Чем удерживается вал водяного насоса от осевого смещения камаз 740

Обновлено: 02.07.2024

Распределительный вал двигателя (ЗМЗ-53, ЯМЗ, ЗИЛ-130, А-01, Д-240, СМД-60) фиксируется от осевых перемещений посредством упорных фланцев.

Как удерживается от осевых перемещений коленчатый вал?

Вкладыши коренных и шатунных подшипников одинаковы. От осевого перемещения вал удерживается упорными шайбами переднего коренного подшипника. В местах выхода коленчатого вала из картера установлены уплотняющие устройства, препятст- вующие вытеканию масла наружу.

Чем предотвращается осевое смещение распределительного вала?

Осевое перемещение распределительного вала предотвращается упорным фланцем, который прикреплен болтами к блок-картеру. Нормальный зазор между упорным фланцем и торцом шейки распределительного вала должен быть в пределах 0,08—0,25 мм.

Как приводится в действие распредвал?

Распределительный вал приводится в действие от коленчатого вала двигателя. В четырехтактном двигателе внутреннего сгорания привод обеспечивает вращение коленчатого вала со скоростью в два раза медленнее коленчатого вала. … Данные виды привода на равных используются как в бензиновых двигателях, так и дизелях.

Какой деталью устанавливается осевое перемещение вала?

Коренные шейки КВ в картере двигателя располагаются в опорных коренных подшипниках (по количеству коренных шеек). Во избежание осевого перемещения КВ относительно картера в двигателе применяется дополнительно установочный подшипник (один на двигатель). …

Что удерживает коленвал от осевого смещения?

Полукольца или полумесяцы, шайбы — называют их по-разному, имеют особое предназначение. Они удерживают коленвал от осевого смещения или продольного люфта.

Как смазывается распредвал?

Шатунные и коренные подшипники коленвала, подшипники распредвала, винтовые шестерни масляного насоса смазываются под давлением. Все остальные детали смазываются с помощью разбрызгивания. Насос масленый, односекционный, шестеренчатого типа, приходит в движение от привода вала масляного насоса двумя винтовыми шестернями.

Как изготавливается распредвал?

Распредвалы изготавливаются методом литья из чугуна или штамповки из стали и представляют собой комбинацию из следующих функциональных элементов:

Как работает система изменения фаз газораспределения?

Системы с эксцентриковым приводом кулачков работают посредством эксцентрикового дискового механизма, который уменьшает и увеличивает угловые скорости профиля кулачков при их вращении. Уменьшение этой скорости во время, когда клапан открыт, соответствует увеличению длительности открытия клапана.

Какие функции выполняет коленчатый вал?

Коленчатый вал – один из наиболее ответственных и дорогостоящих конструктивных элементов двигателя внутреннего сгорания. Он преобразует возвратно-поступательное движение поршней в крутящий момент. … Противовесы уравновешивают вес шатунов и поршней, тем самым обеспечивают плавную работу двигателя.

Чем отличается коленвал от распредвала?

Если коленвал — это вал, который находится внутри двигателя и приводит в движение поршни,то распредвал — это вал для синхронизации и управления движением впускных и выпускных клапанов двигателя. На распределительном валу расположены разнонаправленные кулачки и элементы фиксации вала.

Наиболее естественный путь осевого уравновешивания ротора — устранение условий возникновения неуравновешенных осевых сил. Однако такой путь оказывается эффективным лишь для насосов со сравнительно низкими параметрами. Устранение неуравновешенных осевых сил достигается либо обеспечением полной геометрической симметрии, либо искусственным изменением распределения скоростей и давлений в камерах таким образом, чтобы результирующие силы давления на обе боковые поверхности колеса были равны.

В насосах с геометрической симметрией ротора относительно срединной плоскости, перпендикулярной его оси, например, в насосах расхолаживания (рис. 2.9, 2.13), остаточные (случайные) осевые силы воспринимаются упорными шарикоподшипниками или, как в бустерном питательном насосе (рис. 2.21), упорным подшипником скольжения. Недостатками таких схем являются дополнительные гидравлические потери в переводных каналах, увеличенные габариты и металлоемкость, усложнение отливок и конструкции в целом.

