Конструктивные особенности двигателя ЗМЗ-406 в сравнении с двигателем ЗМЗ-402 - Разработка участка по ремонту двигателя ЗМЗ-406, входящего в состав АТСК "Плутон"

Двигатель ЗМЗ-406 - это действительно современный двигатель, являющийся базовым для серии двигателей ЗМЗ-406.3, ЗМЗ-40522.10

Для определения принципиальных отличий двигателя сравним его с двигателем ЗМЗ-402. На рисунке 2.2.1 показан поперечный разрез этих двух двигателей.

Блок цилиндров ЗМЗ-402.Отливается из алюминиевого сплава и составляет одно целое с верхней частью картера. Блок имеет открытую вверх полость водяной рубашки, в которую вставляются чугунные гильзы с опорой в дно этой полости.

Нижняя (картерная) часть блока разделена на четыре отсека поперечными перегородками, в которые устанавливаются коренные подшипники коленчатого вала.

Рисунок.2.2.1.Поперечный разрез двигателей ЗМЗ-406 и ЗМЗ-402

Крышки коренных подшипников изготовлены из ковкого чугуна; каждая крышка крепится к блоку двумя шпильками В первой крышке торцы обработаны совместно с блоком для установки шайб упорного подшипника. Крышки подшипников растачиваются в сборе с блоком, и поэтому при ремонте их надо устанавливать на свои места. Для облегчения установки на всех крышках, кроме первой и пятой, выбиты их порядковые номера. К переднему торцу блока на паронитовой прокладке крепится отлитая из алюминиевого сплава крышка распределительных шестерен с резиновой манжетой для уплотнения носка коленчатого вала.

К заднему торцу блока шестью болтами и двумя установочными штифтами крепится отлитый так же из алюминиевого сплава картер сцепления, точная установка которого необходима для правильной работы коробки передач. Задний торец картера сцепления и отверстие в нем для установки коробки передач для обеспечения соосности первичного вала коробки передач с коленчатым валом обрабатываются в сборе с блоком, и поэтому указанные детали не взаимозаменяемы.

Цилиндры двигателя выполнены в виде легкосъемных мокрых гильз, отлитых из специального износостойкого чугуна. Гильза цилиндров вставляется в гнездо блока нижней частью. В плоскости нижнего стыка гильза уплотнена прокладкой из мягкой меди толщиной 0,3 мм, а по верхнему торцу -- прокладкой головки цилиндров. Для надлежащего уплотнения верхний торец гильзы выступает над плоскостью блока на 0,02--0,1 мм. При этом медная прокладка должна быть обжата. Для надежного уплотнения необходимо, чтобы разница выступания гильз над плоскостью блока на одном двигателе была в пределах 0,02--0,055 мм. Это

Достигается (на заводе) сортировкой гильз цилиндров по высоте (от нижнего стыка до верхнего торца) и блоков по глубине проточки под гильзу (о его верхнего торца) на две группы. При смене гиль цилиндров равномерность выступания можно обеспечить подбором медных прокладок соответствующей толщины.

Блок цилиндров ЗМЗ-406. Отливается из серого чугуна и составляет одно целое с цилиндрами и с верхней частью картера. Между цилиндрами имеются протоки для охлаждающей жидкости.

На верхней плоскости блока расположены десять резьбовых отверстий М14X1,5 для крепления головки блока цилиндров. В нижней части блока расположены, пять опор коренных подшипников коленчатого вала. Крышки коренных подшипников изготовлены из ковкого чугуна; каждая крышка крепится к блоку двумя болтами М 12x1,25. Торцы третьей крышки обрабатываются совместно с блоком для установки полушайб упорного подшипника. Крышки подшипников растачиваются в сборе с блоком, и поэтому при ремонте их надо устанавливать на свои места. Для облегчения установки на всех крышках, кроме третьей, выбиты их порядковые номера ("1", "2", "4", "5")

К переднему торцу блока через паронитовые прокладки (левую и правую) крепится отлитая из алюминиевого сплава крышка цепей привода распределительных валов с резиновым сальником для уплотнения носка коленчатого вала.

К заднему торцу блока крепятся: шестью болтами Мб крышка с резиновым сальником для уплотнения заднего конца коленчатого вала.

