двигателе и при замене фильтра при техническом обслуживании двигателя.

Трубка повода масла к компрессору пневмотормозов (16).

Указатель уровня масла (17) в масляном картере расположен с левой стороны двигателя, предназначен для контроля уровня масла по нанесенным меткам.