Способы выравнивания сил давления на основной и покрывающий диски более многообразны. Во многих случаях, особенно для одноступенчатых насосов, щелевое уплотнение 1 со стороны основного диска располагают на большем радиусе (рис. 4.4), а камеру 2 под уплотнением соединяют с входной воронкой отверстиями 3 в основном диске или в ступице колеса. Площадь отверстий 3 рекомендуется принимать примерно в 4 раза больше площади уплотняющего зазора, чтобы уменьшить подпор в камере 2. В такой конструкции на переднем 4 и заднем 1 уплотнениях дросселируется примерно одинаковый перепад давления и объемные потери удваиваются. Остаточная неуравновешенная сила воспринимается радиально-упорным подшипником 5 [10].

Расход через отверстия во вращающемся диске и соответствующий подпор в разгрузочной камере можно определить, пользуясь экспериментальными значениями коэффициента расхода, приведенными в [11].

Из-за дискового трения жидкость в камере 2 вращается, и возникающий при этом центробежный эффект приводит к повышению давления вдоль радиуса, что может нарушить баланс сил давления, действующих на колесо. Для предотвращения этого в камере 2 (рис. 4.5, а) устанавливают неподвижные радиальные лопатки I, тормозящие окружной поток. На рис. 4.5, бив показаны эпюры давления в камере соответственно без лопаток и с лопатками [12].


Рис. 4.4. Расположение щелевых уплотнений на одном радиусе

Рис. 4.5. Проточная часть насоса ЦЭН-61 (а), эпюра давления в камере без лопаток (б) и с радиальными неподвижными лопатками (в)

Другим распространенным способом уменьшения осевой силы является использование радиальных лопаток 1, расположенных на основном диске рабочего колеса 2 (рис. 4.6). Лопатки увеличивают среднюю частоту вращения жидкости ωж, и в соответствии с формулой (4.1) уменьшается среднее давление на тыльную поверхность рабочего колеса. Оребрение колес приводит к значительным потерям мощности, которые можно оценить по следующей формуле [11]:

где С = 0,0054÷0,0027; φ = 0,9; r и R — внутренний и наружный радиусы лопаток. Полностью уравновесить ротор на всех режимах работы не удается, и остаточная осевая сила воспринимается радиально-упорным подшипником.

В последнее время появилось много конструкций насосов [10], в которых распределение давления в боковых камерах автоматически изменяется так, чтобы результирующая осевая сила оставалась равной нулю. Регулирующим воздействием в этих конструкциях обычно является осевое смещение рабочего колеса, вызывающее соответствующее изменение геометрии лопаток импеллера. Однако такие конструкции не только малоэкономичны, но и излишне сложны и ненадежны.


Рис. 4.6. Секционный насос с радиальными лопатками на тыльной стороне рабочих колес

Рис. 4.7. Уравновешивание осевой силы с помощью переменного торцового дросселя

В одноступенчатых насосах широко применяется более экономичное автоматическое уравновешивание сил давления на обе стороны колеса с помощью переменных дросселей, проводимость которых изменяется при осевых смещениях ротора (рис. 4.7). Если, например, под действием возникшей неуравновешенной осевой силы ротор 1 сместится вправо, то торцовый зазор 2 уменьшится и давление в камере 4 увеличится настолько, что силы давления на обе стороны колеса 3 сравниваются. Различные модификации таких способов уравновешивания используются в конструкциях ГЦН [12], а также в турбонасосных агрегатах двигателей летательных аппаратов. Закрутка потока в камере 4 и расходное течение, направленное от периферии к центру, могут значительно уменьшить среднее давление; поэтому в камере размещают неподвижные радиальные лопатки 5, тормозящие окружной поток и выравнивающие давление по радиусу.

В некоторых конструкциях одноступенчатых насосов рабочее колесо крепят на валу по ходовой посадке, а тыльную полость соединяют с входной воронкой дросселем, сопротивление которого зависит от положения колеса. При этом вал удерживается от осевых смещений упорным подшипником.

В большинстве конструкций многоступенчатых насосов особых мер по уменьшению осевых сил не принимают, а действующие на ротор силы уравновешивают специальными разгрузочными устройствами.