Головка блока цилиндров ЗМЗ-402. Общая для всех цилиндров, отлита из алюминиевого сплава и подвергнута термообработке (закалке и старению). Впускные и выпускные каналы выполнены раздельно для каждого цилиндра и расположены с правой стороны головки. Гнезда для клапанов расположены в ряд по продольной оси двигателя. Седла всех клапанов - вставные, изготовлены из жаропрочного чугуна высокой твердости

Головка цилиндров крепится к блоку десятью стальными шпильками диаметром 12 мм. Под гайки шпилек поставлены плоские стальные термоупрочненные шайбы. Между головкой и блоком устанавливается прокладка из асбестового полотна, армированного металлическим каркасом и покрытого графитом. Окна в прокладке под камеры сгорания и отверстие масляного канала окантованы жестью. Толщина прокладки в сжатом состоянии 1,5 мм.

Правильное положение головки на блоке обеспечивается двумя установочными штифтами - втулками, запрессованными в блок цилиндров (в бобышки шпилек крепления головки).

Головка блока цилиндров ЗМЗ-406 Отлита из алюминиевого сплава (общая для всех цилиндров). Впускные и выпускные каналы выполнены раздельно для каждого из шестнадцати клапанов и расположены: впускные - с правой, выпускные - с левой стороны головки.

Гнезда для клапанов расположены в два ряда относительно продольной оси двигателя. Каждый цилиндр имеет два впускных и два выпускных клапана. Стержни клапанов имеют наклон к продольной вертикальной плоскости головки цилиндров: впускные -17°, выпускные - 18°.

Седла и направляющие втулки всех клапанов вставные. Седла изготовлены из жаропрочного чугуна, направляющие втулки - из серого чугуна. Благодаря большому натягу при посадке седла в гнездо и направляющей втулки в отверстие головки, обеспечивается их надежная посадка.

Головка блока цилиндров крепится к блоку десятью болтами М14X1,5, Под головки болтов поставлены плоские стальные термоупрочненные шайбы. Между головкой и блоком в сборе с крышкой цепей устанавливается прокладка из асбестового полотна, армированного металлическим каркасом, покрытая графитом. Окна в прокладке под камеры сгорания и отверстие масляного канала окантованы жестью. Толщина прокладки в сжатом состоянии 1,5 мм.

В верхней части головки блока цилиндров расположены два ряда опор под шейки распределительных валов - впускного и выпускного, в каждом ряду по пять опор. Опоры образованы головкой блока цилиндров и съемными алюминиевыми крышками. Передняя крышка является общей для передних опор впускного и выпускного распределительных валов, крепится к головке четырьмя, остальные крышки - двумя болтами М8. Правильное положение передней крышки обеспечивается двумя установочными штифтами-втулками, запрессованными в головку блока цилиндров.

Крышки опор растачиваются в сборе с головкой, и поэтому при ремонте их надо устанавливать на свои места.

Кривошипно-шатунный механизм ЗМЗ-402. Поршни отлиты из высококремнистого алюминиевого сплава и термически обработаны. Головка поршня -- цилиндрическая с плоским днищем

Чтобы поршни работали правильно, они должны быть установлены в цилиндры в строго определенном положении. Для этого на одной из бобышек поршня имеется надпись "ПЕРЕД". В соответствии с этой надписью поршень указанной стороной должен быть обращен к передней части двигателя.

Поршневые кольца. Компрессионные кольца отлиты из чугуна:

Верхнее -- из высокопрочного чугуна, обладающего высокой упругостью; нижнее --из серого чугуна. Маслосъемное кольцо сборное четырех - или трехэлементное.

Поршневые пальцы, плавающего типа (они не закреплены ни в поршне, ни в шатуне), изготовлены из низколегированной стали, методом холодной высадки. Наружный диаметр пальца 25 мм.

Шатуны -- стальные кованые со стержнем двутаврового сечения. В поршневую головку шатуна запрессована тонкостенная втулка из оловянистой бронзы. Кривошипная головка шатуна разъемная. Крышка кривошипной головки крепится к шатуну двумя болтами со шлифованной посадочной частью. Болты крепления крышек и гайки шатунных болтов изготовлены из легированной стали и термически обработаны.

Крышки шатунов обрабатываются в сборе с шатуном, и поэтому их нельзя переставлять с одного шатуна на другой. Для предотвращения возможной ошибки на шатуне и на крышке (на бобышке под болт) выбиты порядковые номера цилиндров

В стержне шатуна у кривошипной головки имеется отверстие диаметром 1,5мм, через которое производится смазка зеркала цилиндра

Коленчатый вал отлит из высокопрочного чугуна, имеет пять опор, в сборе с маховиком и сцеплением динамически сбалансирован: допустимый дисбаланс не более 35 гсм. Диаметр коренных шеек 64 мм, шатунных -- 58 мм. Шатунные шейки полые. Полости в шатунных шейках закрыты резьбовыми пробками и предназначены для дополнительной очистки масла, поступающего на шатунные шейки.

