Die Kurbelwelle (Abbildung 1) ist aus hochwertigem Stahl gefertigt und hat fünf Haupt- und vier Pleuelzapfen, die durch Wangen verbunden und durch Übergangsrundungen verbunden sind.
Für einen gleichmäßigen Wechsel der Arbeitstakte sind die Pleuelzapfen der Kurbelwelle unter einem Winkel von 90° angeordnet.
An jedem Pleuelzapfen sind zwei Pleuelstangen befestigt (Abbildung 2) — eine für die rechte und eine für die linke Zylinderreihe.
Die Verfestigung der Kurbelwelle erfolgt durch Nitrieren auf eine Tiefe von 0,5–0,7 mm, die Härte der verfestigten Schicht beträgt mindestens 600 HV.
Die Ölzufuhr zu den Pleuelzapfen erfolgt durch die Bohrungen in den Hauptzapfen 8 und die Bohrungen 7 (Abbildung 1).
Zum Ausgleich der Trägheitskräfte und zur Verringerung der Schwingungen hat die Kurbelwelle sechs Gegengewichte, die einstückig mit den Wangen der Kurbelwelle geschmiedet sind.
Außer den Hauptgegengewichten gibt es ein zusätzliches abnehmbares Gegengewicht 1, das auf die Welle aufgepresst ist; seine Winkelstellung gegenüber der Kurbelwelle wird durch die Passfeder 5 bestimmt.
Zur Gewährleistung der erforderlichen Unwucht ist am Schwungrad eine Aussparung 6 (Abbildung 5) ausgeführt.
Am hinteren Ende der Kurbelwelle ist ein Zapfen 9 (Abbildung 3) ausgeführt, auf dem das Kurbelwellenrad 8 und das Schwungrad 1 (Abbildung 6) zentriert werden.
Auf der hinteren Stirnfläche der Kurbelwelle sind zehn Gewindebohrungen M16×1,5-6Н zur Befestigung des Kurbelwellenrads und des Schwungrads ausgeführt, auf der vorderen Stirnfläche sind acht Gewindebohrungen M12×1,25-6Н zur Befestigung des Drehschwingungsdämpfers ausgeführt.
In den Hohlraum des Kurbelwellenhalses ist ein Verschlussstopfen 4 (Abbildung 1) eingesetzt, durch dessen kalibrierte Bohrung die Schmierung der Keilwelle des vorderen Zapfwellenantriebs erfolgt.
Gegen Axialverschiebungen ist die Kurbelwelle durch zwei obere Halbringe 1 und zwei untere Halbringe 2 (Abbildung 3) gesichert, die in den Nuten des hinteren Hauptlagers des Zylinderblocks so eingebaut sind, dass die Seite mit den Nuten an den Anschlagstirnflächen der Welle anliegt.
Auf dem Kurbelwellenhals (Abbildung 1) sind die Antriebsräder der Ölpumpe 2, 3 und das Antriebsrad des Ventilsteuermechanismus 8 (Abbildung 3) installiert.
Die Abdichtung der Kurbelwelle erfolgt durch eine Gummidichtung 8 (Abbildung 6) mit einem zusätzlichen Dichtungselement — einem Staubschutz 9. Die Dichtung ist im Schwungradgehäuse 4 untergebracht.
Die Dichtung ist aus Fluorkautschuk nach der Technologie der Formung der Arbeitsdichtungskante direkt in der Pressform hergestellt.
Nenndurchmesser der Kurbelwellenzapfen:
- Hauptzapfen: 95-0,015 mm;
- Pleuelzapfen: 80-0,013 mm.
Für die Instandsetzung des Motors sind acht Reparaturgrößen von Lagerschalen vorgesehen.
Die Bezeichnung der Lagerschalen der Kurbelwellenlager, der Durchmesser der Hauptzapfen der Kurbelwelle, der Durchmesser der Bohrung im Zylinderblock für diese Lagerschalen sind in Tabelle 1 angegeben.
Die Bezeichnung der Lagerschalen des unteren Pleuelkopfs, der Durchmesser der Pleuelzapfen der Kurbelwelle, der Durchmesser der Bohrung im Pleuelkopf für diese Lagerschalen sind in Tabelle 2 angegeben.
Die Lagerschalen 7405.1005170 Р0, 7405.1005171 Р0, 7405.1005058 Р0 werden bei der Instandsetzung des Motors ohne Schleifen der Kurbelwelle verwendet. Bei Bedarf sind die Kurbelwellenzapfen zu polieren.
Beim Schleifen der Kurbelwelle an den Hauptzapfen bis 94 mm und weniger oder an den Pleuelzapfen bis 79 mm und weniger ist die Kurbelwelle einer erneuten Nitrierung zu unterziehen.
Die Toleranzgrenzen für die Durchmesser der Kurbelwellenzapfen, den Durchmesser der Bohrung im Zylinderblock und den Durchmesser der Bohrung im Pleuelkopf bei der Instandsetzung des Motors müssen dieselben sein wie bei den Nennmaßen.
Die Kurbelwelle für die Motoren 740.50-360 und 740.51-320 weist erhebliche Unterschiede gegenüber den Kurbelwellen anderer Motormodelle auf; diese Unterschiede machen die Verwendung von Kurbelwellen der KAMAZ-Motoren anderer Modelle unmöglich.
Die Kennzeichnung der Kurbelwelle, die im Schmiedestück am dritten Gegengewicht ausgeführt ist, muss 740.50-1005020 lauten.
Die Haupt- und Pleuellager (Abbildungen 2 und 3) sind aus einem Stahlband hergestellt, das mit einer Schicht Bleibronze von 0,3 mm Dicke, einer Schicht Blei-Zinn-Legierung von 0,022 mm Dicke und einer Schicht Zinn von 0,003 mm Dicke überzogen ist.
Die oberen 3 und unteren 4 Lagerschalen der Hauptlager sind nicht austauschbar. In der oberen Lagerschale befindet sich eine Bohrung für die Ölzufuhr und eine Nut für deren Verteilung.
Beide Lagerschalen 4 des unteren Pleuelkopfs sind austauschbar.
Gegen Verdrehen und seitliche Verschiebung sind die Lagerschalen durch Vorsprünge (Nasen) gesichert, die in die in den Lagerstellen des Blocks und des Pleuels sowie in den Lagerdeckeln vorgesehenen Nuten eingreifen.
Die Lagerschalen weisen konstruktive Unterschiede auf, die auf eine Erhöhung ihrer Arbeitsfähigkeit bei der Aufladung des Motors durch Turbolader gerichtet sind; dabei wurde die Kennzeichnung der Lagerschalen auf 7405.1004058 (Pleuellager), 7405.1005170 und 7405.1005171 (Hauptlager) geändert.
Es wird nicht empfohlen, die Lagerschalen bei der Reparatur durch Serienlagerschalen mit der Kennzeichnung 740 zu ersetzen, da dies zu einer erheblichen Verkürzung der Lebensdauer des Motors führt.
Die Deckel der Hauptlager (Abbildung 4) sind aus hochfestem Gusseisen hergestellt.
Die Befestigung der Deckel erfolgt mit Hilfe der vertikalen und horizontalen Spannschrauben 3, 4, 5, die nach einem bestimmten Schema mit einem vorgeschriebenen Drehmoment angezogen werden (siehe Artikel Anziehdrehmomente der Befestigungselemente des KAMAZ-Dieselmotors).
Die Pleuelstange (Abbildung 2) ist aus Stahl, geschmiedet, der Schaft 1 hat einen Doppel-T-Querschnitt. Der obere Pleuelkopf ist unteilbar, der untere ist mit einer geraden und flachen Trennung ausgeführt.
Die Pleuelstange wird endgültig im Zusammenbau mit dem Deckel 2 bearbeitet, daher sind die Pleueldeckel nicht austauschbar.
In den oberen Pleuelkopf ist eine Stahlbronzebuchse 3 eingepresst, und in den unteren sind auswechselbare Lagerschalen 4 eingebaut.
Der Deckel des unteren Pleuelkopfs wird mit Hilfe von Muttern 6 befestigt, die auf Schrauben 5 aufgeschraubt sind, die vorher in den Pleuelschaft eingepresst wurden.
Das Anziehen der Pleuelschrauben erfolgt nach dem im Artikel Anziehdrehmomente der Befestigungselemente des KAMAZ-Dieselmotors festgelegten Schema.
Auf dem Deckel und dem Schaft der Pleuelstange sind Paarungsmarkierungen angebracht — dreistellige Ordnungsnummern. Außerdem ist auf dem Pleueldeckel die Ordnungsnummer des Zylinders eingeschlagen.
Das Schwungrad (Abbildung 5) ist mit zehn Schrauben 7 (Abbildung 6), die aus legiertem Stahl hergestellt sind, an der hinteren Stirnfläche der Kurbelwelle befestigt und durch den Stift 10 (Abbildung 6) auf dem Zentrierzapfen der Kurbelwelle 9 (Abbildung 3) gesichert.
Zur Vermeidung von Beschädigungen der Oberfläche des Schwungrads ist unter den Schraubenköpfen eine Scheibe 6 (Abbildung 6) installiert.
Der Wert des Anziehdrehmoments der Befestigungsschrauben des Schwungrads ist im Artikel Anziehdrehmomente der Befestigungselemente des Dieselmotors angegeben.
Auf die bearbeitete zylindrische Oberfläche des Schwungrads ist ein Zahnkranz 3 (Abbildung 5) aufgepresst, mit dem beim Starten des Motors das Starterritzel in Eingriff kommt.
Unter die Dichtung der Kurbelwelle ist ein Ring 1 mit verchromter Außenfläche installiert.
Das Schwungrad ist für eine Einscheiben- oder Zweischeiben-Membrankupplung ausgeführt.
In die innere Ausdrehung des Schwungrads ist das Lager 5 der Getriebeeingangswelle eingebaut.
Bei der Einstellung des Kraftstoffeinspritzbeginns und der Wärmespiele in den Ventilen wird das Schwungrad durch eine Sicherung (Abbildung 7) blockiert.
Der Aufbau des Schwungrads weist folgende Hauptunterschiede gegenüber den Schwungrädern der Motoren 740.10 und 7403.10 auf:
- der Winkel der Lage der Nut für die Sicherung an der Außenfläche des Schwungrads wurde geändert;
- der Durchmesser der Ausdrehung für die Aufnahme der Scheibe unter den Befestigungsschrauben des Schwungrads wurde vergrößert;
- eine sichelförmige Aussparung zur Gewährleistung der erforderlichen Unwucht wurde eingeführt;
- die Befestigung des Schwungrads an der Stirnfläche der Kurbelwelle erfolgt mit zehn Schrauben M16×1,5.
Die aufgeführten Änderungen machen den Einbau von Schwungrädern anderer Motormodelle bei Reparaturarbeiten unmöglich.
Der Drehschwingungsdämpfer (Abbildung 8) ist mit acht Schrauben 2 (Abbildung 9) am vorderen Kurbelwellenhals befestigt.
Der Dämpfer besteht aus dem Gehäuse 1 (Abbildung 8), in das mit einem Spiel das Dämpferschwungrad 5 eingebaut ist. Außen ist das Dämpfergehäuse durch den Deckel 2 verschlossen. Die Dichtheit wird durch Schweißen an der Stoßstelle des Dämpfergehäuses und des Deckels gewährleistet.
Zwischen dem Dämpfergehäuse und dem Dämpferschwungrad befindet sich eine hochviskose Silikonflüssigkeit, die vor dem Zuschweißen des Deckels dosiert eingefüllt wird. Die Zentrierung des Dämpfers erfolgt durch die an das Gehäuse geschweißte Scheibe 3.
Die Dämpfung der Drehschwingungen der Kurbelwelle erfolgt durch die Bremswirkung des am Kurbelwellenhals befestigten Dämpfergehäuses gegenüber dem Schwungrad im Medium der Silikonflüssigkeit. Dabei wird die Bremsenergie in Form von Wärme freigesetzt.
Es ist verboten, bei Reparaturarbeiten das Gehäuse und den Deckel des Dämpfers zu verformen. Ein Dämpfer mit verformtem Gehäuse oder Deckel ist für die weitere Verwendung nicht geeignet.
Nach dem Einbau des Dämpfers ist das Vorhandensein eines Spalts zwischen dem Dämpfer und dem Gegengewicht zu prüfen.
Der Kolben 1 (Abbildung 10) ist aus einer Aluminiumlegierung gegossen mit einer Einlage aus verschleißfestem Gusseisen unter dem oberen Kompressionsring.
Im Kolbenboden ist ein torusförmiger Brennraum mit einem Verdränger im mittleren Teil ausgeführt, der gegenüber der Kolbenachse zur Seite von den Aussparungen für die Ventile um 5 mm versetzt ist.
Die Seitenfläche hat eine komplexe oval-tonnenförmige Form mit einer Vertiefung im Bereich der Bohrungen für den Kolbenbolzen. Auf den Kolbenmantel ist eine Graphitbeschichtung aufgebracht.
Im unteren Teil des Kolbenmantels ist eine Nut ausgeführt, die bei richtiger Montage den Kontakt des Kolbens mit der Kühlmitteldüse im unteren Totpunkt ausschließt.
Der Kolben ist mit zwei Kompressionsringen und einem Ölabstreifring ausgestattet.
Seine Besonderheit ist der verringerte Abstand vom Boden bis zur unteren Stirnfläche der oberen Nut, der 17 mm beträgt.
Am Motor wird, analog zu anderen Modellen der KAMAZ-Motoren, zur Gewährleistung der Kraftstoffwirtschaftlichkeit und der Umweltkennwerte eine selektive Auswahl der Kolben für jeden Zylinder nach dem Abstand von der Achse des Kolbenbolzens bis zum Boden angewendet.
Nach dem genannten Parameter sind die Kolben in vier Gruppen eingeteilt: 10, 20, 30 und 40. Jede nachfolgende Gruppe unterscheidet sich von der vorhergehenden um 0,11 mm.