Наиболее простыми такими устройствами являются разгрузочные поршни (думмисы), воспринимающие, постоянное осевое усилие; их делают цилиндрическими, ступенчатыми и с коническими участками (рис. 4.8, а, б, в). Поскольку в процессе работы насоса осевая сила, действующая на ротор, может изменяться в широких пределах, разгрузочные поршни приходится дополнять упорными подшипниками на сравнительно большие остаточные осевые нагрузки. Для крупных насосов это, как правило, двусторонние упорные подшипники с самоустанавливающимися колодками (рис. 2.22 и 2.24),представляющие собой сложные и дорогостоящие узлы. На рис. 4.9 показана многоступенчатая центробежная машина, в которой осевое уравновешивание ротора осуществляется ступенчатым поршнем 1 с лабиринтными уплотнениями 2 и двусторонним упорным подшипником 3 с самоустанавливающимися сегментными колодками.

В настоящее время для крупных высоконапорных многоступенчатых насосов самым эффективным способом уравновешивания осевых сил является использование автоматических уравновешивающих устройств — гидропят. Гидропята (рис. 4.10) содержит жестко закрепленный на валу разгрузочный диск 5, неподвижное опорное кольцо (подушку) 2, последовательно расположенные цилиндрический 1 и торцовый 3 дроссели и камеру 4, разделяющую эти дроссели. Полный перепад давления Δр = р1 — — р3 на пяте представляет разность между давлением нагнетания р1 и давлением в камере за гидропятой. Чаще всего эта камера соединена с входным патрубком насоса, тогда р3 — давление на входе. Часть общего перепада давления Δр2 — р2 — р3 дросселируется на торцовом дросселе 3, проводимость которого зависит от ширины зазора х, т. е. осевого положения ротора. Если под действием избыточной осевой силы ротор смещается влево, то зазор х уменьшается, а давление увеличивается, восстанавливая равенство силы Т, действующей на ротор, и уравновешивающей силы F, действующей на разгрузочный диск. Таким образом, гидропята автоматически поддерживает осевое равновесие ротора: F = Т.

Для нормальной работы гидропяты необходимо, чтобы ротор имел свободу осевых перемещений, по крайней мере в пределах возможных изменений торцового зазора; поэтому по концам вала необходимо устанавливать лишь радиальные подшипники. Функции упорного подшипника выполняет сама гидропята. Весьма перспективно использование системы авторазгрузки не только в качестве упорного, но и радиального гидростатического подшипника.

Задиры по торцовым контактным поверхностям происходят чаще всего на нерасчетных, переходных режимах, при разгоне и выбеге, когда гидравлическая уравновешивающая сила F мала. В связи с этим в насосах, для которых по условиям эксплуатации требуются частые пуски и остановки, устанавливают отжимные устройства (рис. 4.10, поз. 6), через которые осевое усилие пружин Fп передается на ротор и при малых оборотах сдвигает его в сторону нагнетания, увеличивая торцовый зазор в гидропяте и тем самым предупреждая возможные задиры. Отжимные устройства следует рекомендовать также в насосах с турбоприводом, так как процесс разгона и остановки приводной турбины происходит медленно.


Рис. 4.8. Конструкции разгрузочных поршней:
а — цилиндрический: б — ступенчатый; в — конический

Рис. 4.9. Центробежная машина со ступенчатым поршнем и двусторонним упорным подшипником

Рис. 4.10. Гидропята с отжимным устройством

Температура перекачиваемой жидкости в камере гидропяты повышается по сравнению с температурой на входе за счет энергии вязкого трения в дросселирующих зазорах и гидравлических потерь в проточной части насоса. В режимах малых подач, когда значительная часть мощности, потребляемой насосом, теряется на нагрев жидкости, повышение температуры может составить 10—15 °С. В случае высокой температуры на входе, например в питательных насосах, температура в камере после торцового зазора может достичь критического значения, при котором давление в камере меньше соответствующего давления насыщенного пара. В результате, прежде всего в торцовом зазоре пяты, может
происходить более или менее интенсивное парообразование, уменьшающее несущую способность и увеличивающее опасность возникновения задиров в торцовом дросселе.

Чтобы предотвратить парообразование, давление в камере после торцового зазора необходимо поддерживать более высоким, чем давление насыщенного пара при максимально возможной температуре и при минимальном давлении в линии отвода протечек из гидропяты. Наиболее простым способом повышения давления в камере является использование дополнительного цилиндрического дросселя между торцовым зазором и линией отвода протечек (рис. 4.11, а). В некоторых случаях гарантированный подпор после торцового зазора создают, изменяя последовательность торцового и цилиндрического дросселей (рис. 4.11, б).

