Двигатель КамАЗ-7403.10

Содержание.

Техническое описание. 2

Техническая характеристика двигателя. 3

Блок цилиндров  и привод агрегатов. 4

Кривошипно-шатунный механизм. 4

Механизм газораспределения. 7

Система смазки. 10

Система питания  топливом. 13

Характеристика  топливной аппаратуры. 13

Системы питания  двигателя воздухом и выпуска  отработавших газов. 21

Техническая характеристика турбокомпрессора ТКР7Н-1. 25

Система охлаждения. 25

Электрофакельное  устройство. 30

Техническая характеристика деталей ЭФУ. 32

Список литературы: 33

ДВИГАТЕЛЬ КамАЗ-7403.10

Техническое описание.

На автомобилях  КамАЗ-53212 и -54112 может быть установлен четырёхтактный восьмицилиндровый V-образный дизельный двигатель КамАЗ-7403.10 (рис. 1), отличающийся высокой мощностью, надёжностью и повышенным ресурсом благодаря применению: поршней, отлитых из высококремнистого алюминиевого сплава с чугунной упрочняющей вставкой под верхнее компрессионное кольцо и коллоидно- графитным приработочным покрытием юбки; поршневых колец с хромовым и молибденовым покрытием боковых поверхностей; азотированного или упрочнённого индукционной закалкой коленчатого вала; трёхслойных тонкостенных сталебронзовых вкладышей коренных и шатунных подшипников; закрытой системы охлаждения, заполняемой низкозамерзающей охлаждающей жидкостью, с автоматическим регулированием температурного режима, гидромуфтой привода вентилятора и термостатами; высокоэффективных бумажных фильтрующих элементов для фильтрации масла, топлива и воздуха; гильз цилиндров, объемно-закаленных и обработанных плосковершинным хонингованием; электрофакельного устройства подогрева воздуха, обеспечивающего надёжный пуск двигателя при отрицательных температурах окружающего воздуха до -25( 
С.

Рис. 1. Двигатель  КамАЗ-7403.10 с турбонаддувом:

1 – коллектор  выпускной; 2 – стартер; 3 – крышка головки цилиндра; 4 – картер масляный; 5 – кронштейн рычага переключения передач; 6 – насос водяной; 7 – крыльчатка вентилятора; 8 – ремни привода; 9 – фильтр центробежный масляный; 10 – генератор; 11, 25 – кронштейны; 12 – рычаг переключения передач; 13 – патрубок объединительный; 14 – крышка регулятора 
ТНВД; 15, 22 – свечи факельные; 16 – клапан электромагнитный; 17, 23 – коллекторы впускные; 18 – фильтр тонкой очистки топлива; 19 – компрессор; 
20, 26 – турбокомпрессоры; 21 – бачок насоса гидроусилителя рулевого управления; 24 – патрубок.

Техническая характеристика двигателя.

|Модель |КамАЗ-7403.10 | 
|Тип |4-тактный с воспламенением от сжатия| 
|Число цилиндров | | 
|Расположение цилиндров |8 | 
|Порядок работы цилиндров |V-образное, угол развала 90( | 
|Направление вращения коленчатого вала |1-5-4-2-6-3-7-8 | 
|Диаметр цилиндров и ход поршня |правое | 
|Рабочий объём, л |120(120 | 
|Степень сжатия |10,85 | 
|Гарантируемая мощность, л. с. |16 | 
|Частота вращения коленчатого вала при |260 | 
|гарантируемой мощности, об/мин | | 
|Максимальный крутящий момент, кгс*м |2600 | 
|Частота вращения при максимальном |80 | 
|крутящем моменте, об/мин | | 
|Частота вращения холостого хода, не |1600-1800 | 
|более, об/мин: | | 
|минимальная | | 
|максимальная |600 | 
|Удельный расход топлива, г/л.с.*ч (по |2930 | 
|скоростной характеристике рис. 2): | | 
|минимальный | | 
|максимальный |160 | 
|Фазы газораспределения: |175 | 
|открытие впускного клапана | | 
|закрытие ---//---//---//---//---//--- |13( до в.м.т. | 
|открытие выпускного клапана |49( после н.м.т. | 
|закрытие ---//---//---//---//---//--- |66( до н.м.т. | 
|Число клапанов на цилиндр |10( после в.м.т. | 
|Давление масла в прогретом двигателе, |один впускной и один выпускной | 
|кгс/см2, при частоте вращения: | | 
|номинальной | | 
|минимальной холостого хода, не менее |4,0-5,5 | 
|Масса силового агрегата, кг |1 | 
|не заправленного двигателя, кг |1120 | 
|Форсунки (закрытого типа) |730 | 
|Давление начала подъёма иглы форсунки,|модели 271 | 
|МПа: | | 
|бывшей в эксплуатации |(21,5 | 
|новой (заводской регулировки) |23,5(24,2 | 
|Система наддува |газотурбинная с двумя | 
| |турбокомпрессорами |

Рис. 2. Внешняя  скоростная характеристика двигателей КамАЗ-7403.10 и КамАЗ-740.10:

Ne – эффективная  мощность; Mкр – крутящий момент; n – частота вращения; qe – удельный расход топлива.

