Газорозподільний механізм (ГРМ) ЗМЗ-51432
Привід розподілвалів (рис. 21 і рис. 22) - ланцюговий, двоступеневий. Привід включає в себе: зірочку 1 колінчастого вала (23 зуба), провідну 6 (38 зубів) і провідну 8 (19 зубів) зірочки проміжного вала, зірочки 11 розподільних валів (23 зуба), два ланцюги 7 і 9 (72 ланки - нижня і 82 ланки - верхня), гідронатягувача 5, важелі натягачів 4 із зірочками, заспокоювачі ланцюгів 2 і 16.
Ланцюги приводу втулкові, дворядні, з кроком 9,525 мм. Діаметр втулок ланцюгів 6,35 мм. Натяг ланцюга кожної ступені здійснюється гідронатягувача, розміщеними: для нижньої ланцюга - в кришці ланцюга, для верхньої - в голівці циліндрів, і закритими кришками. Провідна зірочка проміжного вала - сталева, для збільшення твердості і зносостійкості зуби термооброблені.
Зірочки колінчастого вала, розподільних валів і ведена проміжного вала виготовлені з високоміцного чавуну. Важелі натягачів встановлені на консольних осях, вкручених: нижня - в передній торець блоку циліндрів, верхня - в опору, закріплену на передньому торці блоку циліндрів.
Мал. 21. Загальний вигляд приводу ГРМ (розподілвалів) ЗМЗ-51432 УАЗ-Патріот
1 - опора важеля натяжної устрій; 2 - вал проміжний; 3 - випускний клапан; 4 - впускний клапан; 5 - втулка напрямна клапана; 6 - гідроопори; 7 - важіль приводу клапана; 8 - пружина клапана; 9 - розподільний вал впускних клапанів; 10 - розподільний вал випускних клапанів; 11 - шків-демпфер колінчастого вала.
Мал. 22. Привід розподільних валів УАЗ-Патріот
1 - зірочка колінчастого вала (23 зуба); 2 - заспокоювач ланцюга нижній; 3 - датчик положення коленвала; 4 - натягач; 5 - гидронатяжитель; 6 - зірочка проміжного вала ведена (38 зубів); 7 - ланцюг нижня (72 ланки); 8 - зірочка проміжного вала провідна (19 зубів); 9 - ланцюг верхня (82 ланки); 10 - лічильник датчика фази; 11 - зірочка розподільного вала (23 зуба); 12 - датчик фази; 13 -
штифт-фіксатор розподілвалів; 14 - болт стягнутий кріплення зірочки розподільного вала випускних клапанів; 15 - фланець завзятий распредвала; 16 - заспокоювач ланцюга середній; 17 - зірочка приводу вакуумного насоса; 18 - штифт-фіксатор колінчастого вала; 19 - ротор датчика положення коленвала; 20 - маховик; 21 - вал колінчастий; 22 - шпонка сегментна (6х10); 23 - паз (отвір) в маховику під штифт-фіксатор коленвала.
Робочі гілки ланцюгів проходять через заспокоювачі 2 і 16, виготовлені з полімерного матеріалу і закріплені двома болтами кожен: нижній - на передньому торці блоку циліндрів, середній - на передньому торці головки циліндрів. Привід забезпечує частоту обертання розподільних валів з частотою в два рази менше частоти обертання колінчастого вала.
Правильна збірка і точна установка деталей приводу забезпечується при положенні поршня першого циліндра у верхню мертву точку (ВМТ) за допомогою штифтів 13, встановлюваних через отвори в кришці передній розподілвалів у відповідні отвори в передніх опорних шийках.
Положення поршня першого циліндра у ВМТ забезпечується штифтом-фіксатором, встановленим через отвір в блоці циліндрів в паз маховика. При цьому кути між кромкою вирізу 2-х зубів і датчиком положення коленвала на блоці циліндрів, і між лічильник і датчиком фази на голівці циліндрів будуть відповідати величинам: 114 і 57 градусів, відповідно.
Розподільні вали ЗМЗ-51432 - виготовлені з низьковуглецевої легованої сталі 18ХГТ, піддані, для збільшення зносостійкості робочих поверхонь, хіміко-термічній обробці - цементації. Двигун має два распредвала 9 і 10 (рис. 21) для приводу впускних і випускних клапанів. Кулачки впускного і випускного розподільних валів мають різний профіль.
