Конструкция и ремонт газораспределительного механизма дизеля ЗМЗ-5143.10

Двигатель имеет два распределительных вала: для привода впускных и выпускных клапанов. Кулачки валов разнопрофильные, несимметричные относительно оси кулачка. На задних торцах распределительные валы имеют маркировки клеймением: впускной — «ВП», выпускной — «ВЫП».

Каждый вал имеет пять опорных шеек. Валы вращаются в опорах, расположенных в алюминиевой головке цилиндров и закрытых крышками, расточенными совместно с головкой, по этой причине крышки опор распределительных валов не взаимозаменяемы.

От осевых перемещений каждый распределительный вал удерживается упорной полушайбой, которая установлена в выточку крышки передней опоры и выступающей частью входит в проточку на первой опорной шейке распределительного вала.

На переднем конце распределительных валов имеется конусная поверхность под приводную звездочку.

Для точной установки фаз газораспределения в первой шейке каждого распределительного вала выполнено технологическое отверстие с точно заданным угловым расположением относительно профиля кулачков.

При сборке привода распределительных валов их точное положение обеспечивается фиксаторами, которые устанавливаются через отверстия в передней крышке в технологические отверстия на первых шейках распределительных валов.

Технологические отверстия также используется для контроля углового расположения кулачков (фаз газораспределения) в процессе эксплуатации двигателя.

На первой переходной шейке распределительного вала имеются две лыски с размером под ключ для удержания распределительного вала при креплении звездочки.

Привод распределительных валов (Рисунок 1) цепной, двухступенчатый. Первая ступень — от коленчатого вала на промежуточный вал, вторая ступень — от промежуточного вала на распределительные валы.

рПривод распределительных валов ЗМЗ-5143.10ис. 1

Привод обеспечивает частоту вращения распределительных валов в два раза меньше частоты вращения коленчатого вала.

Приводная цепь первой ступени (нижняя) имеет 72 звена, второй ступени (верхняя) — 82 звена. Цепь втулочная, двухрядная с шагом 9,525 мм.

На переднем конце коленчатого вала на шпонке установлена звездочка 1 из высокопрочного чугуна с 23 зубьями. На промежуточном валу одновременно закреплены двумя болтами ведомая звездочка 5 первой ступени также из высокопрочного чугуна с 38 зубьями и ведущая стальная звездочка 6 второй ступени с 19 зубьями. На распределительных валах установлены звездочки 9 и 12 из высокопрочного чугуна с 23 зубьями.

Звездочка на распределительном валу устанавливается на конусный хвостовик вала через разрезную втулку и крепится стяжным болтом.

Разрезная втулка имеет внутреннюю коническую поверхность, контактирующую с коническим хвостовиком распределительного вала и наружную — цилиндрическую, контактирующую с отверстием звездочки.

При завинчивании стяжного болта втулка, под воздействием шайбы смещаясь на конусе, разжимается и создает натяг, обеспечивающий передачу крутящего момента через звездочку на распределительный вал.

Натяжение каждой цепи (нижней 2 и верхней 11) производится гидронатяжителями 4 и 7 автоматически. Гидронатяжители установлены в направляющих отверстиях: - нижний в крышке цепи, верхний в головке цилиндров и закрыты крышками.

Корпус гидронатяжителя упирается в крышку, а плунжер через рычаг 3 или 8 натяжного устройства со звездочкой натягивает нерабочую ветвь цепи. В крышке имеется отверстие с конической резьбой, закрытое пробкой, через которое гидронатяжитель при нажатии на корпус приводится в рабочее состояние.

Рычаги натяжного устройства установлены на консольных осях, ввернутых:

- нижняя в передний торец блока цилиндров, верхняя  в опору, закрепленную на переднем торце блока цилиндров.

Рабочие ветви цепей проходят через успокоители 13 и 14, изготовленные из специальной пластмассы и закрепленные двумя болтами каждый: нижний — на переднем торце блока цилиндров, средний — на переднем торце головки цилиндров.

Методика проверки и корректировки фаз газораспределения

В процессе эксплуатации возможно отклонение фаз газораспределения вследствие растяжения цепи, а так же из-за неквалифицированно проведенного ремонта. При этом происходит повышение дымности выхлопных газов двигателя, падение мощности и возможно встреча клапанов с поршнем, что приведет к поломке двигателя.

Проверять фазы необходимо после пробега первых 60000 км и далее при каждом ТО-1 (через каждые 10000 км). В случае замены обеих цепей следующую проверку следует провести еще через 30000 км пробега.

