Конструкция цилиндра с клапанным механизмом

Цилиндр (рис. I) двигателя состоит из двух основных частей: стальной механически обработанной гильзы и навернутой на нее в горячем состояния головки из алюминиевого сплава. На нижний бурт головки напрессовано стальное бандажное кольцо.

Гильза цилиндра изготовлена из поковки легированной стали, термически обработана, внутренняя ее поверхность азотирована, шлифована и окончательно доведена хонингованием. Снаружи гильза имеет охлаждающие ребра и фланец с отверстиями для крепления цилиндра к среднему картеру. Цилиндрическая часть ниже фланца (юбка) обеспечивает центровку гильзы относительно окна картера.

На верхней части гильза имеет упорную резьбу с уплотнительным поясом для соединения с головкой цилиндра.

Головка цилиндра отлита из алюминиевого сплава вместе с двумя клапанными коробками. По наружной поверхности головка имеет вертикальные и горизонтальные ребра, отлитые за одно целое с головкой. Внутренняя полость головки цилиндра механически обработана, имеет упорную резьбу для соединения с гильзой и вместе с поршнем образует камеру сгорания полусферической формы.

С внутренней стороны головки цилиндра запрессованы седла клапанов впуска и выпуска. Верхними поясками седла развальцованы в головке.

Рабочая фаска седла клапана впуска обработана под углом 30°, фаска седла клапана выпуска - под углом 45° относительно плоскости нижнего торца седла.

Вид спереди	Вид сзади
Цилиндр Рис. I

В донышках клапанных коробок, расположенных с наружной верхней стороны гильзы, просверлены отверстия, в которые с натягом запрессованы бронзовые направляющие втулки клапанов. Втулки расположены под углом 75° симметрично оси цилиндра. В утолщенной части боковых стенок коробок клапанов обработаны отверстия для осей коромысел клапанов с наружными выточками под уплотнительные шайбы. Спереди, снизу, в клапанные коробки ввернуты штуцера для крепления кожухов тяг, сзади ввернуты две шпильки для крепления воздушных дефлекторов.

В передней части коробок имеются ушки, в отверстия которых вставлены и развальцованы оси, на которых подвешены упоры натяжных барашков. В задней части коробок имеется бобышка, в которую ввернут винт крепления крышки. На шейку винта надевается кольцевой трос, укладываемый в желобки крышки клапанной коробки. Другой стороной трос надевается на натяжной барашек и, натягиваясь специальным ключом, плотно прижимает крышку к клапанной коробке.

Уплотняется клапанная крышка резиновым кольцом.

С задней стороны головки расположены: слева - патрубок впуска с ввернутым стальным омедненным штуцером, справа - патрубок выпуска о навернутым бронзовым кольцом. К левому патрубку крепится труба впуска, а к правому - патрубок выпускного коллектора.

На передней и задней частях головки цилиндра в отверстия с резьбой ввернуты три бронзовые втулки с внутренней резьбой. Две втулки, расположенные симметрично оси цилиндра,

служат для ввертывания передней и задней свечей. Третья втулка, ввернутая в бобышку, расположенную спереди под коробкой впускного клапана, служит для ввертывания пускового клапана системы запуска. Ниже свечного отверстия передней свечи расположена шпилька крепления кронштейна жалюзи.

Каждый цилиндр имеет один клапан впуска и один клапан выпуска, изготовленные из поковок жаростойких сталей.

Клапаны обеспечивают впуск смеси в цилиндры и выпуск газов из них в тактах впуска и выпуска и герметизируют цилиндры в тактах сжатия и расширения.

Клапан впуска (рис. 2) изготовлен из стали XI2M. Его грибок со стороны, противоположной штоку, имеет вогнутую поверхность, диаметр грибка больше, а диаметр штока меньше, чем у клапана выпуска. Трущаяся поверхность и торец штока клапана впуска закалены токами высокой частоты, а грибок и часть штока (кроме рабочей фаски) подвергнуты антикоррозионному химическому никелированию и термообработаны.

Клапан впуска прижимается к седлу двумя цилиндрическими пружинами: наружной (2) и внутренней (3).

Нижними торцами пружины упираются: наружная - в шайбу, установленную в клапанную коробку цилиндра, внутренняя - в буртик направляющей втулки клапана.

Верхними торцами обе пружины упираются в тарелку (5), которая сама опирается на разъемный конический омедненный замок (4), входящий в выточку штока клапана. Поверхность замка клапана впуска омеднена, а клапана выпуска - латунирована.

Клапан выпуска изготовлен из стали 4XI4HI4B2M, со стороны камеры сгорания имеет выпуклую поверхность грибка. Шток и грибок клапана выпуска внутри на две трети заполнены металлическим натрием, который при нагревании расплавляется и способствует лучшему отводу тепла от более нагретого грибка клапана к штоку, а затем через направляющую втулку штока и головку цилиндра в атмосферу.

