Общее описание двигателя ЯМЗ-5347-10

Средний дизельный двигатель ЯМЗ-5347-10 разработан на базе двигателя ЯМЗ-5340, 4-цилиндровый, с рядным расположением цилиндров, размерностью D х S = 105х128 мм, с рабочим объемом цилиндров 4,43 л, четырёхтактный, с турбонаддувом, жидкостным охлаждением, непосредственным впрыском топлива и охлаждением наддувочного воздуха.

Рисунок 25. Общий вид двигателя ЯМЗ-5347-10

1 - компрессор кондиционера; 2 - система вентиляции картера; 3 - фильтр тонкой очистки топлива; 4 - крышка маслозаливная; 5 - датчик давления и температуры топлива; 6 - рампа; 7 - топливные трубки высокого давления; 8 - указатель уровня масла; 9- фильтр тонкой очистки топлива;10 - насос топливный высокого давления; 11 –место установки компрессора пневмотормозов; 12 - электронный блок управления; 13 - генератор; 14 - место установки заводской таблички; 15 - гаситель крутильных колебаний; 16 - турбокомпрессор; 17 - датчик температуры охлаждающейжидкости; 18 - фильтр масляный; 19 - датчик давления и температуры наддувочного воздуха; 20 – корпус шестерён; 21 - стартер; 22 - датчик давления и температуры масла.

Дизельный двигатель ЯМЗ-5347 в сборе со сцеплением MF 362 предназначен для установки на многоцелевые автомобили разработки ООО «ВИЦ», классов грузоподъемности 1,5 и 2, 5т.

Двигатель ЯМЗ-5347-11 является комплектацией базового двигателя ЯМЗ-5347-10, отличающейся отсутствием компрессора кондиционера. Комплект поставки двигателя ЯМЗ-5347-11 такой же, как и у базового двигателя ЯМЗ-5347-10.

Дизельные двигатели являются многотопливными, изготовлены в исполнении УХЛ по ГОСТ 15150-69 и рассчитаны на эксплуатацию при температурах окружающего воздуха от минус 50 до плюс 50°C, относительной влажности воздуха до 100% при плюс 35°С, запыленности воздуха не более 1,5 г/м3 и в районах, расположенных на высоте до 1500 м над уровнем моря, без снижения мощностных, экономических и других показателей и до 4500 м над уровнем моря с преодолением перевалов высотой до 4650 м с соответствующим снижением мощностных и экономических показателей.

Двигатель ЯМЗ-5347-10 (рис.25) предназначен для установки на автомобили многоцелевого назначения ГАЗ-233114 “Тигр-М”.

4.2. Основные параметры и характеристики

Тип двигателя: четырехтактный, с воспламенением от сжатия, турбонаддувом, жидкостным охлаждением, промежуточным охлаждением наддувочного воздуха в теплообменнике типа «воздух- воздух», установленном на автомобиле, задним шестеренчатым приводом агрегатов.

 

Число цилиндров		4
Расположение цилиндров		Рядное
Порядок работы цилиндров		1 – 3 – 4 – 2
Схема нумерации цилиндров
Направление вращения двигателя		Правое
Диаметр цилиндра, мм		105
Ход поршня, мм		128
Рабочий объем всех цилиндров, л		4,43
Степень сжатия		17,5
Номинальная мощность брутто, кВт (л.с.), не менее		158 (215)
Частота вращения коленчатого вала при номинальной мощности, мин-1		2600±25
Максимальный крутящий момент брутто, Н.м (кгс.м), не менее		735 (75)
Частота вращения коленчатого вала, соответствующая максимальному крутящему моменту, мин-1		1400…1700
Крутящий момент при частоте вращения 1000 мин-1Н.м (кгс.м), не менее		470 (48)
Частота вращения на холостом ходу, мин-1:
-   минимальная		700±50
-   максимальная, не более		2700
Удельный расход топлива по скоростной характеристике, г/кВт.ч (г/л.с. ч.):
-   минимальный, при частоте\вращения 1400±100 мин-1		197 (145)
-   при номинальной мощности		224 (165)
Часовой расход топлива при номинальной мощности, кг/ч, не более		37
Относительный расход масла на угар в % к расходу топлива, не более		0,2
Способ смесеобразования		Непосредственный впрыск
Число клапанов на один цилиндр	Два впускных и два выпускных. Управление клапанами: одно коромысло на два клапана, привод клапанов через траверсы
Зазор между траверсой и коромыслом на холодном двигателе, мм:
-   впускной		0,3 - 0,4 мм
-   выпускной		0,4 - 0,5 мм
Масса заправленного маслом двигателя в сборе со сцеплением в комплектности поставки, кг		550
Допустимые углы кренов двигателя, град., не более;
-   продольные		35
-   поперечные		25

4.3. Общее устройство двигателя    .