Для проверки фаз газораспределения необходимо сделать следующее:

- повернуть коленчатый вал по часовой стрелке до совпадения метки на роторе датчика положения коленчатого вала с указателем ВМТ на крышке цепи и зафиксировать его положение с помощью технологического установочного штифта ЗМ 7820-4582, установив его в отверстие блока цилиндров, при этом штифт должен зайти в паз маховика;

- убедиться в совпадении отверстия в первой шейке впускного распределительного вала и отверстия в передней крышке распределительных валов (смотреть через маслозаливную горловину крышки клапанов). В случае несовпадения отверстий вынуть штифт, повернуть коленчатый вал ещё на 360° до совпадения отверстий и зафиксировать это положение штифтом, что будет соответствовать положению поршня первого цилиндра в ВМТ такта сжатия;

- оценить визуально перекрытие отверстий в первой шейке впускного распределительного вала и в передней крышке распределительных валов. При перекрытии отверстий более 13 % , необходимо произвести точную установку распределительных валов с помощью приспособления ЗМ 7820-4579.

Порядок действий при этом следующий:

1. Отсоединить и снять трубки высокого давления, шланги отсечного топлива, шланг вентиляции и крышку клапанов.

2. Ослабить стяжные болты звездочек распределительных валов с помощью накидного ключа на 19 мм. Спрессовать с помощью молотка из мягкого металла звездочки с переднего конуса распределительных валов.

3. довернуть распределительные валы ключом за лыски на первой промежуточной шейке и совместить установочные отверстия на первых шейках распределительных валов и на передней крышке.

4. Зафиксировать распределительные валы в данном положении с помощью приспособлений для фиксации распределительных валов ЗМ 7820-45 79 и ЗМ 7820- 4580. Приспособление ЗМ 7820-4580 установить на лыски на передних промежуточных шейках распределительных валов.

5. Принудительным поворотом звездочки впускного распределительного вала ключом ЗМ 7812-4791 против часовой стрелки натянуть рабочую ветвь цепи до устранения слабины и завернуть, не отпуская ключа, стяжной болт звездочки впускного распределительного вала моментом 9,8 - 10,8 даНм (10 - 11 кгсм). Затем завернуть стяжной болт звездочки выпускного распределительного вала моментом 9,8 - 10,8 даНм (10 - 11 кгсм). Зазора между торцевой поверхностью звездочки и опорной поверхностью распределительного вала быть не должно.

6. Убедиться в правильности установки распределительных валов, вынув приспособления для фиксации валов и штифт установочный коленчатого вала и повернув коленчатый вал на два оборота до совпадения метки на роторе датчика коленчатого вала с указателем ВМТ (штифт) на крышке цепи. Проверить положение распределительных валов. Установочные отверстия распределительных валов и передней крышки должны совпадать и пальцы приспособления ЗМ 7820-4579 должны свободно входить и выходить из этих отверстий.

7. Установить снятые детали на двигатель.

Кроме корректировки фаз необходимо установить степень вытяжки цепей. При повышенном растяжении (износе) цепей привода ГРМ в передней части двигателя наблюдается равномерный шум, усиливающийся при средних оборотах и переменных нагрузках. Также будет наблюдаться стук гидронатяжителей, который отчетливо слышен на перегазовках.

Повышенное растяжение цепей также можно установить с помощью гидронатяжителя (см. далее). Цепи в данном случае необходимо заменить.

Гидронатяжитель (Рисунок 2) состоит из корпуса 4 и 10 плунжера 3, подобранных на заводе-изготовителе.

Гидронатяжитель ЗМЗ-5143.10рис. 2

На внутренней поверхности корпуса выполнены канавки специального профиля и канавка под стопорное кольцо 6, на наружной поверхности — две лыски под ключ «19». Плунжер имеет форму стакана, внутри которого установлена пружина 5, которая сжата клапаном 1, ввернутым в корпус. На наружной поверхности плунжера имеются две канавки специального профиля, в которых установлены разрезные пружинные кольца — стопорное кольцо 6 и запорное кольцо 2. Стопорное кольцо предотвращает выход плунжера из корпуса при транспортировке и установке гидронатяжителя на двигатель, запорное кольцо ограничивает обратный ход плунжера при работе. В рабочем состоянии плунжер 3 с запорным кольцом 2 под действием пружины 5 перемещается из канавки в канавку корпуса 4, выдвигаясь из него. Обратному перемещению плунжера препятствует запорное кольцо и специальный профиль канавок корпуса и плунжера.