Als Ersatzteile werden Kolben der größten Höhe geliefert — für die Motoren 740.50-360 und 740.51-320 beträgt das Maß von der Achse des Kolbenbolzens bis zum Kolbenboden der Gruppe 40 (der größten) 71,04-0,04 mm.
Zur Vermeidung eines möglichen Kontakts zwischen ihnen und den Zylinderköpfen ist im Falle eines Austauschs das Überkolbenspiel zu kontrollieren.
Wenn das Spiel zwischen dem Kolben und dem Zylinderkopf nach dem Anziehen der Befestigungsschrauben weniger als 0,87 mm beträgt, ist der Kolbenboden um den bis zu diesem Wert fehlenden Betrag abzudrehen.
Der Einbau von Kolben aus KAMAZ-Motoren anderer Modelle ist nicht zulässig. Die Kennzeichnung des Kolbens 740.51-1004015 wird im Guss am Innenraum des Kolbens ausgeführt.
Die Kompressionsringe (Abbildung 10) werden aus hochfestem Gusseisen hergestellt, der Ölabstreifring — aus grauem Gusseisen.
Der obere Kompressionsring hat die Form eines zweiseitigen Trapezes mit einer inneren Aussparung von der oberen Stirnfläche, der zweite hat die Form eines einseitigen Trapezes.
Bei der Montage muss die Stirnfläche mit der Markierung „oben“ auf der Seite des Kolbenbodens liegen.
Die Arbeitsfläche des oberen Kompressionsrings 4 ist mit Molybdän beschichtet und hat eine tonnenförmige Form.
Auf der Arbeitsfläche des zweiten Kompressionsrings 5 und des Ölabstreifrings 2 ist Chrom aufgebracht.
Ihre Form am zweiten Ring ist ein Kegel mit Neigung zur unteren Stirnfläche; aufgrund dieses charakteristischen Merkmals erhielt der Ring die Bezeichnung „Minutenring“.
Minutenringe werden zur Verringerung des Ölverbrauchs durch Verbrennung verwendet; ihr Einbau in die obere Nut ist nicht zulässig.
Der Ölabstreifring ist vom Kastentyp, 4 mm hoch, mit einem Federexpander, der eine variable Windungssteigung und eine geschliffene Außenfläche aufweist.
Der mittlere Teil des Expanders mit der geringeren Windungssteigung muss bei der Montage am Kolben im Schloss des Rings liegen.
Der Einbau von Kolbenringen aus anderen Modellen der KAMAZ-Motoren kann zu einer Erhöhung des Ölverbrauchs durch Verbrennung und in der Folge zu einer Verschlechterung der Umweltkennwerte führen.
Die Kühldüsen (Abbildung 11) werden im Kurbelgehäuseteil des Zylinderblocks installiert und gewährleisten die Zufuhr von Öl aus der Hauptölleitung, wenn in ihr ein Druck von 80–120 kPa (0,8–1,2 kgf/cm²) erreicht wird, auf den Innenraum der Kolben.
Auf diesen Druck ist das in jeder der Düsen befindliche Ventil eingestellt.
Bei der Montage des Motors ist die richtige Lage des Düsenrohrs gegenüber der Zylinderlaufbuchse und dem Kolben zu kontrollieren. Der Kontakt mit dem Kolben ist nicht zulässig.
Der Kolben ist mit der Pleuelstange (Abbildung 10) durch einen Bolzen 3 vom schwimmenden Typ verbunden; seine Axialverschiebung ist durch Sicherungsringe 6 begrenzt.
Der Bolzen ist aus Chrom-Nickel-Stahl hergestellt, der Durchmesser der Bohrung beträgt 16 mm. Die Verwendung von Bolzen mit einem Bohrungsdurchmesser von 22 und 25 mm ist nicht zulässig, da dies die Auswuchtung des Motors stört.
Der vordere Zapfwellenantrieb (Abbildung 11) erfolgt vom Kurbelwellenhals über das Zapfwellenhalbmuffel 2, das am Kurbelwellenhals 13 mit acht Spezialschrauben M12×1,25 befestigt ist.
Die Zentrierung des Halbmuffels gegenüber der Kurbelwelle erfolgt an der inneren Ausdrehung des ausgelagerten Gegengewichts.
Das Drehmoment vom Halbmuffel wird über die Antriebswelle der Aggregate 1 und die Zapfwelle 3 auf die Riemenscheibe 4 übertragen.
Die Zapfwelle 3 ist auf zwei Kugellagern 11 und 12 installiert.
Die Abdichtung des Hohlraums erfolgt durch die Dichtung 8 und den Verschlussstopfen 10 mit Gummidichtung. Zur Verringerung des Verschleißes der Keilwellenverbindungen wird die Antriebswelle der Aggregate durch die Feder 9 gegen Axialverschiebungen gehalten.