Двигатель ЯМЗ-5347-10 состоит из:

· кривошипно-шатунного механизма[3];

· газораспределительного механизма[4];

· приводов агрегатов;

· элементов систем, обеспечивающих работу двигателя;

· электрооборудования.

 

4.3.1. Кривошипно-шатунный механизм

Кривошипно-шатунный механизм предназначен для преобразования возвратно-поступательного движения поршней во вращательное движение коленчатого вала и состоит из неподвижных и подвижных частей.

К неподвижным частям КШМ относятся: блок цилиндров, гильзы цилиндров, головка блока цилиндров[5].

К подвижным частям КШМ относятся: коленчатый вал, маховик, шатунная группа (шатун, шатунные вкладыши) и поршневая группа (поршень с кольцами, поршневой палец) 

Блок цилиндров (рис.26) четырехцилиндровый, отлит из серого чугуна. Служит основанием для монтажа всех деталей и узлов двигателя.

Отливки блока цилиндров фирмы FritzWinter (Германия); обработка – ОАО «Автодизель», ПСРД ЯМЗ-530.

 

 

Рисунок 26. Блок цилиндров

 

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

Гильза цилиндра 1 (рис.27) «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 (рис. 27) осуществляется за счет точности и чистоты обработки (без герметики и резиновых колец), а по нижнему поясу двумя резиновыми кольцами 3 (рис. 27), 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 (рис.27.), от плоскости картера масляного до головки цилиндров. Через эти полости происходит слив масла с головки цилиндров в картер масляный.

 

Рисунок 27. Блок цилиндров I

1 – гильза цилиндра; 2- верхний бурт гильзы; 3 – резиновые кольца; 4 – полости жёсткости; 5- крышка коренной опоры; 6 – болты крепления крышек коренных опор.

 

В картерных поперечных стенках блока расположено пять гнезд с вкладышами под коренные шейки коленчатого вала.

Крышки коренных опор 5 (рис. 27) крепятся к блоку двумя болтами 6 (рис. 27). Обработка гнезд под коленчатый вал производится в сборе с крышками, поэтому крышки коренных опор не взаимозаменяемы. Порядковый номер крышек выбивается 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 на специальной площадке 1 (рис. 28) блока цилиндров, расположенной на переднем торце блока с левой стороны у генератора.

 

Рисунок 28. Блок цилиндров II

1 – площадка для маркировки двигателя; 2 – бронзовая втулка распределительного вала; 3 – расточка заднего торца блока.

 

В верхней левой части блока имеется туннель с пятью расточками под распределительный вал. В четырех расточках установлены бронзовые втулки 2 (рис. 28). Расточка у заднего торца блока 3 (рис. 28) втулки не имеет, в нее устанавливается корпус заднего подшипника распределительного вала.

Над расточкой под распределительный вал имеется восемь вертикальных гнезд для толкателей штанг. Каждое гнездо имеет паз, в котором толкатель фиксируется от проворота.

Корпус шестерен 20 (рис. 25) установлен непосредственно на задний торец блока цилиндров на герметики без прокладки с центрированием по двум штифтам.

Вместе с картером маховика корпус шестерен образует полость, в которой размещены масляный насос и все шестерни привода агрегатов, расположенные в задней части двигателя (см. раздел «Шестеренный привод агрегатов»). На корпусе шестерен установлены топливный насос высокого давления и компрессор пневмотормозов.

Картер маховика изолирует заднюю часть внутренней полости двигателя от маховика. Уплотнение обеспечивается манжетой, работающей по хвостовику коленчатого вала.

Картер маховика устанавливается на корпус шестерен на герметики без прокладки с центрированием по двум штифтам.

С правой стороны имеется расточка с фланцем для установки стартера. С левой стороны внизу имеется отверстие для установки механизма ручного проворота коленчатого вала и смотровое отверстие, необходимые при регулировке тепловых зазоров в клапанах.

Для стыковки двигателя с трансмиссией задний торец картера маховика выполнен по стандарту SAE 3 для двигателей ЯМЗ-5347 и ЯМЗ-5347-10 и SAE-2 для двигателя ЯМЗ-5347-20.

Передняя крышка блока цилиндров обеспечивает уплотнение переднего носка коленчатого вала манжетой. Центрирование передней крышки осуществляется при помощи двух штифтов. Стык между торцом блока цилиндров и привалочной поверхностью крышки уплотняется прокладкой.

Головка блока цилиндров (рис. 29) блочная, общая на четыре цилиндра, изготовлена из специального чугуна. Отливки головки цилиндров фирмы FritzWinter (Германия); обработка – ОАО «Автодизель», ПСРД ЯМЗ-530.

Крепление осуществляется болтами 1 (рис. 29), в процессе эксплуатации контроля затяжки болтов не требуется.

Для обеспечения отвода тепла ГБЦ имеет сложную полость жидкостного охлаждения, сообщающуюся с полостью блока (см. раздел «Система охлаждения»).

