Вы здесь
Двигатель УМЗ–421. Руководство — часть 4
Унифицированный картер сцепления 420.1601015-01 с августа 2000 года устанавливается
на все модификации двигателей, выпускаемых ОАО “Волжские моторы” для автомобилей УАЗ.Производство картера сцепления 417.1601015 прекращено.
2.1.4 Обслуживание корпусных деталей
Корпусные детали двигателя – блок и головка цилиндров – не требуют обслуживания, за
исключением очистки от пыли и грязи и подтяжки резьбовых соединений.
С течением времени прокладка
головки цилиндров обминается, поэтомувозможно
крепления головки и, вследствие этого,прогорание прокладки или прорыв газов всистему охлаждения. Поэтому после первых1000км (по окончании обкатки двигателя),после каждого снятия головки цилиндров ичерез каждые 20 тыс. км пробегаавтомобиля
крепления головки цилиндров затягиваютсяв определенном порядке от серединыголовки к торцам (см. рисунок 2.9).
Затяжку и проверку затяжки следует
делать на холодном двигателе. Если эту операцию выполнить на горячем двигателе, то послеостывания затяжка гаек окажется не полной вследствие большой разницы в коэффициентахлинейного расширения материала головки и шпилек. Для равномерного и плотного прилеганияголовки к блоку затяжку рекомендуется делать в два приема:
Порядок подтяжки гаек головки блока
— предварительно с малым моментом силы 5,5-6,0 даН
•м (5,5-6,0 кгс•м);
— окончательную затяжку гаек крепления головки производить моментом силы 8,8-9,3
•м (9,0-9,4 кгс•м).
Предупреждение. Следует иметь в виду, что затяжка гаек вызывает изменение зазоров вгазораспределительном механизме. Поэтому после каждой такой операции необходимопроверять величину зазоров между коромыслами и стержнями клапанов. При необходимостизазоры надо отрегулировать (см. подраздел 2.3.8).
2.2 КРИВОШИПНО-ШАТУННЫЙ МЕХАНИЗМ
Поршни имеют обозначение 421.1004015, отлиты из высококремнистого алюминиевого
сплава АК12ММгН (Ал30) и термически обработаны.
Головка поршня — цилиндрическая с выемкой в днище. На цилиндрической поверхности
головки проточены три канавки: в двух верхних установлены компрессионные кольца, а в нижней- маслосъемное. В канавке под маслосъемное кольцо выполнены четыре отверстия, которыеслужат для отвода масла, скапливающегося под маслосъемным кольцом.
Юбка поршня овальная в поперечном сечении и бочкообразная в продольном сечении.
Большая ось овала расположена в плоскости, перпендикулярной оси поршневого пальца.Величина овальности поршня составляет 0,39-0,43 мм Диаметр юбки плавно уменьшается и внаправлении к днищу и в противоположном направлении: максимальное уменьшение диаметра накромке фаски под нижней канавкой составляет 0,062-0,102мм. Наибольший диаметр поршня инаходиться на расстоянии 57 мм от плоскости днища поршня.
Ось отверстия под поршневой палец смещена от средней плоскости на 1,5 мм в правую (по
ходу автомобиля) сторону для уменьшения шума от перекладывания поршня при изменениинаправления движения поршня.
Поршни устанавливаются в гильзы с зазором 0,024-0,048 мм.Для обеспечения требуемого зазора поршни и гильзы разделены (по диаметру) на пять
групп, обозначенных соответствующей буквой, которая выбивается на днище поршня и наноситсяна боковую поверхность рубашки охлаждения каждой гильзы, расположенную внутри полостейкоробок толкателей (табл. 2.5).
Таблица 2.5. Размерные группы поршней и гильз
Для улучшения приработки поверхность поршня покрыта (электролитическим способом)
слоем олова толщиной 0,001-0,002 мм.
Чтобы поршни работали правильно, они должны быть установлены в цилиндры в строго
определенном положении. Для этого на одной из поверхностей поршня имеется надпись «ПЕРЕД».В соответствии с этой надписью поршень указанной стороной должен быть обращен к переднейчасти двигателя.
Ниже приведены (таблица 2.6) некоторые параметры поршня.
Масса поршня, кг
Диаметр головки поршня, мм 99,45
Размер от оси поршневого пальца до верхней плоскости днища поршня, мм
Высота канавки под компрессионные кольца, мм
Высота канавки под маслосъемное кольцо, мм
Неперпендикулярность оси поршневого пальца к оси поршня на длине 100 мм, неболее, мм
Диаметр отверстия под поршневой палец (поле допуска разбито через 2,5 мкм начетыре размерные группы), мм
2.2.2 Поршневые кольца
На двигатели устанавливаются поршневые кольца нескольких изготовителей:
отечественные – производства ОАО «Мичуринский завод поршневых колец» и импортные –производства фирма FEDERAL MOGUL (прежнее название фирмы AE GOETZE) или фирмы«Дружба» (Болгария). Импортными кольцами комплектуются преимущественно карбюраторныедвигатели 421-30 для автомобилей УАЗ-3160, а также 4215-15 и 4215-35 для автомобилейГорьковского автомобильного завода.