Для відмінності валів на їх задніх торцях вибита маркування: впускний - «ВП», випускний - «вип». Кожен вал має п'ять опорних шийок і обертається в опорах, утворених головкою циліндрів і кришками. Від осьових переміщень кожен распредвал утримується наполегливої полушайба 15, яка встановлена в виточку кришки передньої опори і виступає частиною входить в проточку на першій опорної шийки розподільного вала.
Для точної установки фаз газорозподілу в першій опорної шийці кожного распредвала є технологічний отвір з точно заданим кутовим розташуванням щодо профілю кулачків. На першій проміжній шийці валів є лиски під ключ,
призначені для повороту і утримання валу при затягуванні болта кріплення зірочки після остаточного натягу ланцюга.
Передні кінці розподілвалів мають конусні поверхні для установки зірочок приводу. Зірочки встановлюються через сталеві розрізні втулки і кріпляться стяжним болтом 14 з шайбою. При затягуванні стяжного болта розрізна втулка, під впливом шайби
зміщуючись на конусі вала, розтискається і створює натяг, що забезпечує передачу крутного моменту через зірочку на вал.
При цьому зірочка повинна бути притиснута до торця передньої опорної шийки валу і орієнтована міткою «П» (перед), вибитою на її торці, в сторону переду двигуна.
Гидронатяжитель ЗМЗ-51432 УАЗ-Патріот (рис. 23) - являє собою плунжерні пару з підібраним зазором, складається з корпусу 4, плунжера 3, кулькового клапана 1, пружини 5, стопорного 6 і запірного 3 кілець.
Гидронатяжитель забезпечує постійний натяг ланцюга незалежно від коливань її довжини (внаслідок зносу і температурного розширення деталей приводу) і гасіння її коливань при зміні режимів роботи двигуна. На внутрішній поверхні корпусу виконані канавки спеціального профілю та канавка під стопорне кільце 6, на зовнішній поверхні - лиски під ключ.
Плунжер має форму склянки, всередині якого встановлено пружина 5, стисла клапаном 1, укрученим в корпус. На зовнішній поверхні плунжера є дві канавки спеціального профілю, в яких встановлені розрізні пружинні кільця - стопорне кільце 6 і запірний кільце 2.
Стопорне кільце запобігає виходу плунжера з корпусу при транспортуванні і установці гидронатяжителя на двигун, запірний кільце обмежує зворотний хід плунжера при роботі. В робочому стані плунжер 3 з запірним кільцем під дією пружини 5 і тиску масла переміщаються з канавки в канавку корпуса 4, висуваючи з нього в залежності від величини витягнення ланцюга.
Зворотному переміщенню плунжера перешкоджає запірний кільце і спеціальний (храповой) профіль канавок корпусу. У корпусі клапана 1 розташований зворотний кульковий клапан, через який масло з магістралі двигуна надходить всередину гидронатяжителя.
До кулькового клапану масло надходить через проріз на торці і отвір 8 в корпусі клапана. Транспортний стопор 7 служить для виключення вірогідності «розрядки» гидронатяжителя (виходу плунжера з корпусу гидронатяжителя) при його транспортуванні. Перед установкою гидронатяжителя на двигун транспортний стопор необхідно зняти.
Гидронатяжитель встановлюється на двигун в зібраному (зарядженому) стані, коли плунжер 3 утримується в корпусі 4 за допомогою стопорного кільця 6 (рис. 20).
Мал. 23. гідронатягувача УАЗ-Патріот з транспортним стопором
1 - корпус клапана в зборі; 2 - запірний кільце; 3 - плунжер; 4 - корпус; 5 - пружина; 6 - стопорне кільце; 7 - транспортний стопор; 8 - отвір для підведення масла
Для приведення гидронатяжителя в робочий стан (розрядки) необхідно після остаточної затяжки болтів кріплення кришки натяжителя через отвір кришки натиснути на гидронатяжитель із зусиллям, що забезпечує вихід плунжера з корпусу гидронатяжителя. Під дією пружини корпус гидронатяжителя переміститься до упору в кришку, а плунжер через важіль натягача із зірочкою натягне ланцюг.
