Основные компоненты дизеля ЗМЗ-51432 Патриот

Блок цилиндров ЗМЗ-51432 УАЗ-Патриот (рис. 10) – отлит из серого чугуна и выполнен в виде моноблока с картерной частью, опущенной ниже оси коленчатого вала на 60 мм. Масса блока цилиндров в сборе равна 60 кг.

Описание

В нижней части блока расположены пять опор коренных подшипников, закрываемых индивидуальными крышками 6. Крышки коренных подшипников 6, изготавливаемые из высокопрочного чугуна, обрабатываются в сборе с блоком цилиндров, поэтому являются не взаимозаменяемыми, пронумерованы для каждой коренной опоры в соответствии с их порядковыми номерами.

При установке крышек замочные пазы под вкладыши в блоке цилиндров и в крышках располагают с одной стороны. В картерной части блока цилиндров на специальных бобышках, имеющих крепежные отверстия с выходом в центральную масляную магистраль, устанавливаются форсунки 5 для охлаждения поршней моторным маслом, оборудованные перепускными клапанами 10, открывающимися при давлении масла 1,1…1,6 кгс/см2.

Вокруг цилиндров имеется полость для охлаждающей жидкости. На плоскостях переднего торца и верхней плиты имеются отверстия (каналы) для циркуляции охлаждающей жидкости и масла.

Блок цилиндров дизельного двигателя ЗМЗ-51432 УАЗ-Патриот

Рис. 10. Блок цилиндров дизельного двигателя ЗМЗ-51432 УАЗ-Патриот

• 1 – опора промежуточного вала;
• 2 – канал слива масла с головки цилиндров;
• 3 – места маркировки размерных групп цилиндров;
• 4 – место маркировки обозначения комплектации и порядкового номера двигателя ударным способом;
• 5 – форсунки охлаждения поршней;
• 6 – крышка коренного подшипника;
• 7 – отверстие для подвода масла к коренному подшипнику;
• 8 – место установки масляного насоса;
• 9 – отверстие для установки штифта-фиксатора коленчатого вала;
• 10 – перепускной клапан форсунки охлаждения поршня;
• 11 – заглушка отверстия под фиксатор коленвала.

Головка блока цилиндров ЗМЗ-51432 УАЗ-Патриот (рис. 11) – отлита из специального алюминиевого сплава.

В головке блока цилиндров располагаются впускные и выпускные газовые каналы, по два на каждый цилиндр; рубашка охлаждения для отвода тепла от нагретых стенок камеры сгорания, распылителей топливных форсунок, седел и направляющих клапанов; каналы системы смазки; в верхней части головки цилиндров располагаются опоры распредвалов и гидроопор рычагов привода клапанов, а так же колодцы под топливные форсунки, свечи накаливания и болты крепления головки к блоку цилиндров.

Снаружи имеются бобышки с резьбовыми отверстиями и фланцевые поверхности для установки и крепления навесного оборудования, ТНВД, генератора, топливного аккумулятора, впускной трубы, выпускного коллектора, передней и задней крышек, крышки клапанов.

Крышки 2, 3, 4 и 5-й опор распределительных валов выполнены единым блоком, крышки первых опор так же выполнены единым блоком, крышки распредвалов обрабатываются в сборе с головкой, поэтому, они не взаимозаменяемы с крышками других головок. Масса головки цилиндров 15 кг.

Головка блока цилиндров ЗМЗ-51432 УАЗ-Патриот

Рис. 11. Головка блока цилиндров ЗМЗ-51432 УАЗ-Патриот

• 1 – бобышки крепления кронштейна ТНВД и генератора;
• 2 – фланец для установки и крепления впускной трубы;
• 3 – бобышки для установки и крепления аккумулятора топлива высокого давления;
• 4 – фланцы для установки и крепления крышки клапанов;
• 5 – блок крышек 2, 3, 4 и 5-й опор распредвалов;
• 6 – крышка 1-х опор распределительных валов;
• 7 – патрубок подвода охлаждающей жидкости к ЖМТ;
• 8 – отверстие для подвода масла к вакуумному насосу;
• 9 – фланец для установки и крепления термостата;
• 10 – отверстие (К 1/4) для установки датчика аварийного давления масла;
• 11 – фланцы для установки и крепления выпускного коллектора;
• 12 – место нанесения порядкового номера головки цилиндров;
• 13 – фланец для установки и крепления крышки передней в сборе с вакуумным насосом;
• 14 – место установки гидронатяжителя;
• 15 – заглушка масляного канала;
• 16 – ступенчатое резьбовое отверстие для болта крепления успокоителя цепи.

Прокладка ГБЦ (рис. 12) – стальная, трехслойная, с уплотняющим покрытием 1 в виде рисунка по периметрам окон цилиндров, каналов охлаждения 2 и смазки 3 и 5. Толщина прокладки 1,02 мм.

Прокладка головки цилиндров (ГБЦ) ЗМЗ-51432

Рис. 12.

• 1 – уплотняющее покрытие;
• 2 – отверстия для подвода охлаждающей жидкости в головку цилиндров;
• 3 – отверстие для подачи смазочного масла в головку цилиндров;
• 4 – место маркировки обозначения прокладки;
• 5 – отверстие для слива смазочного масла из головки цилиндров в масляный картер и прохождения картерных газов в маслоотделитель.

Поршневая группа двигателя ЗМЗ-51432 УАЗ-Патриот

Поршень (рис. 13) – отлит из специального алюминиевого сплава DM104. В головке поршня выполнены камера сгорания омега и канал охлаждения. Масса поршня стандартного размера 586 ±5 г.

Юбка поршня имеет бочкообразный вертикальный профиль и в поперечном сечении форму овала. Направление наименьшего диаметра овала совпадает с направлением оси поршневого пальца. Наибольший диаметр юбки поршня располагается на расстоянии 13 мм от нижней кромки поршня.

Юбка имеет специальный микрорельеф для удержания смазки и антифрикционное графитовое покрытие толщиной 7…15 мкм для снижения потерь на трение. На нижней кромке юбки выполнена выемка, которая обеспечивает безопасное расхождение поршня с трубкой форсунки охлаждения.

В головке поршня выполнены три канавки под поршневые кольца: в двух верхних установлены компрессионные кольца, в нижней – маслосъемное.

Канавка под верхнее компрессионное кольцо выполнена в упрочняющей вставке из нирезистового чугуна. Ось отверстия под поршневой палец смещена на 0,5 мм от диаметральной плоскости поршня в сторону расположения впускных клапанов. Поршни по диаметру юбки делятся на 3 размерные группы A, B и Y.

По диаметру отверстия под поршневой палец и массе поршни на размерные (весовые) группы не делятся. Маркировка размерных групп и стрелка-указатель ориентации поршня в блоке цилиндров выбиваются на днище (рис.13).

Поршень ЗМЗ-51432

Рис. 13. Поршень ЗМЗ-51432

• 1 – вырез под форсунку охлаждения поршня;
• 2 – стрелка для правильной ориентации поршня при сборке цилиндропоршневой группы;
• 3 – место маркировки размерной группы поршня;
• 4 – место маркировки даты изготовления поршня («Г»-год, «М», «Д»-день).

Поршневые кольца (рис. 14). Верхнее компрессионное кольцо 2 изготовлено из стали RIK SP3 и имеет равносторонний трапецеидальный профиль (угол 6˚12) и износостойкое антифрикционное покрытие наружной рабочей поверхности IP-251.

Нижнее компрессионное кольцо 3 изготовлено из чугуна RIK 20A, имеет коническую («минутную» угол 1˚30) наружную рабочую поверхность с износостойким антифрикционным покрытием.

Высота кольца 0,01 +0,03мм. Маслосъемное кольцо 4 изготовлено из стали RIK SP3M, коробчатого типа, с пружинным расширителем 5, с износостойким антифрикционным покрытием рабочих поясков поверхности, обращенной к зеркалу цилиндра. Высота кольца 0,01+0,03 3 мм.

Поршневые кольца в сборе с поршнем УАЗ-Патриот

Рис. 14. Поршневые кольца в сборе с поршнем УАЗ-Патриот

• 1 – поршень;
• 2 – верхнее компрессионное кольцо;
• 3 – нижнее компрессионное кольцо;
• 4 – маслосъемное кольцо;
• 5 – пружинный расширитель;
• 6 – канал для охлаждения стенок камеры сгорания и зоны расположения поршневых колец;
• 7 – отверстие для подвода масла в канал охлаждения.

Поршневые кольца в соответствующие канавки устанавливаются маркировкой «R» вверх, замки компрессионных колец разводят в противоположные стороны, замок маслосъемного перпендикулярно линии, соединяющей стыки компрессионных.

Поршневой палец (рис. 15) – трубчатого сечения, плавающего типа, при работе двигателя свободно вращается в бобышках поршня и втулке шатуна. Осевое перемещение пальца ограничивается стопорными кольцами.

Палец изготовлен из стали SCM42OH и для увеличения твердости и износостойкости наружная поверхность пальца подвергнута цементации. Поршневые пальцы по наружному диаметру на размерные группы не делятся. Масса пальца 272±1,5 г.

Поршневой палец ЗМЗ-51432

Рис. 15.

Шатун (рис. 16) – для повышения прочности кованый из легированной хромом и никелем стали 40ХН. Крышка шатуна 2 из той же стали, обрабатывается в сборе с шатуном 1 и является индивидуальной (не взаимозаменяемой) для каждого шатуна.

Крышка к шатуну крепится болтами 3 изготовленными из стали 38ХГНМ, имеющими центрирующие пояски для обеспечения постоянства формы опоры шатунного подшипника при разборке-сборке двигателя и для обеспечения его надежной работы.

В поршневую головку шатуна запрессована сталебронзовая втулка 4, имеющая канавки 5 для подвода смазки к сопряжению палец-втулка.

Шатун

Рис. 16. Шатун

• 1 – шатун;
• 2 – крышка;
• 3 – шатунный болт;
• 4 – втулка;
• 5 – канавки для подвода масла.

В зависимости от массы шатуны делят на 2 группы и маркируют белой или зеленой краской. При массе шатуна от 1030 до 1035 г его маркируют белой краской, при массе от 1025 до 1030 г его маркируют зеленой краской.

Коленвал двигателя ЗМЗ-51432

Коленвал ЗМЗ-51432 УАЗ-Патриот (рис. 17) – кованый из легированной хромом, молибденом и ванадием высококачественной стали 42ХМФА, пятиопорный, имеет для разгрузки опор восемь противовесов.

Износостойкость рабочих поверхностей шеек коленчатого вала обеспечивается газовым азотированием. Диаметры коренных шеек D 62 -0,035-0,049 мм, шатунных D 56 -0,025-0,039 мм.

Ширина шатунных шеек 30 мм, коренных 34 мм, средней коренной 34 мм. Масса коленчатого вала 25 кг. Направление вращения коленвала – правое (при направлении взгляда со стороны носка).

Вал подвергнут динамической балансировке. В коренных (кроме средней) и шатунных шейках просверлены масляные каналы для подачи масла от коренных к шатунным подшипникам, соединенные между собой косыми отверстиями. Внешние выходы сверлений в кривошипах закрыты пробками 7.

В процессе вращения вала продукты износа, находящиеся в масле, отделяются за счет действия центробежной силы инерции и накапливаются в полостях под пробками.

На переднем конце коленчатого вала УАЗ-Патриот (рис. 18) устанавливаются на шпонках 4 и 18 ведущая звездочка привода распредвалов 7 и шкив-демпфер, между ними установлена стальная распорная втулка 9, перечисленные детали крепятся одним стяжным болтом 1 (М20х1,5). Наружная поверхность втулки 9, контактирующая с рабочей кромкой сальника 10, для увеличения износостойкости имеет закаленный слой.

Вал коленчатый в сборе с пробками, установочным штифтом и звездочкой

Рис. 17.

• 1 – 1-я коренная шейка;
• 2 – 1-я шатунная шейка;
• 3 – 3-й противовес;
• 4 – отверстие для подвода масла к 3-му шатунному подшипнику;
• 5 – шейка под задний сальник;
• 6 – втулка установочная маховика;
• 7 – пробка (заглушка) масляного канала;
• 8 – опорная поверхность под упорный подшипник.

Передний конец коленвала уплотняется резиновым сальником 10, установленным в крышке цепи 19, и резиновым кольцом 8 круглого сечения, установленным между звездочкой 7 и распорной втулкой 10.

Шкив-демпфер вала состоит из двухручьевого шкива 15 под поликлиновые ремни и диска демпфера 11. Диск демпфера напрессован на шкив через кольцо демпфера 14.

Демпфер служит для гашения крутильных и частично осевых колебаний коленчатого вала, благодаря чему обеспечивается равномерность работы ТНВД и ГРМ, уменьшается шум и облегчаются условия работы цепного привода распределительных валов.

На шкиве 15 расположен ротор 12, имеющий «60 – 2» равномерно расположенных зуба, которые, пересекая магнитное поле датчика синхронизации, обеспечивают формирование импульсов, с помощью которых микропроцессорный блок управления определяет частоту вращения, угловое положения коленвала и момент начала впрыска топлива.

Передний конец коленвала в сборе

Рис. 18. Передний конец коленвала в сборе

• 1 – стяжной болт;
• 2 – крышка коренного подшипника;
• 3 – нижний коренной вкладыш;
• 4 – шпонка сегментная;
• 5 – канал подачи масла в шатунную шейку;
• 6 – верхний коренной вкладыш;
• 7 – звездочка вала;
• 8 – уплотнительное кольцо;
• 9 – втулка распорная;
• 10 – сальник;
• 11 –диск демпфера;
• 12 – зубчатый венец ротора датчика положения коленчатого вала;
• 13 – элемент демпфирующий;
• 14 – кольцо демпфера;
• 15 – шкив;
• 16 – вал коленчатый;
• 17 – шайба стяжного болта;
• 18 – шпонка призматическая;
• 19 – крышка цепи.

Кромка паза, образованного на месте 2-х вырезанных зубьев, на зубчатом венце ротора, в момент нахождение поршня первого цилиндра в верхней мертвой точке (ВМТ), составляет угол 114 градусов с плоскостью, проходящей через ось датчика положения вала. Шкив-демпфер для устранения дисбаланса подвергнут статической балансировке.

На центрирующий цилиндрический посадочный выступ фланца коленвала (рис.19) и втулку 11, запрессованную в задний фланец вала, установлен маховик 7, прикрепленный к фланцу с помощью восьми само стопорящихся болтов 8 через термоупрочненную шайбу 10. Термоупрочненная шайба служит для увеличения надежности соединения.

В гнездо маховика установлен подшипник 9 передней опоры первичного вала коробки передач. Задний конец коленчатого вала уплотняется с помощью резинового сальника 6, установленного в сальникодержателе 5. Сальник с сальникодержателем уславливаются с помощью оправки и центрируются относительно вала с помощью оправки.

Задний конец коленвала двигателя ЗМЗ-51432 УАЗ-Патриот

Рис. 19. Задний конец коленвала двигателя ЗМЗ-51432 УАЗ-Патриот

• 1 – вал;
• 2 – вкладыши коренного подшипника;
• 3 – блок цилиндров;
• 4 – прокладка сальникодержателя;
• 5 – сальникодержатель;
• 6 – сальник;
• 7 – маховик;
• 8 – болт маховика;
• 9 – подшипник первичного вала КПП;
• 10 – шайба болтов маховика;
• 11 – установочная втулка;
• 12 – паз (отверстие) для фиксации к/вала в ВМТ;
• 13 – масляный картер;
• 14 – крышка коренного подшипника;
• 15 – зубчатый венец маховика.

Упорный подшипник коленчатого вала (рис. 20). Осевое перемещение ограничивается упорными полушайбами 6 и 7, расположенными по обе стороны средней (третьей) коренной опоры.

Средний коренной подшипник коленвала

Рис. 20.

• 1 – крышка среднего коренного подшипника;
• 2 – вкладыш коренного подшипника верхний;
• 3 – вкладыш коренного подшипника нижний;
• 4 – коленчатый вал;
• 5 – блок цилиндров;
• 6 – упорные полушайбы верхняя и нижняя (металлические из сплава BZ3);
• 7 – упорные полушайбы передние (полиамидные из материала Zytel 101L).

Полушайбы 6 антифрикционным слоем с пазами обращены к щекам 4. Нижние полушайбы удерживаются от вращения за счет выступов, входящих в пазы на торцах крышки среднего коренного подшипника 1.

Маховик (рис. 19) – отлит из серого чугуна, имеет напрессованный стальной, упрочненный закалкой токами высокой частоты, зубчатый венец 15. Маховик подвергается статической балансировке отдельно от коленчатого вала.

Масса маховика 13,2 кг. На торце маховика, обращенном к двигателю, имеется паз 12 (или глухое отверстие) под установочный штифт-фиксатор, обеспечивающий при сборке двигателя точное угловое положение первого кривошипа коленвала и поршня первого цилиндра в ВМТ. Внешний торец маховика имеет шлифованную поверхность и резьбовые отверстия для монтажа сцепления.