Ниже дана краткая характеристика поршневых колец отечественного производства с
диаметром 100 мм.
Верхнее компрессионное кольцо (обозначение 130-1004030) чугунное; наружная
цилиндрическая поверхность хромированная, толщина покрытия 140-220 мкм. Внутренняяцилиндрическая поверхность имеет выточку высотой 0,5 мм со стороны верхнего торца.
Нижнее компрессионное кольцо (обозначение 130-1004025) также чугунное, скребкового
типа: наружная (рабочая) поверхность коническая, нижний торец имеет выточку под углом 15
вследствие чего образуется острая кромка (скребок), которая обеспечивает лучшую приработкукольца с зеркалом цилиндра и обладает маслосъемным эффектом. Кольцо имеет покрытие слоемолова толщиной 3-12 мкм.
Маслосъемное кольцо четырех элементное (обозначение комплекта 130-1004035-А). В
комплект входят два стальных кольцевых диска, имеющих хромированное покрытие (80-130мкм) рабочей поверхности, осевой и радиальный расширители.
Компрессионные кольца (верхнее и нижнее)
— для верхнего кольца
— для нижнего кольца
Кольца импортного производства имеют следующие конструктивные особенности.Верхнее компрессионное кольцо (обозначение К 000 581 110 – для колец FEDERAL
MOGUL и Р 072 833 – для колец “Дружба”) чугунное, имеет бочкообразный профиль рабочейповерхности с нанесенным слоем хрома толщиной 100-180 мкм.
Нижнее компрессионное кольцо (обозначение К 005 354 240 для колец FEDERAL
MOGUL и Р 072 834 – для колец “Дружба”) также чугунное, имеет фосфатное покрытие темногоцвета. На верхнем торце кольца имеется метка «ТОР». Рабочая поверхность кольца коническая сбольшим диаметром у нижнего торца кольца. Угол наклона образующей конуса 1
Маслосъемное кольцо (обозначение К 030 581 150 для колец FEDERAL MOGUL и Р 072
835 – для колец “Дружба”) чугунное, с двумя хромированными выступами на рабочейповерхности. Толщина хромирующего слоя 60 мкм min. Кольцо имеет радиальный расширительв виде браслетной пружины. Основные параметры импортных колец приведены в таблице 2.8.
ВысотаРадиальная толщинаЗазор в замке при установке в контрольный калибр диаметром 100 мм
2.2.3 Поршневые пальцы
Поршневой палец 421.1004020 плавающего типа, изготавливается из низколегированной
стали 15Х методом холодной высадки без перемычки на внутренней поверхности. Наружнаяповерхность пальца подвергнута углеродонасыщению на глубину 0,5-1,3 мм и закалена нагревомТВЧ до твердости HRC 55, не менее. Наружный диаметр пальца 25 мм, внутренний — 14
К шатуну палец подбирается с зазором от 0,0045 до 0,0095 мм.Для удобства подбора пальцы, шатуны и поршни разделены на размерные группы (табл. 2.9).
Таблица 2.9. Размерные группы пальцев, поршней и шатунов
в бобышке поршня
во втулке шатуна
пальца и шатуна
25,0000-24,9975 25,0000-24,9975 25,0070-25,0045
24,9975-24,9950 24,9975-24,9950 25,0045-25,0020 Зеленый II24,9950-24,9925 24,9950-24,9925 25,0020-24,9995 Желтый III24,9925-24,9900 24,9925-24,9900 24,9995-24,9970 Красный IV
Пальцы, поршни и шатуны маркируются в соответствии с размерной группой: палец
краской — в отверстии или на торце, шатун, также краской — на стержне поршневой головки,поршень — римскими цифрами (выбивкой) на днище. Подбирать поршневой палец к шатуну ипоршню следует, как указано в подразделе 4.5.7 «Сборка шатунно-поршневой группы «.
Точная величина массы пальца обеспечивается допусками на размеры пальца при
В поршне палец удерживается двумя стопорными кольцами, изготовленными из круглой
пружинной проволоки диаметром 2 мм.
При смене пальцев не применяйте кольца, бывшие в употреблении.
Предупреждение. По внешнему диаметру, длине и разбивке на размерные группы палец421.1004020 аналогичен поршневому пальцу 21-1004020-14, применяемому на двигателях срабочим объемом 2,445л. Установка пальца 21-1004020-14 на двигатели с рабочим объемом 2,89лнедопустима, так как это, как правило, приводит к поломке поршневого пальца и аварийномувыходу двигатель из строя.