Осевое перемещение коленчатого вала ограничивается двумя упорными сталеалюминевыми шайбами, расположенными по обе стороны переднего коренного подшипника. Передняя шайба удерживается от вращения двумя штифтами, запрессованными в блок и крышку коренного подшипника. Выступающие концы штифтов входят в пазы шайбы. Задняя шайба удерживается от вращения своим выступом, входящим в паз на заднем торце крышки коренного подшипника.

Передний конец коленчатого вала уплотнен резиновой манжетой с маслоотражателем, запрессованным в крышку распределительных шестерен. На маслоотражателе имеется отбортовка, отводящая масло, стекающее по стенке крышки. Для облегчения работы манжеты перед ней на коленчатом валу установлен еще один маслоотражатель. Надежная работа манжеты после переборки обеспечивается хорошей центровкой крышки распределительных шестерен.

Задний конец коленчатого вала уплотнен набивкой из асбестового шнура, пропитанного антифрикционным составом и покрытого графитом.

Набивка заложена в канавки блока цилиндров и специального держателя, который крепится двумя шпильками к блоку. На шейке коленчатого вала под набивкой имеется микрошнек, а перед набивкой гребень, служащий для отбрасывания масла из зоны уплотнения. Стыки держателя уплотнены резиновыми прокладками Г-образной формы. В заднем торце коленчатого вала расточено гнездо для установки шарикоподшипника первичного вала коробки передач.

Кривошипно-шатунный механизм ЗМЗ-406. Поршни отлиты из высококремнистого алюминиевого сплава и термически обработаны. Головка поршня цилиндрическая. Днище поршня плоское с четырьмя цековками под клапаны, которые предотвращают касание (удары) о днище поршня тарелок клапанов при нарушении фаз газораспределения, вызванном, например, обрывом цепи привода распределительных валов.

В верхней части цилиндрической поверхности поршней проточены три канавки: в двух верхних установлены компрессионные кольца, а в нижней маслосъемное.

Поршневые кольца. Компрессионные кольца отлиты из чугуна. Верхнее кольцо имеет бочкообразную рабочую поверхность для улучшения приработки и покрыто слоем пористого хрома; рабочая поверхность нижнего кольца покрыта слоем олова толщиной 0,006--0,012 мм или имеет фосфатное покрытие, которое нанесено на всю поверхность, толщиной 0,002-0,006 мм. На внутренней поверхности нижнего компрессионного кольца имеется выточка. Это кольцо должно быть установлено на поршень выточкой вверх, к днищу поршня. Нарушение этого условия вызывает резкое возрастание расхода масла и дымление двигателя.

Маслосъемное кольцо сборное, трехэлементное, состоит из двух стальных кольцевых дисков и одного двухфункционального расширителя, выполняющего функции радиального и осевого расширителей. Рабочая поверхность кольцевых дисков покрыта слоем хрома.

Шатуны - стальные, кованые со стержнем двутаврового сечения. В поршневую головку шатуна запрессована тонкостенная втулка из оловянистой бронзы. Кривошипная головка шатуна разъемная.

Крышка кривошипной головки крепится к шатуну двумя болтами со шлифованной посадочной частью. Болты крепления крышек и гайки шатунных болтов изготовлены из легированной стали и термически обработаны. Гайки шатунных болтов имеют самостопорящуюся резьбу и поэтому дополнительно не стопорятся.

Крышки шатунов нельзя переставлять с одного шатуна на другой. Для предотвращения возможной ошибки на шатуне и на крышке (на бобышке под болт) выбиты порядковые номера цилиндров. Они должны быть расположены с одной стороны. Кроме того, пазы для фиксирующих выступов вкладышей в шатуне и крышке также должны находиться с одной стороны.

Вкладыши. Коренные и шатунные подшипники коленчатого вала состоят из тонкостенных вкладышей, изготовленных из малоуглеродистой стальной ленты, залитой тонким слоем антифрикционного высокооловянистого алюминиевого сплава. для шатунных подшипников.

Газораспределительный механизм ЗМЗ-402. Распределительный вал -- чугунный, литой, со стальной шестерней привода масляного насоса и датчика-распределителя зажигания; имеет пять опорных шеек разных диаметров (для удобства сборки): первая -- 52 мм, вторая -- 51 мм, третья - 50 мм, четвертая -- 49 мм, пятая -- 48 мм. Шейки опираются непосредственно на поверхность расточек в алюминиевом блоке цилиндров. Рабочая поверхность кулачков и эксцентрика привода бензинового насоса отбелена до высокой твердости при отливке распределительного вала. Зубья шестерни привода масляного насоса закалены.

Профили впускного и выпускного кулачков одинаковы.

