Наладка клапанного механизма ЯМЗ 238

Немного об устройстве ГРМ ЯМЗ 238

Перед осуществлением регулировки клапанов на турбодизеле ЯМЗ 238 стоит ознакомиться с верхнеклапанной компоновкой ГРМ. Схема предполагает:

• нижнее размещение распредвала в развале блока;
• косвенную связь между клапаном и распредвалом через систему роликовый толкатель-штанга-коромысло;
• наличие подналадочного устройства передающего рычага.

Необходимость в проведении регулировки клапанного механизма и суть подготовки

Детали мотора ЯМЗ 238, как и узлы любых других двигателей, подвергаются нагреву и, как следствие, упругому расширению. Операция производится с целью обеспечить в разогретом рабочем состоянии плотное прилегание клапана к седлу.

В процессе эксплуатации стоит принимать внимание, что:

• увеличенный тепловой зазор приводит к ухудшению работы камеры сгорания, сокращая ресурс исполнительных органов ГРМ;
• малый зазор не обеспечивает герметичного соединения между клапаном и седлом ГБЦ, что ведет не только к ухудшению показателей мотора, но и приводит к прогару.

Первоначальная задача подготовительного процесса – выключение подачи топлива. Обесточить ТНВД можно поворотом скобы кулисы, расположенной в корпусе регулятора частоты вращения, вниз.

В ранг мероприятий подготовительного плана также включены:

• охлаждение двигателя до температуры 20-30 градусов;
• демонтаж клапанной крышки;
• проверка усилия затяжки осей коромысел ГРМ (заводом-изготовителем предписан диапазон 120-150 Нм).

Проверка действительных величин «тепловых компенсаторов»

Производитель турбодизеля оговаривает, для ЯМЗ 238 регулировка клапанов необходима лишь в случае вылета измеренного значения за установленные пределы: 0,25-0,30 мм. Точный замер зазоров обоих клапанов одного цилиндра можно осуществить только лишь в такте сжатия:

• сфокусировать внимание на первом цилиндре;
• провернуть коленвал по часовой стрелке (взгляд на вентилятор, со стороны передка автомобиля) до момента закрытия впускного клапана (завершение такта всасывания) – его торец, контактирующий с носком коромысла, должен подняться в верхнюю максимальную точку;
• вращать коленвал еще на 1/3 оборота (120 градусов), соблюдая прежнее направление поворота.

Идентифицирование номера цилиндра производится так:

• ориентировать взгляд на вентилятор мотора (на передок автомобиля);
• левый ближний цилиндр – первый;
• правый ближний цилиндр – пятый;
• дальнейшая нумерация ведется последовательно (крайний левый – четвертый, крайний правый – восьмой).

Проворачивать коленвал можно двумя способами:

• спереди: за крепление шкива подходящим накидным ключом;
• сзади: специальным воротком – за маховик.

Определение величины зазора производится по толщине щупа, помещаемого между торцом клапана и приливом коромысла. Не подлежат коррекции клапана в случае, если щуп 0,25 проходит свободно, а 0,30 – с ощутимым натягом.

При осмотре и регулировке клапанов на двигателе ЯМЗ 238 передающие рычаги (коромысла) рекомендуется прижать:

• на правой ГБЦ (1-4 цилиндры) рычаги выпускных элементов – к торцу оси; впускных деталей – к упорной шайбе;
• на левой ГБЦ (5-8 цилиндры) – наоборот.

Как производится регулировка клапанов на моторе ЯМЗ 238: основные приемы

При получении некорректного значения исследуемой величины следует выполнить следующие действия:

• ослабить гайку регулировочного винта, расположенную на противоположном конце коромысла;
• вставить щуп подходящей толщины между торцом «запорного элемента» камеры сгорания и рычагом;
• вращать винт отверткой до момента установления приемлемого значения «теплового компенсатора»;
• предотвращая поворот винта, зажать гайку;
• удостоверится в номинальном значении зазора, при необходимости повторить спектр мероприятий.

К сведению. При проверке расстояний после вращения коленвала уже отрегулированного двигателя допускается колебание в границах 0,20-0,35 мм, вызванное неточностями деталей ГРМ.

На окончательном этапе необходимо:

• пустить мотор и диагностировать характер его работы на предмет отсутствия стуков;
• проверить состояние прокладок;
• поставить крышки ГБЦ.

Звонкие стуки в процессе работы мотора – повод еще раз проверить и настроить ГРМ.