Шатуны — стальные (сталь 45Г2) кованые со стержнем двутаврового сечения. В поршневую
головку шатуна запрессована тонкостенная втулка из оловянистой бронзы. Кривошипная головкашатуна разъемная. Крышка кривошипной головки крепится к шатуну двумя болтами сошлифованной посадочной частью.
Двигатель УМЗ–421. Руководство — часть 7
распределительном валу — полиамидная шестерня с 56 зубьями. Применение полиамидаобеспечивает бесшумность работы шестерен. Обе шестерни имеют по два отверстия с резьбойМ8х1,25 для съемника.
Рис.2.16. Привод распределительноговала:1 – шестерня; 2 – упорный фланец;3 – распорное кольцо; 4 – распредели-тельный вал
Рис.2.17. Установочные метки нараспределительных шестернях:а — метки
раза медленнее коленчатого. От осевыхперемещений
удерживается упорным стальным фланцем 2,который расположен между торцом шейкивала и ступицей шестерни с зазором 0,1-0,2мм. Осевой зазор обеспечивается распорнымкольцом 3, зажатым между шестерней ишейкой вала. Для улучшения приработкиповерхности
фосфатированы. Шестерня закреплена нараспределительном валу при помощи шайбы иболта с резьбой М12х1,25. Болт ввертываетсяв торец вала.
На шестерне коленчатого вала против одного из зубьев нанесена метка «0», а против
соответствующей впадины шестерни распределительного вала нанесена риска или засверловка.При установке распределительного вала эти метки должны быть совмещены (рис.2.17).
2.3.3 Шестерня распределительного вала
Шестерня распределительного вала 1 (см. рис.2.16) косозубая, изготовлена из полиамида
ПА6-210, усиленного стекловолокном. По сравнению с шестерней из текстолита, применявшейсяранее, шестерня из полиамида при работе издает меньше шума и менее чувствительна кколебаниям зазора в зацеплении с шестерней коленчатого вала. Шестерня имеет 56 зубьев.
Ступица шестерни выполнена из ковкого чугуна.
Толкатели — стальные, поршневого типа. Торец толкателя наплавлен отбеленным чугуном и
шлифован по сфере радиусом 750 мм (выпуклость середины торца равна 0,11 мм). Внутритолкателя имеется сферическое углубление радиусом 8,73мм для нижнего конца штанги. Вблизинижнего торца сделаны два отверстия для стока масла из внутренней полости толкателя.
Толкатели по наружному диаметру и отверстия под толкатели в блоке цилиндров разбиты
на две размерные группы. При сборке толкатели определенной группы следует устанавливать вотверстия, отмеченные соответствующей цифрой (табл.2.16).
Таблица 2.16. Размерные группы толкателей
Отверстия в блоке
Наружный диаметр, мм
2.3.5 Штанги толкателей
Для обеспечения стабильности зазоров в клапанном механизме при нагревании и
охлаждении двигателя штанги толкателей изготавливаются из дюралюминиевого прутка. Наконцы штанг напрессованы стальные закаленные наконечники со сферическими торцами. Нижний
наконечник, сопрягающийсяс толкателем, имеет торец срадиусом сферы 8,73мм, аверхний,
вочном винте коромысла -3,5 мм. Длина штангидвигателя
сжатия 8,2 — 283 мм,двигателя
сжатия 7,0 — 287 мм.
Рис. 2.18. Привод клапанов:1 – седло клапана; 2 – клапан; 3 – маслоотражательныйколпачок; 4 и 5 – пружины; 6 – тарелка пружин; 7 – сухарь; 8 –коромысло; 9 – регулировочный винт; 10 – гайкарегулировочного винта; 11 – штанга; 12 – опорная шайбапружин
2.3.6 Коромысла клапанов
8 (рис.2.18) одинаковые длявсех клапанов, стальные,литые. В отверстие ступицыкоромысла
втулка, свернутая из лис-товой оловянной бронзы. Навнутренней
втулка сделана канавка дляравномерного
поверхности и для подводаего к отверстию в короткомплече коромысла. Длинноеплечо коромысла заканчи-
вается закаленной цилиндрической поверх-ностью, опирающейся на конец клапана 2, а короткоеплечо – резьбовым отверстием для регулировочного винта 9.
Регулировочный винт 9 имеет шестигранную головку со сферическим углублением для
Коромысла установлены на полой стальной оси, которая закреплена на головке цилиндров
при помощи четырех основных стоек из высокопрочного или ковкого чугуна и двухдополнительных стоек из ковкого чугуна и шпилек, пропущенных через стойки. Четвертаяосновная стойка на плоскости, прилегающей к головке цилиндров, имеет паз, через которыйподводится масло из канала в головке в полость оси коромысел. Остальные стойкифрезерованного паза не имеют, поэтому их нельзя ставить на место четвертой стойки. От осевогоперемещения коромысла удерживаются распорными пружинами, прижимающими коромысла кстойкам. Крайние коромысла находятся между дополнительными и основными стойками. Дляувеличения износостойкости поверхность оси в местах установки коромысел закалена ТВЧ,твердость HRC 54, не менее. Под каждым коромыслом в оси сделано отверстие для смазки.