Кулачки по ширине шлифованы на конус. Коническая поверхность кулачка в сочетании со сферическим торцом толкателя при работе двигателя сообщает толкателю вращательное движение. Вследствие этого износ направляющей толкателя и его торца делается равномерным и небольшим.

Рисунок.2.2.2. Распределительные шестерни

Распределительный вал приводится во вращение от коленчатого вала косозубой шестерней. На коленчатом валу находится стальная шестерня с 28 зубьями, а на распределительном валу -- текстолитовая шестерня с 56 зубьями. Применение текстолита обеспечивает

Бесшумность работы шестерен. Обе шестерни имеют по два отверстия с резьбой М8х1,25 для съемника.

От осевых перемещений распределительный вал удерживается упорным стальным фланцем, который расположен между торцом шейки вала и ступицей шестерни с зазором 0,1--0,2 мм. Осевой зазор обеспечивается распорным кольцом, зажатым между шестерней и шейкой вала.

Толкатели -- стальные, поршневого типа. Коромысла клапанов одинаковые для всех клапанов, стальные, литые. В отверстие ступицы коромысла запрессована втулка, свернутая из листовой оловянистой бронзы. На внутренней поверхности втулки сделана канавка для равномерного распределения масла по всей поверхности и для подвода его к

Рисунок.2.2.3. Привод клапанов отверстию в коротком плече коромысла. Длинное плечо коромысла заканчивается закаленной цилиндрической поверхностью, опирающейся на торец клапана, а короткое плечо -- резьбовым отверстием для регулировочного винта.

Клапаны изготовлены из жаропрочных сталей: впускной клапан -- из хромокремнистой, выпускной -- из хромоникельмарганцовистой с присадкой азота. На рабочую фаску выпускного клапана дополнительно наплавлен более жаростойкий хромоникелевый сплав. Диаметр стержня клапанов 9 мм. Тарелка впускного клапана имеет диаметр 47 мм, а выпускного -- 39 мм. Угол рабочей фаски обоих клапанов 45°. На конце стержня клапанов выполнена выточка для сухариков тарелки пружины клапана

На каждый клапан устанавливается по две пружины: наружная с переменным шагом с левой навивкой и внутренняя с правой навивкой. Пружины изготовлены из термически обработанной высокопрочной проволоки и подвергнуты дробеструйной обработке. Под пружины устанавливаются стальные шайбы. Наружная пружина устанавливается вниз концом, имеющим меньший шаг витков. Клапаны работают в металлокерамических направляющих втулках.

Рисунок.2.2.4. Привод распределительных валов:

1 - звездочка коленчатого вала; 2 - гидронатяжитель нижней цепи; 3 - шумоизолирующая резиновая шайба; 4 - пробка; 5 - башмак гидронатяжителя нижней цепи; 6 - нижняя цепь; 7 - ведомая звездочка промежуточного вала: - ведущая звездочка промежуточного вала; 9 - башмак гидронатяжителя верхней цепи; 10 - гидронатяжитель верх ней цепи; 11 - верхняя цепь; 12 - установочная метка на звездочке; 13 - установочный штифт; 14 - звездочка распределительного вала впускных клапанов; 15 - верхний успокоитель цепи; 16 - звездочка распределительного вала выпускных клапанов; 17 - верхняя плоскость головки блока цилиндров; 18 - средний успокоитель цепи; 19 нижний успокоитель цепи; 20 - крышка цепи; М1 и М2 - установочные метки на блоке цилиндров.

Распределительный механизм закрыт сверху крышкой коромысел, штампованной из листовой стали, с закрепленным с внутренней стороны фильтрующим элементом системы вентиляции картера. Крышка коромысел крепится через резиновую прокладку к головке цилиндров шестью винтами.

В выпускной газопровод ввернут штуцер для подвода части отработавших газов к клапану рециркуляции.

Распределительные валы отлиты из чугуна. Двигатель имеет два распределительных вала: для впускных и выпускных клапанов. Профили кулачков распределительных валов одинаковые. Для достижения высокой износостойкости рабочая поверхность кулачков отбелена до высокой твердости при отливке распределительного вала.

Каждый вал имеет пять опорных шеек. Первая шейка имеет диаметр 42 мм, остальные - 35 мм. Валы вращаются в опорах, образованных алюминиевой головкой и алюминиевыми крышками, расточенных в сборе.

Кулачки по ширине смещены на 1 мм относительно оси гидравлических толкателей, что при работе двигателя придает толкателю вращательное движение. В результате этого уменьшается износ торца толкателя и отверстия под толкатель и делает его равномерным.