Працює гидронатяжитель наступним чином (рис. 24). Під дією пружини і тиску масла, що надходить з масляної магістралі по каналах 5 в корпусі клапана, плунжер натискає на важіль 6 натягача із зірочкою, а через неї на ланцюг, забезпечуючи постійний контакт зірочки і ланцюги.
Мал. 24. гідронатягувача ЗМЗ-51432 УАЗ-Патріот в робочому положенні
1 - блок циліндрів; 2 - прокладка; 3 - кришка гидронатяжителя; 4 - пробка К1 / 8; 5 - канали для підведення масла; 6 - важіль натягача
При впливі ланцюга на гидронатяжитель (при зміні режиму роботи двигуна) плунжер переміщається назад, стискаючи пружину 5, кульковий клапан гидронатяжителя закривається і відбувається демпфірування (гасіння) коливань ланцюга за рахунок пружини і перетікання масла через зазор між плунжером і корпусом. У міру витягування ланцюга плунжер висувається з корпусу.
Коли величина переміщення досягне або перевищить величину кроку канавок, запірний кільце переміститься в наступну канавку корпуса, забезпечуючи постійне натяг ланцюга. Хід плунжера назад обмежується запірним кільцем. При гасінні коливань ланцюга і при компенсації температурних подовжень деталей приводу, плунжер з запірним кільцем переміщається в межах ширини канавки на плунжері.
Привід клапанів ЗМЗ-51432 УАЗ-Патріот (рис. 25). Клапани приводяться від розподільних валів через важелі 3 з роликами. Важелі одним кінцем, що має внутрішню сферичну поверхню, спираються на сферичний торець плунжера гідроопори 1. Іншим кінцем, що має криволінійну поверхню, важелі спираються на торець стрижня клапана.
Ролик 6 (рис. 26) важеля приводу клапана завдяки гідроопори 1 беззазорний контактує з кулачком розподільного валу. Для зменшення тертя в приводі клапанів ролик встановлено на осі 4 на игольчатом підшипнику 3.
Важіль передає переміщення, що задаються профілем кулачка розподільного вала, клапану. При установці на двигун важіль призбирувати з гідроопори за допомогою пружинної скоби 2 охоплює шийку плунжера гідроопори. Впускний 16 (рис. 25) і випускний 14 клапани виготовлені з жароміцної сталі.
Випускний клапан має жаротривку зносостійку наплавку робочої поверхні тарілки і наплавку з вуглецевої сталі на торці стрижня, загартовану для підвищення зносостійкості. Сухарі 9 і тарілка 10 пружини клапана виготовлені з маловуглецевої легованої сталі і піддані углеродоазотірованію для підвищення зносостійкості.
Мал. 25. Привід клапанів УАЗ-Патріот
1 - гідроопори; 2 - пружина клапана; 3 - важіль приводу клапана; 4 - распредвал впускних клапанів; 5 - кришка розподільних валів; 6 - кришка клапанів; 7 - розподільний вал випускних клапанів; 8 - ущільнювачі кришки клапанів; 9 - сухар клапана; 10 - тарілка
пружини клапана; 11 - маслоотражательних ковпачок; 12 - опорна шайба пружини клапана; 13 - напрямна втулка випускного клапана; 14 - випускний клапан; 15 - сідло випускного клапана; 16 - впускний клапан; 17 - сідло впускного клапана; 18 - напрямна втулка впускного клапана.
Під пружину 2 встановлюється сталева опорна шайба 12. Клапани працюють в напрямних втулках 13 і 18, виготовлених з дисперсно-зміцненого композиційного матеріалу на основі порошкової міді або з порошкового матеріалу на основі заліза. Втулки клапанів забезпечені стопорними кільцями.
Сідла 15 та 17 клапанів виготовлені із спеціального чавуну або з порошкового матеріалу на основі заліза. Сідла запресовані в головку циліндрів і остаточно обробляються в зборі з головкою. Для зменшення витрати масла через зазор між втулкою і стрижнем клапана, на верхні кінці всіх напрямних втулок напресовані маслоотражательних ковпачки 11, виготовлені з маслостойкой гуми.
Мал. 26. Важіль приводу клапана ЗМЗ-51432 УАЗ-Патріот
1 - важіль приводу клапана; 2 - скоба для фіксації важеля на гідроопори; 3 - голчастий підшипник; 4 - вісь ролика важеля клапана; 5 - стопорне кільце; 6 - ролик важеля клапана; 7 - канал подачі масла для змащення ролика.