Впускной воздушный коллектор 2 (рис. 29) отлит за одно целое с ГБЦ.

В ГБЦ размещены клапаны с пружинами, коромысла клапанов, траверсы, стойки коромысел и инжекторы (см. разделы «Механизм газораспределения» и «Форсунки»).

Под клапаны газораспределения в ГБЦ с натягом установлены седла и направляющие втулки клапанов. Седла и направляющие втулки клапанов окончательно обрабатываются после их запрессовки в ГБЦ.

Привалочная к блоку цилиндров поверхность ГБЦ гладкая. Уплотнение стыка ГБЦ, блока и гильзы осуществляется металлической трехслойной прокладкой 3 за счет зигов на прокладке (рис. 29).

 

Рисунок 29. Головка блока цилиндра с прокладкой

1 – болты крепления ГБЦ; 2 – впускной воздушный коллектор; 3 – прокладка ГБЦ; 4 - отверстие подвода масла к головке цилиндров; 5 - отверстия отвода охлаждающей жидкости из головки цилиндров; 6 - место маркировки прокладки головки цилиндров; 7 - отверстия слива масла с головки цилиндров.

 

В ГБЦ (рис. 30) размещены клапаны с пружинами 3, траверсы 2, коромысла клапанов 1, стойки коромысел 4 и инжекторы.

 

Рисунок 30. Головка блока цилиндров.

1 – коромысла клапанов; 2 – траверсы; 3 – пружины клапанов; 4 – стойки коромысел.

 

Под клапаны газораспределения в ГБЦ (рис. 31) с натягом установлены седла 2 и направляющие втулки 1 клапанов. Седла и направляющие втулки клапанов окончательно обрабатываются после их запрессовки в ГБЦ.

 

Рисунок 31. ГБЦ в разрезе.

1 – направляющие втулки клапанов; 2 – сёдла клапанов.

Коленчатый вал 3 (рис. 32) – стальной, штампованный за одно целое с противовесами, без обработки по противовесам и торцам щек.

Коленчатый вал полноопорный, коренные и шатунные шейки закалены ТВЧ вместе с галтелями. Вал устанавливается в блок на коренные шейки через коренные подшипники скольжения (коренной вкладыш верхний 2 и коренной вкладыш нижний 6), смазка шатунных подшипников осуществляется через сверления в шейках. Коленчатый вал динамически отбалансирован.

Осевая фиксация коленчатого вала в двигателе осуществляется двумя шайбами упорного подшипника 5 (в виде подковы), по одной с каждой стороны, установленными в выточки и пазы упорной крышки коренного подшипника.

Передняя 1 и задняя 4 манжеты уплотнения коленчатого вала лепесткового типа с уплотняющей рифленой кромкой из фторопласта PTFE требуют внимательного отношения при монтаже и демонтаже.

Рисунок 32 - Коленчатый вал.

1 – манжета передняя; 2 – коренной вкладыш верхний; 3 – вал коленчатый; 4 – манжета задняя; 5 – шайба упорного подшипника; 6 – коренной вкладыш нижний

 

На хвостовике вала установлена шестерня, не имеющая фиксации. На выступ носка коленчатого вала устанавливается гаситель крутильных колебаний и фланец отбора мощности спереди. Крепление этих деталей к носку вала осуществляется шестью болтами с внутренней звездочкой, теми же, что и крепление маховика. К хвостовику коленчатого вала крепится маховик.

На площадке противовеса последней щеки при основном производстве автоматически наносится следующая видимая маркировка (слева - направо): по две цифры - день, месяц, год; три цифры – серийный номер, две цифры – условное обозначение диаметров шатунных и коренных шеек; последующая зона имеет идентификацию, распознаваемую сканером.

Диаметры шатунных и коренных шеек основных и ремонтных размеров коленчатого вала, их условное обозначение, а также соответствующее условное обозначение вкладышей и шайб упорного подшипника указаны ниже в таблице.

ВНИМАНИЕ! ПРИ ПЕРЕШЛИФОВКЕ ШЕЕК НА РЕМОНТНЫЕ РАЗМЕРЫ НЕ ДОПУСКАТЬ ПРИЖОГОВ ПО ШЕЙКАМ, ГАЛТЕЛЯМ И ОСОБЕННО ТОРЦАМ ЩЕК! НЕ ВЫВЕДЕННЫЕ ТРЕЩИНЫ - ПРИЧИНА БЫСТРОЙ ПОСЛЕДУЮЩЕЙ ПОЛОМКИ ВАЛА. ПРИ ПРАВИЛЬНОЙ ЭКСПЛУАТАЦИИ СРОК СЛУЖБЫ ВАЛА - НЕ МЕНЕЕ СРОКА СЛУЖБЫ ДВИГАТЕЛЯ.