От осевых перемещений каждый распределительный вал удерживается упорным стальным термоупрочненным или пластмассовым фланцем, который входит в выточку крышки передней опоры в проточку на передней опорной шейке распределительного вала

Привод распределительных валов (рис.2.2.4.) цепной, двухступенчатый. Первая ступень - от коленчатого вала на промежуточный вал, вторая ступень - от промежуточного вала на распределительные валы. Приводная цепь первой ступени (нижняя) имеет 70 звеньев, второй ступени (верхняя) - 90зеньев. Цепь втулочная, двухрядная с шагом 525 мм, На коленчатом валу находится звездочка из высокопрочного чугуна с 23-мя зубьями. На промежуточном валу находится ведомая звездочка первой ступени также из высокопрочного чугуна с 38-ю зубьями и ведущая стальная звездочка второй ступени с 19-ю зубьями. На распределительных валах установлены звездочки 14 и 16з высокопрочного чугуна с 23-мя зубьями. Звездочка на распределительном валу устанавливается на передний фланец и установочный штифт крепится центральным болтом М 12x1,25. Распределительные валы вращаются в два раза медленнее коленчатого. На торцах звездочки коленчатого вала ведомой. звездочки промежуточного вала и звездочках ; распределительных валов имеются установочные метки, служащие для правильной установки распределительных валов и обеспечения заданных фаз газораспределения. Натяжение каждой цепи (нижней 6 и верхней1) производится автоматически гидронатяжителями 2 и 10 (Рис.2.2.5.). Гидронатяжители установлены в расточенные отверстия: нижний - в крышке цепи 20,чний - в головке блока цилиндров -- и закрыты алюминиевыми крышками, закрепленными на крышке цепи и к головке цилиндров двумя болтами М 8 через паронитовые прокладки. Корпус гидронатяжителя через шумоизолирующую резиновую шайбу 3 упирается в крышку, а плунжер через башмак действует на не рабочую ветвь цепи.

Рабочие ветви цепей проходят через успокоители 15, 18и 19, изготовленные из пластмассы и закупленные двумя болтами М8 каждый: нижний 19 на переднем торце блока цилиндров, верхний 15 средний 18 - на переднем торце головки блока цилиндров.

Рисунок.2.2.5. Гидронатяжитель в сборе: 1 - клапан в сборе; 2 - запорное кольцо; 3 - плунжер; 4 - корпус; 5 - пружина; 6 - стопорное кольцо.

Гидротолкатель устанавливается на двигатель в "заряженном" состоянии, когда плунжер 3 удерживается в корпусе 4 с помощью стопорного кольца 6.

В рабочем состоянии гидронатяжитель "разряжен", когда стопорное кольцо 6 выведено из канавки в корпусе и не удерживает плунжер.

Рисунок.2.2.6. Промежуточный вал:

1 - болт; 2 - стопорная пластина; 3 - ведущая звездочка; 4 - ведомая звездочка; 5 - передняя втулка вала; 6 - промежуточный вал; 7 - труба промежуточного вала; 8 - ведомая шестерня привода масляного насоса; 9 - гайка; 1С - ведущая шестерня привода масляного насоса; 11 - задняя втулка вала; 12 - блок цилиндров; 13 - фланец промежуточного вала; 14 - штифт.

Промежуточный вал (рис.2.2.6.) - стальной, двухопорный, установлен в приливах блока цилиндров, справа. Наружная поверхность вала углеродоазотирована на глубину 0,2--0,7 мм и термообработана.

Промежуточный вал вращается во втулках, запрессованных в отверстия в приливах блока цилиндров. Передняя 5 и задняя 10 втулки сталеалюминевые.

От осевых перемещений промежуточный вал удерживается стальным фланцем 13, который расположен между торцом передней шейки вала и ступицей ведомой звездочки 4с зазором 0,05-- 0,2 мм и закреплен двумя болтами М8 к переднему торцу блока цилиндров.

Осевой зазор обеспечивается разницей размеров между длиной уступа на валу и толщиной фланца. Для повышения износостойкости фланец закален, а для улучшения приработки торцовые поверхности фланца шлифованы и фосфатированы.

На передний цилиндрический выступ вала установлена ведомая звездочка 4. Ведущая звездочка 3 цилиндрическим выступом устанавливается в отверстие ведомой звездочки 4, а ее угловое положение фиксируется штифтом 14, запрессованным в ступицу ведомой звездочки 4. Обе звездочки "напроход" крепятся двумя болтами 1 (М8) к промежуточному валу. Болты контрятся отгибом на их грани углов стопорной пластины 2.

На хвостовике промежуточного вала с помощью шпонки и гайки 9 закреплена ведущая винтовая шестерня 10 привода масляного насоса.