Для виключення регулювання теплових зазорів в кінематичних ланках, що передають рух від кулачків розподільних валів до клапанів газорозподілу, в приводі газорозподільного механізму застосовані гідроопори (рис. 27), які компенсують знос деталей, що сполучаються: кулачків, роликів, сферичних поверхонь плунжерів і важелів, торців клапанів, фасок сідел і тарілок клапанів.
1 - корпус; 2 - пружина; 3 - зворотний клапан; 4 - поршень; 5 - отвір для підведення масла; 6 - стопорне кільце; 7 - плунжер; 8 - порожнина між корпусом і поршнем
Працює гідроопори наступним чином. При набіганні кулачка распредвала ЗМЗ-51432 УАЗ-Патріот на ролик важеля плунжер гідроопори зміщується вниз. Тиск масла під поршнем різко підвищується, кульковий клапан закривається, масло в закритому просторі стає стисливим робочим тілом, яке забезпечує передачу зусилля і руху від кулачка розподільного вала через важіль до клапану.
Невелика частина масла видавлюється через зазор між корпусом і поршнем, при цьому гідроопори просідає на величину від 0,01 до 0,05 мм. При збігаючи ролика важеля з вершини кулачка і при його русі по циліндричному ділянці кулачка зусилля з плунжера гідроопори знімається.
Під дією тиску масла кульковий клапан відкривається, гідроопори поповнюється маслом, плунжер переміщується вгору, забезпечуючи постійний контакт ролика важеля з кулачком розподільного валу без зазору.
У плунжері гідроопори виконаний отвір для підведення мастила під тиском до сферичним опорних поверхонь плунжера і важеля. Через отвір у важелі струменем масла змащуються робочі поверхні кулачка распредвала і ролика важеля.
Проміжний вал УАЗ-Патріот (рис. 28) - служить для передачі обертання від колінчастого вала розподілвалами через проміжні зірочки з пониженням частоти обертання в 2 рази, а також для приводу масляного насоса. Розміщення зірочок понижувальної передачі на проміжному валі дозволяє зменшити висоту двигуна за рахунок застосування на розподільних валах зірочок з невеликим числом зубів.
Промвал сталевий, має 2 опорні шийки: передню 49 мм, що сприймає радіальні зусилля від натягу ланцюга, і задню 22 мм, що сприймає радіальні зусилля від привода масляного насоса, на кінцях вала є шийки для установки і кріплення: спереду зірочок приводу ГРМ, ззаду шестерні приводу масляного насоса. Зовнішні поверхні опор вала для підвищення зносостійкості піддані хіміко-термічній обробці.
Мал. 28. Промвал ЗМЗ-51432 УАЗ-Патріот
1 - болт; 2 - стопорная пластина; 3 - зірочка ведуча; 4 - зірочка ведена; 5 - передня втулка вала; 6 - проміжний вал; 7 - кожух; 8 - ведена шестерня приводу масляного насоса; 9 - кільце; 10 - гайка; 11 - шпонка; 12 - провідна шестерня приводу масляного насоса; 13 - задня втулка вала; 14 - блок циліндрів; 15 - фланець проміжного вала; 16 - штифт.
Промвал 6 встановлений в блоці циліндрів 14 і герметично закритий сталевим трубчастим кожухом 7, запресованим в опори вала з анаеробним герметиком. Від осьового переміщення в блоці циліндрів вал утримується затятим фланцем 15. Вал обертається в 2-х опорах, з підшипниками ковзання у вигляді сталеалюміневих втулок 5 і 13, запресованих в отвори блоку.
При обертанні проміжний вал, під дією осьової сили від приводних шестерень з гвинтовими зубами, передньою опорною шийкою притискається до наполегливої фланця. Фланець для підвищення зносостійкості загартований, а для поліпшення підробітки торцеві поверхні фланця шліфовані, для зниження тертя до наполегливої фланця через отвір в торці вала під тиском підводиться мастило.
Провідна і відома зірочки від взаємного провороту фіксуються циліндричним штифтом 16, запресованим в провідну зірочку. Обидві зірочки до проміжного валу кріпляться двома стяжними болтами 1. Для запобігання самовивінчіванія болтів під їх головки
встановлюється стопорная пластина 2, вільні кути якої відгинаються на межі болтів.