Блок цилиндров  и привод агрегатов.

Блок цилиндров  отлит из легированного серого чугуна заодно с верхней частью картера. Картерная часть блока связана  с крышками коренных опор поперечными  болтами-стяжками, что придает прочность конструкции. Для увеличения продольной жесткости наружные стенки блока выполнены криволинейными. Бобышки болтов крепления головок цилиндров представляют собой приливы на поперечных стенках, образующих водяную рубашку блока. 
Левый ряд цилиндров смещен относительно правого вперед на 29,5 мм, что вызвано установкой на одной кривошипной шейке коленчатого вала двух шатунов. 
Спереди к блоку крепится крышка, закрывающая гидромуфту привода вентилятора, сзади – картер маховика, который служит крышкой механизма привода агрегатов, расположенного на заднем торце блока. 
Гильзы цилиндров - "мокрого" типа, легкосъемные, изготовлены из специального чугуна центробежным литьем, объемно закалены для повышения износостойкости. 
Зеркало гильзы обработано плосковершинным хонингованием для получения сетки впадин и площадок под углом к оси гильзы. Такая обработка способствует удержанию масла во впадинах и лучшей прирабатываемости гильзы. 
В соединении гильза – блок цилиндров водяная полость уплотнена резиновыми кольцами круглого сечения. В верхней части установлено кольцо под бурт в проточку гильзы, в нижней части – два кольца в расточки блока. 
Привод агрегатов – шестереночный с прямозубыми шестернями (рис. 3). 
Газораспределительный механизм приводится в действие от ведущей шестерни 
24, установленной с натягом на хвостовике коленчатого вала, через блок промежуточных шестерен 2 и 21 который вращается на сдвоенном коническом роликоподшипнике. Шестерня 13 распределительного вала установлена на хвостовик вала с натягом. При сборке надо следить, чтобы метки на торце шестерен, находящихся в зацеплении, были совмещены. 
Привод топливного насоса высокого давления осуществляется от шестерни 12, находящейся в зацеплении с шестерней распределительного вала. Вращение к топливному насосу высокого давления передается через ведущую и ведомую полумуфты с упругими пластинами, которые компенсируют несоосность. 
С шестерней привода топливного насоса находятся в зацеплении шестерня привода компрессора и шестерня привода насоса гидроусилителя рулевого управления. 
Моменты затяжки болтов крепления оси промежуточных шестерён равен 
49,1(60,8 Н*м (5(6,2 кгс*м), болта крепления роликоподшипника 88,3(98,1 Н*м 
(9(10 кгс*м). 
Окружной зазор в шестернях привода агрегатов 0,1(0,3 мм.

Кривошипно-шатунный механизм.

Коленчатый вал (рис. 4) – стальной, изготовлен горячей штамповкой, упрочен азотированием или закалкой токами высокой частоты шатунных и коренных шеек. Он имеет пять коренных опор и четыре шатунные шейки. В шатунных шейках вала выполнены внутренние полости, закрытые заглушками 3, где масло подвергается дополнительной центробежной очистке. Для сбора загрязнений установлены втулки 8. Полости шатунных шеек сообщаются наклонными отверстиями с поперечными каналами в коренных шейках. 
На носке и хвостовике коленчатого вала установлены: шестерня 2 привода масляного насоса и ведущая шестерня 5 в сборе с маслоотражателем 6. 
Выносные противовесы 1 и 4 съемные, закреплены на валу прессовой посадкой. 
Осевые перемещения коленчатого вала ограничены четырьмя сталеалюминевыми полукольцами, установленными в проточках задней коренной опоры так, чтобы сторона с канавками прилегала к упорным торцам вала, а ус кольца входил в паз на крышке заднего коренного подшипника. Хвостовик коленчатого вала уплотнен резиновым самоподжимным сальником, установленным в картере маховика. 
Маховик (рис. 5) из серого специального чугуна закреплен болтами 6 на заднем торце коленчатого вала и зафиксирован двумя штифтами и установочной втулкой 8. Зубчатый венец 1 посажен на маховик по горячепрессовой посадке и служит для пуска двигателя стартером. Число зубьев венца маховика 113.