Свободная поверхность промежуточного вала (между опорными шейками) герметично закрыта тонкостенной стальной трубой 7, запрессованной в приливы блока цилиндров.

Клапаны приводятся от распределительных валов непосредственно через гидравлические толкатели 8 (рис.2.2.7.), для которых выполнены направляющие отверстия в головке блока цилиндров.

Привод клапанов закрыт сверху крышкой, отлитой из алюминиевого сплава, с закрепленным с внутренней стороны лабиринтным маслоотражателем с тремя маслоотводящими резиновыми трубками. Крышка клапанов через резиновую прокладку и резиновые уплотнители свечных колодцев крепится к головке блока цилиндров восемью болтами диаметром 8 мм.

Сверху на крышке клапанов устанавливаются крышка маслоналивного отверстия и две катушки зажигания.

Рисунок.2.2.7. Привод клапанов:

1 - впускной клапан; 2 - головка цилиндров; 3 - распределительный вал впускных клапанов; 4 - тарелка пружин клапана; 5 - маслоотражательный колпачок; 6 наружная пружина клапана; 7 - распределительный вал выпускных клапанов; 8 - гидротолкатель; 9 - сухарь клапана; 10 - выпускной клапан; 11 - внутренняя пружина клапана; 12 - опорная шайба пружин клапана.

Клапаны изготовлены из жаропрочных сталей: впускной клапан - из хромокремнистой, выпускной изготовлен из хромоникельмарганцовистой стали и азотирован. На рабочую фаску выпускного клапана дополнительно наплавлен жаростойкий хромоникелевый сплав.

Диаметр стержня клапанов 8 мм. Тарелка впускного клапана имеет диаметр 37 мм, а выпускного 31,5 мм. Угол рабочей фаски обоих клапанов 45 30'. На конце стержня клапана выполнены выточки для сухарей 9 (см. рис 4.3.10) тарелки 4 пружин клапана. Тарелки пружин клапанов и сухари изготовлены из малоуглеродистой стали и подвергнуты поверхностному нитроцементированию.

На каждый клапан устанавливается по две пружины: наружная 6 с правой навивкой и внутренняя 11 - с левой. Пружины изготовлены из термически обработанной высокопрочной проволоки 1 подвергнуты дробеструйной обработке. Под пружины устанавливается опорная стальная шайба 12 Клапаны 1 и 10 работают в направляющих втулках, изготовленных из серого чугуна. Внутреннее отверстие втулок окончательно обрабатывается :осле их запрессовки в головку. Втулки клапанов снабжены стопорными кольцами, препятствующими самопроизвольному перемещению втулок в готовке.

Для уменьшения количества масла, просасываемого через зазоры между втулкой и стержнем клапана, на верхние концы всех втулок напрессованы маслоотражательные колпачки 5, изготовленные из маслостойкой резины.

Детали клапанного механизма: клапаны, пружины, тарелки, сухари, опорные шайбы и маслоотражательные колпачки - взаимозаменяемы с аналогичными деталями двигателя автомобиля ВАЗ-21083.

Гидротолкатель стальной, его корпус выполнен в виде цилиндрического стакана, внутри которого размещен компенсатор с обратным шариковым клапаном. На наружной поверхности корпуса выполнена канавка и отверстие для подвода масла внутрь толкателя из магистрали головки цилиндров. Для повышения износостойкости наружная поверхность и торец корпуса толкателя нитроцементированы.

Гидротолкатели устанавливаются в расточенные в головке цилиндров отверстия диаметром 35 мм между торцами клапанов и кулачками распределительных валов.

Компенсатор размещен в направляющей втулке установленной и приваренной внутри корпуса гидротолкателя, и удерживается стопорным кольцом. Компенсатор состоит из поршня, опирающегося изнутри на донышко корпуса гидротолкателя, корпуса, который опирается на торец клапана. Между поршнем и корпусом компенсатора установлена пружина, раздвигающая их и тем самым выбирающая возникающий зазор. Одновременно пружина прижимает колпачок обратного шарикового клапана, размещенного в поршне. Обратный шариковый клапан пропускает масло из полости корпуса гидротолкателя в полость компенсатора и запирает эту полость при нажатии кулачка распределительного вала на корпус гидротолкателя.

Гидротолкатели автоматически обеспечивают беззазорный контакт кулачков распределительных валов с клапанами, компенсируя износы сопрягаемых деталей: кулачков, торцов корпуса гидротолкателя, корпуса компенсатора, клапана, фасок седел и тарелок клапанов.