На основании приведенного обзора можно предложить укрупненную классификацию (рис. 4.12) способов уменьшения и уравновешивания осевых сил, действующих на роторы центробежных насосов. Наиболее экономичными и надежными являются системы автоматического уравновешивания, поэтому ниже приведем инженерный метод статического и динамического расчета таких систем.


Рис. 4.11. Гидропяты с дополнительным цилиндрическим дросселем (а) и с внутренним расположением торцового дросселя (б)

Рис. 4.12. Классификация способов уменьшения и уравновешивания осевых сил

Коленчатый вал воспринимает усилия от поршней, передаваемые шатунами и преобразует их в крутящий момент. Кроме того, коленчатый вал обеспечивает движение поршней во время вспомогательных тактов и пуска двигателя, а также приводит в действие вспомогательные механизмы, обеспечивающие работоспособность двигателя.

На коленчатый вал действуют переменные силы давления газов и инерции, передаваемые со стороны поршневой и шатунной групп, силы инерции элементов самого вала, реакции опор, момент сопротивления вращению со стороны маховика при передаче крутящего момента на трансмиссию автомобиля и силы трения в подшипниках. Коленчатый вал состоит из коренных и шатунных шеек, соединенных щеками, к которым крепятся противовесы, переднего конца / (носок вала) и заднего конца (хвостовика). Задний конец выполняется как одно целое с маслоотражателем, маслосгонной накаткой и фланцем для крепления маховика.

Форма коленчатого вала определяется числом и расположением цилиндров, порядком работы и тактностью двигателя. На большинстве автомобильных двигателей применяют полноопорные коленчатые валы, т. е. каждая шатунная шейка расположена между двумя коренными. Таким образом, полноопорный вал имеет коренных шеек на одну больше, чем шатунных. Коленчатый вал двигателя КамАЗ-740.10 - штампованные из среднеуглеродистых легированных сталей. Для улучшения механических свойств валов штампованные заготовки подвергают нормализации

Уплотнение коленчатого вала в блоке

Коленчатый вал удерживается от осевого смещения двумя стальными неподвижными шайбами установленными с обеих сторон первого коренного подшипника. Переднюю шайбу удерживают от вращения штифты, один из которых 'запрессован в блок цилиндров, а другой в крышку коренного подшипника. Задняя шайба имеет прямоугольный выступ, входящий в паз крышки. Плоскостью, залитой антифрикционным материалом, шайба обращена к шлифованному торцу щеки коленчатого вала, а шайба к упорной стальной шайбе установленной на шпонке между торцом передней коренной шейки коленчатого вала и распределительным зубчатым колесом.

Уплотнение заднего конца коленчатого вала состоит из уплотнительного кольца масло сгонной резьбы и масло отражательного гребня. Масло сгонная резьба или накатка нарезана в направлении, обратном вращению коленчатого вала. Это способствует отводу масла от манжеты в поддон. Уплотнительное кольцо выполнено из асбестового шнура, пропитанного антифрикционным составом и покрытого графитом. Кольцо состоит из двух половин, помещенных в канавки блока цилиндров и в держатель сальника, привернутый к блоку. В задний торец коленчатого вала запрессован шарикоподшипник ведущего (первичного) вала коробки передач. Передние и задние концы коленчатых валов дизелей ЯМЗ и КамАЗ и двигателей автомобилей семейства ВАЗ уплотнены каркасными резиновыми само подвижными манжетами и маслоотражателями.

Коленчатые валы дизелей ЯМЗ-236М и КамАЗ-740.10 от осевых смещений удерживаются двумя парами полуколец, установленных в выточках задней коренной опоры. Верхние полукольца крепятся к торцам блока цилиндров, а нижние фиксируются в крышке заднего коренного подшипника. В качестве антифрикционного слоя полуколец в двигателях ЯМЗ используют свинцовистую бронзу, а в двигателях КамАЗ - высокооловянистый алюминиевый сплав.

Коренные подшипники в автомобильных двигателях - подшипники скольжения, выполненные в виде вкладышей. Конструктивной особенностью вкладышей коренных подшипников обычно является наличие на их рабочей поверхности отверстий и кольцевых канавок для обеспечения непрерывной подачи масла к шатунным подшипникам. В некоторых случаях для увеличения несущей способности наиболее нагруженной части подшипника канавки выполняют только на верхнем вкладыше. Для предотвращения проворачивания вкладышей применяют отогнутые выступы усики, которые при сборке упираются в плоскость разъема соответственно картера или крышки подшипника. Монтаж вкладыша коленчатого вала аналогичен монтажу шатунных вкладышей, рассмотренному выше.