Резюме

Перекрыв подачу топлива, демонтировав клапанную крышку и проверив затяжку осей коромысел ГРМ, приступают к регулировке выпускного и впускного клапанов ЯМЗ 238 согласно установленного диапазона (0,25-0,3 мм):

• вращая коленвал за шкив или маховик, выставить клапаны исследуемого цилиндра в такт сжатия;
• проверить зазор, вставив щуп между качающимся рычагом и торцом клапана;
• ослабить гайку подналадочного винта;
• снова смонтировать щуп;
• вращением винта добиться рекомендуемой величины тепловой компенсации;
• зажать гайку;
• вновь проверить регулируемую величину щупом, при необходимости – повторить;
• произвести дальнейшую наладку в порядке 5-4-2-6-3-7-8;
• провернуть коленвал и вновь идентифицировать расстояние (допускается 0,20…0,35 мм);
• пустить двигатель и удостоверится в отсутствии стуков;
• установить крышки ГБЦ.

Газораспределительный механизм

Газораспределительный механизм предназначен для наполнения камеры сгорания дизеля в установленные моменты времени воздухом и своевременного выпуска отработавших газов в окружающую среду.

Газораспределительный механизм дизелей типа ЯМЗ с верхним расположением клапанов и с нижним расположением распределительного вала состоит из распределительного вала, роликовых толкателей качающегося типа, трубчатых штанг, коромысел с регулировочными винтами, впускных и выпускных клапанов с пружинами, тарелками и сухарями. Распределительный вал с закаленными шейками и кулачками — общий для цилиндров обоих рядов. Его изготовляют из стали. Все кулачки (24 на ЯМЗ-240Б и 16 на ЯМЗ-238НБ) одинакового профиля. Продольное смещение вала ограничено упорным фланцем. К переднему торцу вала дизеля ЯМЗ-240Б прикреплен эксцентрик для привода топливо-подкачивающнх насосов.

В стальные толкатели запрессованы каленые пяты для повышения работоспособности пар толкатель — штанга и установлены на игольчатых подшипниках ролики, постоянно прижимаемые к кулачкам распределительного вала. Толкатели размещены на обшей полой оси, расположенной вдоль дизеля над распределительным валом и состоящей из трех отдельных частей.

Коромысла клапанов с бронзовыми втулками установлены на осях, запрессованных в стойки. Последние прикреплены к головке цилиндров шпильками с контролируемой затяжкой. К бронзовым втулкам коромысел масло поступает через полые штанги, кольцевые канавки в ступицах толкателей, полую ось толкателей и канал в блок-картере.

Клапаны изготовляют из жаропрочной стали и подвергают термообработке. Диаметр тарелки впускного клапана 61 мм , выпускного — 48 мм . Клапаны установлены в направляющих втулках и прижаты к седлам головок цилиндров каждый двумя цилиндрическими пружинами с разным направлением навивки. Пружины крепят специальным замком, обеспечивающим проворачивание клапана при работе дизеля. Каждый цилиндр оснащен одним впускным и одним выпускным клапанами.

В процессе работы дизеля распределительный вал приводится во вращение через пару косозубых шестерен 5 и 6 (рис. 9, а) от хвостовика коленчатого вала на ЯМЗ-240Б или через шестерни 13 и 12 (рис. 9,6) от носка коленчатого вала на ЯМЗ-238НБ. Далее с помощью кулачков, толкателей и коромысел вращение преобразуется в возвратно-поступательное движение штанг и клапанов. Привод распределительного вала является частью механизма, передающего также вращение от коленчатого вала на дизеле ЯМЗ-240Б масляному (через шестерни 2 и 1), водяному (через шестерни 2, 4 и 3) и топливному высокого давления (через шестерни 6, 7 и 5) насосам, а на дизеле ЯМЗ-238НБ вентилятору системы охлаждения (через шестерни 12 и 11), масляному (через шестерни 14 и 15) и топливному высокого давления (через, шеетерни 12 и 10) насосам. При сборке дизеля шестерни устанавливают по меткам.

В процессе работы детали газораспределительного механизма нагреваются и удлиняются. Поэтому для обеспечения плотной посадки клапанов в седлах между клапаном и коромыслом устанавливают зазор (тепловой) 0,25. 0,3 мм. Вследствие возможного биения сопрягаемых деталей механизма в процессе эксплуатации допускается увеличение зазора до 0,4 мм .

Из диаграммы фаз газораспределения (рис. 10) дизелей ЯМЗ-240Б и ЯМЗ-238НБ видно, что впускные клапаны открываются за 20° до прихода поршня в в.м.т., когда выпускные клапаны еще открыты. Перекрытие клапанов для обоих дизелей равно 40° по углу поворота коленчатого вала и введено для улучшения очистки цилиндров от отработавших газов и наполнения его воздухом. Продолжительность открытия впускных и выпускных клапанов дизеля ЯМЗ-240Б одинакова и равна 256° по углу.п оворота коленчатого вала, а дизеля ЯМЗ-238НБ разная: впускных — 246°, выпускных — 266°. Меньшая продолжительность открытия впускных клапанов на дизеле ЯМЗ-238НБ объясняется наличием турбонаддува и меньшей (на 200 мин-1) номинальной частотой вращения коленчатого вала.

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.

Ослабляют контргайку регулировочного винта, вставляют в зазор между торцом клапана и бойком коромысла щуп и, вращая винт отверткой, устанавливают зазор 0,25. 0,3 мм. Придерживая винт отверткой, затягивают контргайку и еще раз проверяв ют щупом зазор. Щуп толщиной 0,25 мм должен входить в зазор при легком нажиме, а щуп толщиной 0,3 мм с усилием.

Чтобы отрегулировать зазоры в следующих трех цилиндрах, проворачивают коленчатый вал в направлении рабочего движения до совмещения меток следующих цилиндров с указателем. При этом используют механизм проворота, установленный на картере маховика с правой стороны, или ломик, вставленный в одно из радиальных отверстий маховика через нижний люк его картера.

После регулирования пускают дизель и прослушивают его работу. При появлении стука клапанов вновь проверяют и регулируют зазоры.

Устанавливают крышки люка и головок цилиндров, пускают дизель и проверяют, есть ли подтекание масла из-под прокладок.

Регулирование зазоров в газораспределительном механизме дизеля ЯМЗ-238НБ отличается от описанного выше следующими особенностями.

Коленчатый вал проворачивают по ходу часовой стрелки (если смотреть со стороны вентилятора) ключом за болт крепления шкива на передней крышке корпуса или ломиком, вставленным в одно из радиальных отверстий в маховике.

При регулировании зазоров клапанов риски на ведомой шестерне привода топливного насоса высокого давления совмещают с указателем на картере маховика (рис. 11,6).

Зазоры клапанов регулируют по порядку работы цилиндров: 1—5—4—2—6—3—7—8.

На тракторах Кировец доступ к лючкам картера маховика затруднен из-за близкого расположения дизеля к передней стенке кабины и размещения сверху и сзади картера маховика приводов управления, деталей и механизмов систем очистки воздуха, выпуска отработавших газов, вентиляции и отопления кабины и др.

Поэтому при регулировании зазоров клапанов на дизеле ЯМЗ-238НБ редко используют лимбы в лючках, а вращением коленчатого вала добиваются полного закрытия клапанов в такте сжатия и регулируют зазоры клапанов сначала первого, а затем других цилиндров (по порядку их работы).

Клапаны притирают при снятых головках цилиндров в такой последовательности.

1. Отворачивают гайки скоб крепления форсунок и снимают форсунки.

2. Снимают коромысла и их оси.

3. Устанавливают головку цилиндров на плиту (или верстак) так, чтобы обеспечить упор для клапанов. Снимают клапаны с помощью приспособления (рис. 12).

Ниже приведены различия приспособлений для демонтажа клапанов дизелей типа ЯМЗ.

Для снятия клапана крючок приспособления вводят в отверстие переходника или упорный винт ввинчивают в отверстие головки цилиндров. Нажимную тарелку 3 устанавливают на тарелку пружины клапана, с помощью рукоятки 4 рычага приспособления отжимают пружины клапана, вынимают сухари и снимают приспособление. На седла и тарелки клапанов наносят метки, чтобы при сборке установить их на свои места. Снимают пружины, поднимают головку цилиндров и вынимают клапаны.

Клапаны и седла очищают от нагара, промывают в керосине и дефектуют. Клапаны с покоробленными тарелками (или стержнями) и нагарами на фасках, а также седла с нагарами восстанавливают шлифовкой или заменяют новыми. Не рекомендуется устанавливать на дизель выпускные клапаны с индексом КБ, имеющие недостаточную прочность наплавки рабочей фаски. Герметичность пар клапан—седло восстанавливают притиркой при незначительных износах их и мелких раковинах на фасках.

Приготавливают притирочную пасту, тщательно перемешивая до сметанообразного состояния микропорошок зеленого карбида кремния 63С-М28, моторное масло и дизельное топливо в соотношении 1,5:1:0,5 (по объему). Перед применением смесь следует тщательно перемешать, так как микропорошок осаждается.

Для притирки на фаску клапана наносят тонкий равномерный слой указанной выше пасты, стержень клапана смазывают моторным маслом и клапан устанавливают на место. Притирочную пасту можно наносить в выточки на головке цилиндров (в них запрессованы седла) не менее чем на 90° по их окружности. Наличие пасты на торцах тарелок клапанов не допускается.

Устанавливают на клапан дрель с присосом или специальное приспособление и производят притирку пары клапан — седло следующим образом: нажимая на клапан с усилием 20. 30 Н, поворачивают его на 1/3 оборота, а затем в обратном направлении на 1/4 оборота. После пяти двойных ходов клапан приподнимают для лучшего доступа притирочной пасты. Притирку продолжают до тех пор, пока на фасках клапана и седла не появится непрерывный матовый поясок шириной не менее 1,5 мм . При правильной притирке матовый поясок на седле должен начинаться у основания большого конуса седла. Не допускаются разрывы матового пояска и наличие на нем рисок. Во избежание получения кольцевых рисок нельзя производить притирку круговыми движениями.

После окончания притирки клапаны и седла промывают керосином и вытирают насухо. Устанавливают клапаны и пружины.

Проверяют герметичность пар седло — клапан, заливая керосин или дизельное топливо поочередно во впускные и выпускные окна. Качество притирки считается хорошим, если залитая жидкость не просочится в течение одной минуты через клапан при его повороте на любой угол. Качество притирки можно проверить с помощью мягкого графитового карандаша. Для этого наносят через равные промежутки 10. 15 черточек поперек фаски клапана, осторожно вставляют клапан в седло и, сильно нажимая, поворачивают его на 1/4 оборота. Все черточки на хорошо притертом клапане будут стерты.

Текущий ремонт газораспределительного механизма. При эксплуатации возможно возникновение неисправностей газораспределительного механизма (табл. 8), для устранения которых необходима его разборка.

Устранение неисправностей головки цилиндров. Головку цилиндров заменяют при обнаружении одного из следующих дефектов: трещины в стенках охлаждающей рубашки, нарушающие ее герметичность: утопание тарелки нового впускного клапана относительно плоскости разъема более чем на 2,7 мм и выпускного более чем на 3,2 мм ; неплоскостность поверхности разъема головки с блоком цилиндров более 0,1 мм по всей длине. Последовательность операций при демонтаже головки цилиндров приведена в § 1 главы 2. Установку головки цилиндра производят в последовательности, обратной ее снятию. Перед установкой прокладки и крышки головки цилиндров смазывают графитовой смазкой УСсА (ГОСТ 3333—80) с двух сторон. При сборке затягивают гайки крепления форсунок, болты крепления осей коромысел и гайки шпилек крепления на головках цилиндров.

Текущий ремонт головки цилиндров. При наличии раковин, рисок и задиров фаски гнезд или седла клапанов обрабатывают шлифовальными кругами с направляющими хвостовиками. Угол конуса шлифовальных кругов для обработки рабочих поверхностей седел впускных клапанов 121°. 121°30, а седел выпускных 91°. 91°30. Для обработки нижней кромки рабочей поверхности седел впускных клапанов применяют шлифовальный круг с углом конуса 150°, а для обработки верхней кромки — шлифовальный круг с углом конуса 60°. После обработки ширина рабочей поверхности седла должна быть 2. 2,5 мм.

У выпускного клапана дополнительно обрабатывают только нижнюю кромку шлифовальным кругом с углом конуса 150°. После обработки ширина рабочей поверхности седла 1,5. 2 мм. При дефектации клапанов к дальнейшей эксплуатации допускают клапаны с изгибом стержня (с биением рабочей поверхности тарелки относительно поверхности стержня) не более 0,03 мм и высотой цилиндрического пояска тарелки клапана не менее 0,5 мм . Клапаны с рисками и раковинами на рабочих фасках шлифуют под углом 60°30. 60°45 к вертикальной оси для впускного клапана и под углом 45°30. 45°45—для выпускного.

Втулки клапанов с трещинами, обломами и неплотной посадкой заменяют. При замене втулок головку цилиндров нагревают в кипящем содовом растворе, а втулки выдерживают в течение 24 ч в чистом моторном масле при комнатной температуре. После запрессовки втулок обрабатывают их внутреннюю поверхность до размера 12. 12,019 мм. При износе отверстия в головке цилиндров под втулку (более 19,03 мм ) развертывают отверстие до диаметра 19,2. 19,22 мм, чтобы при запрессовке сохранить натяг 0,02. 0,05 мм. Прокладки головок цилиндров с трещинами, вмятинами и разрывами выбраковывают.

Пружины клапана допускают к дальнейшему использованию, если их размеры и упругость соответствуют данным табл. 9.