Рис. 3. Блок распределительных  шестерен: 
1 – болт М 12(1,25(90; 2, 21 - шестерни промежуточные; 3 – болт; 4 – шайба пружинная; 5 – манжета; 6 – корпус заднего подшипника; 7 – прокладка; 
8 – сухарь; 9 - вал шестерни привода топливного насоса высокого давления; 
10, 20 – шпонки; 12 – шестерня привода ТНВД; 13 – вал распределительный в сборе с шестерней; 14 – шайба упорная; 16 – ось ведущей шестерни; 17 – шайба; 18 –болт М 10(1,25(25; 19 – подшипник роликовый конический двухрядный; 22 – кольцо упорное; 23 – кольцо стопорное; 24 – шестерня ведущая коленчатого вала.

Рис. 4. Коленчатый вал в сборе: 
1 – передний противовес; 2 – шестерня привода масляного насоса; 3 – заглушка; 4 – задний противовес; 5 – ведущая шестерня; 6 – маслоотражатель; 
7 – коленчатый вал; 8 – втулка; 9 – винт-заглушка.

На наружной поверхности маховика имеется паз  под фиксатор маховика, который используется при регулировании двигателя. 
Шатуны 3 (рис. 6) – стальные, двутаврового сечения; нижняя головка выполнена с прямым плоским разъемом. Шатун окончательно обработан в сборе с крышкой 5, поэтому крышки шатунов невзаимозаменяемы. На крышке и шатуне нанесены метки спаренности 7 в виде трехзначных порядковых номеров. При сборке метки на шатуне и крышке должны находиться с одной стороны. Кроме того, на крышке шатуна выбит порядковый номер цилиндра. На каждой шатунной шейке коленчатого вала установлено по два шатуна. Подшипниками скольжения служат втулка 2 из биметаллической ленты в верхней головке шатуна и съемные взаимозаменяемые вкладыши 8 – в нижней. Крышка шатуна закреплена двумя шатунными болтами 4 с гайками 6.

Рис. 5. Маховик:

1 – зубчатый  венец; 2 – фиксатор маховика; 3 –  маховик; 4, 8 – установочные втулки; 5 – сухарь отжимного рычага сцепления; 6 – болт крепления маховика; 7 – пружинное опорное кольцо; 9 – манжета ведущего вала коробки передач.

Рис. 6. Шатунно-поршневая  группа: 
1 – поршень; 2 – втулка верхней головки шатуна; 3 – шатун; 4 – болт шатунный; 5 – крышка шатуна; 6 – гайка; 7 – метка спаренности; 8 – вкладыш нижней головки шатуна; 9 – кольцо стопорное; 10 – палец; 11 – кольцо маслосъёмное; 12 – кольца компрессионные.

 
Поршни 1 выполнены из высококремнистого  алюминиевого сплава со вставкой 
(специальный чугун) под верхнее компрессионное кольцо и коллоидно- графитовым покрытием юбки. На поршне установлены два компрессионных кольца 
12 и одно маслосъемное 11. Компрессионные кольца в сечении представляют собой одностороннюю трапецию, изготовлены они из чугуна специального химического состава. Рабочая поверхность верхнего компрессионного кольца покрыта хромом, нижнего - молибденом. 
Маслосъемное кольцо – прямоугольного сечения с витым пружинным расширителем и хромированной рабочей поверхностью. 
В головке поршня расположена тороидальная камера сгорания. Для уменьшения надпоршневого зазора при сборке двигателя подбором варианта исполнения поршня обеспечено выступание поршня над уплотнительным торцом гильзы в пределах 0,5(0,7 мм. 
С шатуном поршень соединен пальцем 10 плавающего типа, осевое перемещение пальца в поршне ограничено стопорными кольцами 9. Поршневой палец изготовлен из хромоникелевой стали в виде пустотелого цилиндрического стержня и упрочнен цементацией и закалкой. 
Вкладыши подшипников коленчатого вала и нижней головки шатуна – сменные, тонкостенные, трехслойные, с рабочим слоем из свинцовистой бронзы. Верхний и нижний вкладыши коренного подшипника коленчатого вала невзаимозаменяемы. 
В верхнем вкладыше имеется отверстие для подвода масла и канавка для его распределения. 
Для ремонта коленчатого вала, блока и шатуна предусмотрены семь ремонтных размеров вкладышей (табл. 1). 
Шестой и седьмой ремонтные размеры вкладышей введены в 1983 году и предназначены для установки на специализированных заводах по ремонту двигателей, так как при перешлифовке шеек коленчатого вала в эти ремонтные размеры требуется их повторная термообработка. 
Обозначение вкладышей соответствующей шейки, диаметр вала и диаметр постели в блоке или шатуне нанесены на тыльной стороне вкладыша. 
Толщина вкладышей подшипников:

Коренных опор --- 2,440(2,452 мм

Шатунных шеек --- 2,453(2,465 мм

Таблица 1 
|Парамет|Значение параметра в зависимости от ремонтного размера, мм | 
|р | | 
| |1 |2 |3 |4 |5 |6 |7 | 
|Диаметр| | | | | | | | 
|шеек: | | | | | | | | 
|Коренны|94,485—9|93,985—9|94,985—9|94,485-9|93.985—9|93,485—9|92,985—9| 
|х |4,500 |4,000 |5,000 |4,500 |4,000 |3,50 |3,0 | 
|Шатунны|79,487—7|78,987—7|79,987-8|79,487-7|78.987—7|78,487—7|77,987-7| 
|х |9,500 |9,000 |0,000 |9,500 |9,000 |8,50 |8,0 | 
|Диаметр| | | | | | | | 
|отверст| | | | | | | | 
|ий: | | | | | | | | 
|в блоке|100+0,02|100+0,02|100,5+0,|100,5+0,|100,5+0,|100+0,02|100+0,02| 
| |1 |1 |021 |021 |021 |1 |1 | 
|в |85+0,01 |85+0,01 |85,5+0,0|85,5+0,0|85,5+0,0|85+0,01 |85+0,01 | 
|шатуне | | |1 |1 |1 | | | 
|Обознач| | | | | | | | 
|ение | | | | | | | | 
|вкладыш| | | | | | | | 
|ей: | | | | | | | | 
|Коренны| | | | | | | | 
|х: | | | | | | | | 
|Верхнег|740.1005|740.1005|740.1005|740.1005|740.1005|740.1005|740.1005| 
|о |170Р1 |170Р2 |170РЗ |170Р4 |170 Р5 |170 Р6 |170Р7 | 
|Нижнего|740.1005|740.1005|740.1005|740.1005|740.1005|740.1005|740.1005| 
| |171Р1 |171 Р2 |171РЗ |171Р4 |171Р5 |171 Р6 |171 Р7 | 
|Шатунны|740.1004|740.1004|740.Ю040|740.1004|740.1004|740.1004|740.1004| 
|х |058Р1 |058 Р2 |58РЗ |058Р4 |058 Р5 |058 Р6 |058Р7 | 
|Толщина| | | | | | | | 
|вкладыш| | | | | | | | 
|ей: | | | | | | | | 
|коренны|2,690—2,|2,940—2,|2,690—2,|2,940—2,|3,190—3,|3,190—3,|3,440—3,| 
|х |702 |952 |702 |952 |202 |202 |452 | 
|шатунны|2,703—2,|2,953—2,|2,703—2,|2,953—2,|3,203—3,|3,203—3,|3,453—3,| 
|х |715 |965 |715 |965 |215 |215 |475 |

Примечание: допустимый зазор в ремонтируемых подшипниках  коренных и шатунных шеек такой же, как и новых.

Механизм газораспределения.

Механизм газораспределения  предназначен для впуска в цилиндры воздуха и выпуска отработавших газов. Открытие и закрытие впускных и выпускных клапанов происходит в строго определённых положениях по отношению к верхней и нижней мёртвым точкам, которые соответствуют углам поворота шейки коленчатого вала, указанным в диаграмме фаз газораспределения (рис. 7).

Рис. 7. Диаграмма  фаз газораспределения (заливкой показаны фазы открытия клапана): а – впуск; b – выпуск.

На двигателе  установлен верхнеклапанный механизм газораспределения с нижним расположением  распределительного вала (рис. 8). 
Кулачки распределительного вала 1 в определенной последовательности приводят в действие толкатели 2. Штанги 4 сообщают качательное движение коромыслам 6, которые, преодолевая сопротивление пружин 13 и 14, открывают клапаны. Закрываются клапаны под действием силы сжатых пружин. 
Крутящий момент на распределительный вал передается от коленчатого вала через шестерни привода агрегатов. 
Головки цилиндров, отлитые из алюминиевого сплава, имеют полости для охлаждающей жидкости, сообщающиеся с рубашкой блока. Стыки головки цилиндра 
2 (рис. 9) и гильзы 6, головки и блока 4 уплотнены прокладками. В канавку на привалочной плоскости головки запрессовано кольцо газового стыка 1, которым головка непосредственно устанавливается на бурт гильзы цилиндра. 
Герметичность уплотнения обеспечивается высокой точностью обработки сопрягаемых поверхностей кольца и гильзы цилиндр и, дополнительно, нанесением на поверхность кольца свинцовистого покрытия для компенсации микронеровностей уплотняемых поверхностей. Уплотнение перепускных каналов для охлаждающей жидкости осуществляется уплотнительными кольцами из силиконовой резины, устанавливаемыми хвостовиками в отверстия головки цилиндров. Подголовочное пространство, отверстие стока моторного масла и прохода штанг уплотнены формованной прокладкой головки цилиндра 3.