Рис. 1. ? Коленчатые валы:

б) - дизеля ЯМЗ-2Э6М; в) ? дизеля КамАЗ-740.10;

  • 1 - передний конец вала; 2 - грязеуловительная полость;
  • 3 - шатунная шейка; 4 - противовесы; 5 - маслоотражатель;
  • 6 - фланец для крепления маховика; 7 - коренная шейка;
  • 8 - щека; 9 - гайка; 10 и 15 - съемные противовесы;
  • 11 - распределительное зубчатое колесо; 12 - установочный штифт;
  • 13 - зубчатое колесо привода масляного насоса; 14 - винт;

А - перекрытие шеек.

Вкладыши коренных подшипников двигателей КамАЗ-740.10 трехслойные с рабочим слоем из свинцовистой бронзы. Данный материал обладает улучшенными противозадирными свойствами и может выдерживать более высокую рабочую температуру, но требует больших затрат при производстве, так как для его крепления к стальной ленте требуется медно-никелевый подслой.

Верхний и нижний вкладыши коренных 1 подшипников дизелей ЯМЗ и КамАЗ невзаимозаменяемые, так как в верхнем вкладыше выполнено отверстие для подвода масла к шатунным подшипникам.

Помпа КамАЗ, как и любой водяной насос на двигателях внутреннего сгорания, предназначена для обеспечения циркуляции охлаждающей жидкости в системе. На автомобилях с двигателем КамАЗ 740, помпа расположена на передней левой части блока цилиндров. Для крепления к блоку, в корпусе помпы имеется три отверстия под болты.

Ремонт помпы может потребоваться в случае потери ею герметичности и образования течи охлаждающей жидкости, а также если заклинил вал водяного насоса.

Демонтаж помпы с двигателя КамАЗ 740

  1. cлейте жидкость из системы охлаждения
  2. освободите шкив помпы от ремней привода
  3. выверните три болта крепления
  4. отсоедините водяные трубы

Порядок разбора помпы КамАЗ 740

  1. отогните стопорную шайбу и, удерживая валик от проворачивания за шкив, отвер­ните колпачковую гайку
  2. снимите крыльчатку съемником
  3. снимите уплотнительное резиновое кольцо с обоймой и упорное кольцо
  4. снимите сальник
  5. выверните болт, снимите шайбу
  6. снимите шкив съемником
  7. снимите шпонку и пыльник
  8. снимите стопорное кольцо
  9. снимите вал с подшипниками в сборе
  10. снимите манжету

Схема водяного насоса (помпы) КамАЗ

1. Шкив 2. Шайба пыльника 3. Стопорное кольцо 4. Подшипники 1160305-А и 1160304-К 5. Шпонка вала 6. Вал водяного насоса 7. Манжета водяного насоса 8. Корпус водяного насоса 9. Сальник 10. Кольцо упорное 11. Кольцо уплотнительное 12. Обойма кольца уплотнительного 13. Крыльчатка 14. Масленка 15. Заглушка насоса

Ремонтный комплект водяного насоса КамАЗ 740

  1. Подшипник вала 1160305-А
  2. Подшипник вала 1160304-К
  3. Вал 740-1307035-10
  4. Кольцо
  5. Уплотнительное кольцо
  6. Сальник
  7. Манжета армированная
  8. Обойма латунная
  9. Болт
  10. Гайка
  11. Кольцо
  12. Шайба
  13. Шайба
  14. Шайба латунная
  15. Шпонка вала
  16. Стопорное кольцо

Отдельно от ремонтного комплекта может потребоваться приобрести крыльчатку водяного насоса КамАЗ для замены.


В процессе эксплуатации помпы, обратите внимание, что отверстия выполненные в корпусе водяного насоса не должны быть закупоренными!
Верхнее отверстие служит для вентиляции полости между уплотнением и подшипником. Нижнее отверстие предназначено для контроля герметичности торцового уплотнения и одновременно выполняет функцию дренажного отверстия. При выявлении течи рабочей жидкости из нижнего отверстия торцовое уплотнение подлежит замене. Также осуществляете смазку подшипников через масленку.

Читайте также: