Механізм газорозподілу служить для забезпечення впуску в циліндри свіжого повітряного заряду та випуску з них відпрацьованих газів.
Впускні та випускні клапани відкриваються й закриваються в певних положеннях поршня, що забезпечується суміщенням міток на шестірнях приводу агрегатів під час їх монтажу.
Механізм газорозподілу — верхньоклапанний з нижнім розташуванням розподільного вала.
Кулачки розподільного вала 24 відповідно до фаз газорозподілу приводять у дію штовхачі 23.
Штанги 19 надають коливального руху коромислам 16, а вони, долаючи опір пружин 4 і 5, відкривають клапани 25.
Закриваються клапани під дією сили стискання пружин.
Розподільний вал сталевий, кулачки та опорні шийки піддані термообробці СЧ;
встановлюється в розвалі блока циліндрів на п'яти підшипниках ковзання, що являють собою сталеві втулки, залиті антифрикційним сплавом.
Діаметр втулок на 6 мм більший порівняно з втулками двигуна мод. 740.10.
Розподільний вал збільшеної розмірності, зі зміненими фазами газорозподілу та ходом клапанів порівняно з розпредвалом двигуна мод. 740.10.
На задній кінець розподільного вала напресована прямозуба шестірня 3.
Привід розподільного вала здійснюється від шестірні колінчастого вала через проміжні шестірні.
Шестірні сталеві, штамповані з термообробленими зубами.
Для забезпечення заданих фаз газорозподілу шестірні при складанні встановлюються за мітками, вибитими на торцях.
Від осьового переміщення вал фіксується корпусом 2 підшипника задньої опори, який кріпиться до блока циліндрів трьома болтами.
Посадковий діаметр корпуса підшипника задньої опори більший порівняно з корпусом підшипника двигуна мод. 740.10.
Установка корпуса підшипника задньої опори розподільного вала двигуна мод. 740.10 недопустима, оскільки призведе до аварійного зниження тиску масла в системі та передчасного виходу двигуна з ладу.
Клапани з жаростійкої сталі.
Кут робочої фаски клапанів 90°. Діаметр тарілки впускного клапана 51,6 мм, випускного — 46,6 мм, висота підйому впускного клапана — 14,2 мм, випускного — 13,7 мм.
Геометрія тарілок впускних і випускних клапанів забезпечує відповідні газодинамічні параметри впуску-випуску газів, і тому їх заміна на клапани двигуна мод. 740.10 не рекомендується.
Клапани переміщуються в напрямних втулках, виготовлених з металокераміки.
Для запобігання потраплянню масла в циліндр і зниження його витрати на угар на напрямних клапанів встановлюються гумові ущільнювальні манжети.
Штовхачі тарілчастого типу з профільованою напрямною частиною, виготовлені зі сталі з наступним наплавленням поверхні тарілки відбіленим чавуном.
Штовхач підданий хіміко-термічній обробці.
Коромисла клапанів сталеві, штамповані, являють собою двоплечий важіль, у якого відношення великого плеча до меншого становить 1,55.
Коромисла впускного та випускного клапанів встановлюються на спільній стійці та фіксуються в осьовому напрямку пружинним фіксатором.
Коромисла клапанів двигуна 740.11-240, на відміну від коромисел двигуна мод. 740.10, не мають бронзової втулки.
Напрямні штовхачів відлиті разом з блоком циліндрів.
Штанги штовхачів сталеві, порожнисті з запресованими наконечниками. Штанги на 3 мм коротші за штанги двигуна мод. 740.10 і не взаємозамінні з ними.
Стійка коромисел чавунна, її цапфи піддані термічній обробці СЧ.
Діаметр цапф на 2 мм більший порівняно з цапфами стійки коромисел двигуна мод. 740.10.
Пружини клапанів гвинтові, встановлюються по дві на кожен клапан.
Пружини мають різні напрямки навивки.
Діаметр дроту зовнішньої пружини 4,8 мм, внутрішньої — 3,5 мм. Попередньо встановлюване зусилля пружин 355 Н, сумарне робоче — 821 Н.
Пружини взаємозамінні з пружинами двигуна мод. 740.10.
Головки циліндрів 1 (рис. 1) окремі на кожен циліндр, виготовлені з алюмінієвого сплаву.
Головка циліндра має порожнину охолодження, що сполучається з порожниною охолодження блока.
Для підсилення днища головки збільшена її товщина в зоні випускного каналу та виконано додаткове ребро порівняно з головкою циліндра двигуна мод. 740.10.
Кожна головка циліндрів встановлюється на два установочні штифти, запресовані в блок циліндрів, і кріпиться чотирма болтами з легованої сталі.
Один з установочних штифтів одночасно служить втулкою для подачі масла на мащення коромисел клапанів.
Втулка ущільнена гумовими кільцями.
У головці, порівняно з головкою двигуна 740.10, збільшено отвір зливу моторного масла з-під клапанної кришки в штангову порожнину.
Вікна впускного та випускного каналів розташовані на протилежних сторонах головки циліндрів.
Впускний канал має тангенціальний профіль для забезпечення оптимального обертального руху повітряного заряду, що визначає параметри робочого процесу та екологічні показники двигуна, тому заміна на головки циліндрів двигуна мод. 740.10 не допускається.
У головку запресовані чавунні сідла та металокерамічні напрямні втулки клапанів.
Сідла клапанів мають збільшений натяг у посадці порівняно з сідлами двигуна мод. 740.10 і фіксуються гострою кромкою.
Випускне сідло та клапан профільовані для забезпечення меншого опору випуску відпрацьованих газів.
Застосування випускного клапана мод. 740.10 не рекомендується.
Стик «головка циліндра — гільза» (газовий стик) — безпрокладковий (рис. 4).
У розточений паз на нижній площині головки запресовано сталеве ущільнювальне кільце 3. За допомогою цього кільця головка циліндра встановлюється на бурт гільзи.
Герметичність ущільнення забезпечується високою точністю обробки спряжених поверхонь ущільнювального кільця та гільзи циліндра 5.
Ущільнювальне кільце додатково має свинцеве покриття для компенсації мікронерівностей ущільнюваних поверхонь.
Для зменшення шкідливих об'ємів у газовому стику встановлено фторопластову прокладку-заповнювач 4.
Прокладка-заповнювач фіксується на виступаючому паску кільця газового стику за рахунок зворотного конуса з натягом.
Застосування прокладки-заповнювача знижує питому витрату палива та димність відпрацьованих газів. Прокладка-заповнювач разового застосування.
Для ущільнення перепускних каналів охолоджувальної рідини в отвори днища головки встановлені ущільнювальні кільця 2 із силіконової гуми.
Простір між головкою та блоком, отвори стоку моторного масла та отвори проходу штанг ущільнені прокладкою 7 головки циліндра з термостійкої гуми.
При складанні двигуна болти кріплення головки циліндра слід затягувати в три прийоми в порядку зростання номерів, указаному на рис. 5.
Величини моментів затягування повинні бути:
- 1 прийом — до 39–49 Н·м (4–5 кгс·м);
- 2 прийом — до 98–127 Н·м (10–13 кгс·м);
- 3 прийом — до 186–206 Н·м (19–21 кгс·м).
Перед ввертанням змастити різьбу болтів шаром графітового мастила.
Після затягування болтів необхідно відрегулювати зазори між клапанами та коромислами.
Клапанний механізм закритий алюмінієвою кришкою 15 (див. рис. 1).
Для шумоізоляції та ущільнення стику кришка — головка циліндра застосовані віброізоляційна шайба 14 та гумова ущільнювальна прокладка 19.
Болти кріплення кришок головок циліндрів затягнути з крутним моментом 12,7–17,6 Н·м (1,3–1,8 кгс·м).
Основні несправності механізму газорозподілу
Відхилення в роботі механізму газорозподілу при природному зносі деталей викликають погіршення динаміки механізму, сприяють прискореному зносу спряжень.
Із загальної кількості відмов усіх систем двигуна 25–27 % припадає на ГРМ.
Основними несправностями двигуна, обумовленими несправностями ГРМ, можуть бути такі:
- зменшення потужності двигуна, збільшення витрати палива та масла;
- підвищення димності відпрацьованих газів;
- зменшення тиску масла в системі двигуна при температурі вище 0 °C;
- нестійка робота двигуна на холостому ходу;
- робота двигуна з перебоями або перегрівом;
- підтікання рідини в з'єднаннях системи охолодження.
Ознаками несправностей ГРМ є стуки в головці циліндра.
Дзвінкий стукіт у головці циліндра викликається стуком клапанів об коромисла через великий тепловий зазор між клапаном і носком коромисла.
Глухий металевий стукіт на холостому ходу та посилення його при подачі палива є ознакою поломки клапанних пружин або заїдання клапанів.
Нещільна посадка клапана на сідло виникає при відсутності або зменшенні теплового зазору між носком коромисла та клапаном, а також при порушенні несучої здатності нерухомого з'єднання головка циліндрів — сідло клапана.
При нещільній посадці клапана на сідло на окремих ділянках між клапаном і сідлом утворюються зазори.
Розжарені гази під тиском і з великою швидкістю проходять у щілини, що утворилися, тому поверхні фаски в цьому місці інтенсивно кородують, погіршується прилягання фаски до сідла.
На поверхні фаски накопичуються продукти згоряння, внаслідок чого порушується герметичність з'єднання.
Аналіз характерних пошкоджень клапанів та їх сідел показує, що приблизно 90 % усіх пошкоджень виникає при порушенні герметичності з'єднання сідло — клапан.
При збільшенні теплового зазору зменшується висота підйому клапанів, внаслідок чого погіршується наповнення та очищення циліндрів, зростають ударні навантаження та знос деталей ГРМ.
При дуже малих теплових зазорах, внаслідок згоряння або зносу робочих фасок клапана або сідла клапана, не забезпечується герметичність камери згоряння, двигун втрачає компресію, перегрівається і не розвиває повної потужності.
Найбільш часто зустрічаються такі несправності ГРМ:
- передчасний знос посадочних поверхонь сідла та клапана; знос напрямної втулки клапана;
- порушення стабільності посадки в спряженні сідло клапана — головка циліндрів;
- деформація головки циліндрів;
- деформація сідла та стрижня клапана;
- деформація тарілки клапана; обрив стрижня клапана та корозія; знос отворів під штовхачі;
- знос втулок розподільного вала; знос кулачків розподільного вала; знос коромисел клапанів.
Перед виконанням технічних обслуговувань необхідний індивідуальний контроль стану ГРМ, що дозволяє за допомогою спеціального обладнання без розбирання двигуна завчасно виявити зазначені вище приховані несправності та визначити перелік профілактичних і ремонтних впливів.
Оцінювати технічний стан ГРМ слід за діагностичними параметрами, а визначити необхідність виконання операцій обслуговування та ремонту — за граничними значеннями цих параметрів.
Характерний дефект штанг: ослаблення посадки наконечників і погнутість стрижня штанги.
Характерними дефектами клапанів є знос робочих фасок, погнутість стрижня, облом тарілки клапана, знос торця клапана.
Характерними дефектами штовхачів є знос тарілки, раковини на робочій поверхні, знос стрижня.
Зношені тарілки та стрижні штовхачів відновлюються хромуванням.
Після відновлення клапани притираються в сідлах головок циліндрів.