На торце штока этого клапана приварен наконечник из более износостойкого материала, а на рабочей фаске наплавлен стеллит BXH-I. Рабочая фаска клапана впуска выполнена под углом 30° к плоскости грибка, а клапана выпуска - под утлом 46°15'.

Для предотвращения нагара на штоке клапана выпуска и "зависания" клапана введено уплотнительно- скребковое устройство. Уплотнительно-скребковое устройство (рис. 3) клапана выпуска (I) состоит из двух стальных уплотнительных колец (2) и разделительной шайбы (9), размещенных в стальной втулке (3).

Уплотнительные кольца (2) - разрезные, термофиксированы на постоянное обжатие штока, имеют внутреннюю коническую поверхность и установлены на штоке большим основанием конической поверхности к грибку клапана (I).

Продольное перемещение колец (2) ограничено сверху буртом втулки (3), а снизу - шайбой (8), запрессованной во втулку (3), фланец которой является опорной поверхностью внутренней пружины (4), постоянно прижимающей весь пакет к направляющей втулке (5) клапана. При открытии клапана уплотнительные кольца (2) снимают со штока клапана (I) масло, предотвращая образование нагара и тем самым "зависание" клапана.

Клапан впуска Рис. 2	Уплотнительно - скребковое устройство клапана выпуска Рис. 3
1. Клапан впуска 2. Наружная пружина 3. Внутренняя пружина 4. Разъемный замок 5. Тарелка клапана	1. Клапан выпуска 2. Уплотнительное кольцо 3. Втулка 4. Внутренняя пружина 5. Направляющая втулка 6. Наплавка стеллита 7. Металлический натрий 8. Шайба 9. Разделительная шайба

ВПУСКНЫЕ ТРУБЫ

Впускные трубы (рис. 4) служат для подвода смеси от нагнетателя к цилиндрам.

Впускные трубы изготовлены из цельнотянутой трубы с развальцовкой короткого изогнутого конца.

Впускная труба прикреплена к цилиндру с помощью гайки, навертываемой на наружный штуцер. Уплотняется труба паронитовыми прокладками, установленными в торцовую канавку штуцера.

Нижний конец трубы устанавливается в патрубок смесесборника, крепится гайкой и уплотняется резиновым кольцом.

На впускных трубах нижних цилиндров № 4, 5 и 6 приварены бобышки с резьбой под пробки для слива масла или бензина из труб для защиты от гидравлического удара.

Впускная труба цилиндров № 4, 5 и 6 Рис. 4

1. Резиновое кольцо

2. Гайка

3. Впускная труба

4. Опорное кольцо

5. Накидная гайка

6. Бобышка

7. Пробка

ПОРШЕНЬ

Поршень (рис. 5) воспринимает давление газов и передает их работу через шатун на коленчатый вал.

Поршни отштампованы из алюминиевого сплава, механически обработаны снаружи и частично внутри.

Днище поршня снаружи плоское, полированное. На наружной поверхности днища имеются две выемки, расположенные под клапанами, которые исключают возможность ударов поршня о клапаны в случае их "зависания" в открытом положении и при проворачивании коленчатого вала с неотрегулированным газораспределением двигателя..

По боковой наружной поверхности поршня проточены пять канавок: четыре канавки в верхнем поясе и одна в нижнем, в которые устанавливаются поршневые кольца.

В три верхние канавки устанавливаются трапециевидные газоуплотнительные кольца, хромированные по наружному диаметру, в четвертую канавку - маслосборное кольцо с прорезями и канавкой, а в пятую - конусное маслосбрасывающее кольцо.

В четвертой канавке просверлены отверстия, через которые масло, снимаемое кольцом со стенок цилиндра, отводится в картер.

Внутри поршень имеет две диаметрально противоположные бобышки с отверстиями для поршневого пальца. Снаружи у бобышек выфрезерованы выемки для уменьшения массы поршня, в которых просверлены отверстия для дополнительного отвода масла со стенок цилиндра.

Поршень, поршневые кольца и поршневой палец с заглушками Рис. 5

Поршневой палец изготовлен из хромоникелевольфрамовой стали, пустотелый, термообработан до высокой поверхностной твердости. Посадка пальца в бобышках поршня и головки шатуна плавающая.

От продольного перемещения в поршне палец удерживается двумя алюминиевыми заглушками. В заглушках выполнены по шесть дренажных отверстий и по три отверстия для смазки наружной поверхности заглушки.

Поршневые кольца изготовлены из легированного чугуна. Газоуплотнительные трапециевидные кольца имеют цилиндрическую образующую, по которой произведено пористое хромирование. По наружной образующей поверхности маслосборного кольца проточена канавка с двенадцатью прорезями для отвода масла.

Маслосбрасывающее кольцо имеет конусную наружную образующую поверхность. На поршень маслосбрасывающее кольцо устанавливается меньшим основанием конуса к днищу поршня.

Поршни с кольцами и пальцами, а также рабочие поверхности гильз цилиндров смазываются разбрызгиваемым маслом, поступающим через форсунку, ввернутую в щеку передней части коленчатого вала, и по зазорам шатунного механизма.