Система смазки двигателя ЗМЗ-402.Система смазки двигателя -- комбинированная: под давлением и разбрызгиванием. Маслом под давлением смазываются коренные и шатунные подшипники коленчатого вала, подшипники распределительного вала, упорные подшипники коленчатого и распределительного валов, втулки коромысел и верхние наконечники штанг толкателей. Остальные детали смазываются разбрызганным маслом.

В систему смазки входят масляный насос с приемным патрубком и редукционным клапаном (установлен внутри масляного картера), масляные каналы, масляный фильтр с перепускным клапаном, масляный картер, указатель уровня масла, крышка маслоналивной горловины, датчик указателя давления масла, датчик сигнализатора аварийного давления масла

Рисунок.2.2.8. Масленый насос

1 - приемный патрубок с сеткой; 1 -- крышка; 3 - ведущая шестерня; 4 -- корпус; 5 -- валик; 6 -- ведомая шестерня; 7 -- прокладка; 8 -- прокладка патрубка.

Масляный насос (рис.2.2.8.) шестеренчатого типа установлен внутри масляного картера.

Насос прикреплен двумя шпильками к наклонным площадкам на третьей и четвертой перегородках блока цилиндров. Точность установки насоса обеспечивается двумя штифтами-втулками, запрессованными в блок цилиндров. Корпус насоса 4 отлит из алюминиевого сплава, шестерни 3 и 6 имеют прямые зубья и изготовлены из металлокерамики (спеченного металлопорошка). Ведущая шестерня 3 закреплена на валике 5 штифтом. На верхнем конце валика сделано шестигранное отверстие, в которое входит вал привода масляного насоса. Ведомая шестерня 6 свободно вращается на оси, запрессованной в корпус насоса.

Крышка 2 насоса изготовлена из серого чугуна и крепится к насосу четырьмя болтами. Под крышку поставлена картонная прокладка толщиной 0,3 мм.

Маслоприемник и приемный патрубок / масляного насоса выполнены в едином корпусе из алюминиевого сплава. На приемной части патрубка завальцована сетка. Патрубок крепится к масляному насосу четырьмя болтами вместе с крышкой масляного насоса через паронитовую прокладку.

Привод масляного насоса и датчика-распределителя зажигания осуществляется от распределительного вала парой винтовых шестерен. (рис.2.2.9.) Ведущая шестерня -- стальная, залита в тело чугунного распределительного вала. Ведомая шестерня 8 стальная, термоупрочненная, закреплена штифтом на валике 5, вращающемся в чугунном корпусе. Верхний конец валика снабжен втулкой 2, имеющей прорезь (смещена на 1,15 мм от оси валика) для привода датчика-распределителя зажигания. Втулка на валике закреплена штифтом 3. С нижним концом валика шарнирно соединен шестигранный валик 10, нижний конец которого входит в шестигранное отверстие валика масляного насоса.

Рисунок.2.2.9. Привод масляного насоса и датчика-распределителя зажигания:

1 -- датчик-распределитель зажигания; 2 -- втулка; 3 и 9 -- штифты; 4 -- корпус; 5 -- валик; 6 -- шайба упорная стальная; 7 - шайба упорная бронзовая; 8 - шестерня; 10 -- валик привода масляного насоса.

При вращении шестерня 8 через упорные шайбы 6 и 7 прижимается к торцу чугунного корпуса привода.

Фильтр очистки масла -- полнопоточный, с бумажным или хлопчатобумажным сменными фильтрующими элементами.

Система смазки двигателя ЗМЗ-406

Система смазки двигателя (рис.2.2.10.) - комбинированная: под давлением и разбрызгиванием. Система смазки включает: масляный картер 2, масляный насос 3 с приемным патрубком с сеткой и редукционным клапаном, привод маслонасоса, масляные каналы в блоке, головке цилиндров и в коленчатом валу, полнопоточный масляный фильтр 4, стержневой указатель 6 уровня масла, крышку 5 маслоналивной горловины, датчики давления масла 7 и 8.

Рисунок.2.2.10. Схема системы смазки двигателя:

1 - пробка сливного отверстия масляного картера; 2 - масляный картер; 3 - масляный насос; 4 - масляный фильтр; 5 - крышка маслоналивной горловины; 6 - стержневой указатель уровня масла; 7 - датчик указателя давления масла; 8 - датчик сигнализатора аварийного давления масла; I - к гидронатяжителю цепи привода распределительных валов.

Масляный насос шестеренчатого типа, установлен внутри масляного картера. Насос прикреплен к блоку цилиндров двумя болтами и держателем к крышке третьего коренного подшипника. Точность установки насоса обеспечивается посадкой корпуса в отверстие блока. Корпус 2 (рис.2.2.11.) насоса отлит из алюминиевого сплава, шестерни 7 и 5 имеют прямые зубья, изготовлены из металлокерамики (спеченного металлопорошка). Ведущая шестерня 1 закреплена на валике 3 штифтом. На верхнем конце валика сделано шестигранное отверстие, в которое входит шестигранный валик привода масляного насоса. Ведомая шестерня 5 свободно вращается на оси 4, запрессованной в корпус насоса.

Рисунок.2.2.11. Масляный насос

1 - ведущая шестерня; 2 - корпус; 3 - валик; 4 - ось; 5 - ведомая шестерня; 6 - перегородка; 7 - приемный патрубок с сеткой.

Перегородка 6 насоса изготовлена из серого чугуна и вместе с приемным патрубком 7 крепится к насосу четырьмя болтами. Приемный патрубок отлит из алюминиевого сплава, в нем расположен редукционный клапан

На промежуточном валу с помощью шпонки 7 установлена и закреплена фланцевой гайкой ведущая шестерня 8. Ведомая шестерня 3 напрессована на валик 2, вращающийся в расточках блока цилиндров. В верхнюю часть ведомой шестерни спрессована втулка 5, имеющая внутреннее шестигранное отверстие. В отверстие втулки вставляется шестигранный валик 1, нижний конец которого входит в шестигранное отверстие валика масляного насоса.

Все основные отличия, для удобства сравнения, внесем в таблицу

Рисунок.2.2.12. Привод масляного насоса:

1 - валик привода масляного насоса; 2 - валик; 3 -:гдомая шестерня; 4 - прокладка; 5 - втулка; 6 - крышка; 7 - шпонка; 8 - ведущая шестерня; 9 - промежуточный вал Ведущая и ведомая винтовые шестерни изготовлены из высокопрочного чугуна и азотированы. Сверху привод масляного насоса закрыт крышей 6, закрепленной через прокладку 4 четырьмя болтами.

Таблица 2.2.1. Основные конструктивные отличия

Корпусные детали	ЗМЗ-406	ЗМЗ-402
Блок цилиндров	Чугунный	Алюминиевый с опорами под распределительный вал, со съемными гильзами
Головка блока цилиндров	Шестнадцатиклапанная с распределительными валами для впускных и выпускных клапанов	Восмиклапанная
Газораспределительный механизм	Цепной привод, двухрядный, клапаны приводятся непосредственно от распредвала через гидротолкатели	Шестеренчатый привод распределительного вала, клапаны приводятся через штанги
Система смазки двигателя	Комбинированная - под давлением и разбрызгиванием	Комбинированная - под давлением и разбрызгиванием
Масляный насос	Шестеренчатого Типа	Шестеренчатого типа
Привод масляного насоса	Осуществляется парой винтовых шестерен от промежуточного вала	Парой винтовых шестерен от распределительного вала

Основными конструктивными особенностями двигателя являются верхнее (в головке цилиндров) расположение двух распределительных валов с установкой четырех клапанов на цилиндр (двух впускных и двух выпускных), повышение степени сжатия до 9,3 за счет камеры сгорания с центральным положением свечи. Эти технические решения позволили повысить максимальную мощность и максимальный крутящий момент, снизить расход топлива и уменьшить токсичность отработавших газов.

Для повышения надежности на двигателе применен чугунный блок цилиндров без вставных гильз, имеющий высокую жесткость и более стабильные зазоры в парах трения, уменьшен ход поршня до 86 мм, снижена масса поршня и поршневого пальца, применены более качественные материалы для коленчатого вала, шатунов, болтов шатунов, поршневых пальцев и др.

Привод распределительных валов - цепной, двухступенчатый, с автоматическими гидравлическими натяжителями цепей; применение гидротолкателей клапанного механизма исключает необходимость регулировки зазоров.

Применение гидравлических устройств и форсировка двигателя требуют высокого качества очистки масла, поэтому в двигателе применен полнопоточный масляный фильтр повышенной эффективности ("суперфильтр") однократного использования. Дополнительный фильтрующий элемент фильтра исключает попадание неочищенного масла в двигатель при пуске холодного двигателя и засорении основного фильтрующего элемента.

Привод вспомогательных агрегатов (водяного насоса и генератора) осуществляется плоским поликлиновым ремнем. На двигателе устанавливается диафрагменное сцепление с эллипснонавитыми накладками ведомого диска, имеющими высокую долговечность.

Конструктивные особенности двигателя ЗМЗ-406 в сравнении с двигателем ЗМЗ-402 - Разработка участка по ремонту двигателя ЗМЗ-406, входящего в состав АТСК "Плутон"

Похожие статьи