Клапана изготовлены из жаропрочных сталей: впускной клапан – из хромокремнистой,
выпускной — из хромоникельмарганцовистой с азотированием. На рабочую фаску выпускногоклапана дополнительно наплавлен жаростойкий хромоникелевый сплав. Диаметр стержняклапанов 9 мм. Тарелка впускного клапана имеет диаметр 47 мм, а выпускного — 39 мм. Угол
конце стержня клапанов выполненавыточка
пружины клапана. Тарелки пружинклапанов 6 (см.рис.2.18) и сухарики 7изготовлены из стали и подвергнутыповерхностному упрочнению.
Рис. 2.19. Регулировка зазора между коромысломи клапаном:1 – тарелка пружины; 2 – клапан; 3 – коромысло;4 – регулировочный винт; 5 – контр-гайка
навливается по две пружины: наружная4 с переменным шагом с левойнавивкой и внутренняя 5 с правойнавивкой. Пружины изготовлены изтермически
подвергнуты дробеструйной обработке.Под
шайбы 12. Наружная
пружина устанавливается вниз концом,имеющим
медного и графитового порошков сдобавлением
молибдена. Внутреннее отверстие втулок окончательно обрабатывается после их запрессовки вголовку. Втулка впускного клапана снабжена стопорным кольцом, препятствующимсамопроизвольному перемещению втулки в головке.
Для уменьшения количества масла, просасываемого через зазоры между втулкой и
стержнем клапана, на верхние концы всех втулок напрессованы маслоотражательные колпачки 3,изготовленные из маслостойкой резины.
Распределительный механизм закрыт сверху крышкой коромысел, штампованной из
листовой стали. Крышка коромысел крепится через резиновую прокладку к головке цилиндровшестью болтами М6.Предупреждение. Момент затяжки болтов крепления крышки коромысел не более4,90Н
м). При затяжке данных болтов большим моментом, чем указано выше,
произойдет смятие резиновой прокладки крышки коромысел и нарушение герметичностиуплотнения стыка «крышка коромысел — головка цилиндров».
2.3.8 Обслуживание газораспределительного механизма
Обслуживание механизма заключается в периодической проверке зазора между
коромыслами и клапанами, в очистке клапанов от нагара и их притирке. Регулировку зазоровнеобходимо выполнять на холодном двигателе при появлении признаков нарушения зазоров (стукклапанов, уменьшение мощности двигателя, вспышки в карбюраторе, «выстрелы» во выпускномколлекторе).
Регулировку зазоров производить в следующем порядке:- снять шланг вакуумного регулятора;- снять крышку коромысел, избегая повреждения прокладки;- установить поршень первого цилиндра по метке на шкиве-демпфере коленчатого вала
(рис. 6) в ВМТ при такте сжатия и щупом проверить зазор между коромыслами и цилиндра. Принеправильном зазоре с помощью регулировочного винта установить зазор по щупу (рис. 2.19),после чего, поддерживая отверткой pегулиpовочный винт, затянуть контpогайку и проверитьправильность зазора;
— проворачивая коленчатый вал на пол обоpота, отрегулировать зазоры остальных
цилиндров согласно порядку их работы 1-2-4-3.
Зазор между коромыслом и клапаном на холодном двигателе (20
C) для выпускных
клапанов первого и четвертого цилиндров должен быть 0,30-0,35 мм, для остальных клапанов -0,35-0,40 мм.
Двигатель УМЗ–421. Руководство — часть 5
Болты крепления крышек и гайки шатунных болтов изготовлены из легированной стали
38ХА и термически обработаны.
Гайки шатунных болтов затягиваются моментом силы 6,6-7,3 даН
•м (6,8-7,5 кгс•м) и
стопорятся герметиком «Унигерм-9» или «Стопор-9».
Крышки шатунов обрабатываются в сборе с шатуном, и поэтому их нельзя переставлять с
одного шатуна на другой. Для предотвращения возможной ошибки на шатуне и на крышке (набобышке под болт) выбиты порядковые номера цилиндров. Они должны быть расположены содной стороны. Кроме того, углубления в крышке и шатуне для фиксирующих выступоввкладышей также должны находиться с одной стороны.
В стержне шатуна у кривошипной головки имеется отверстие диаметром 1,5 мм, через
которое производится смазки зеркала цилиндра. Это отверстие должно быть направлено направую сторону двигателя, т.е. в сторону, противоположную распределительному валу. Приправильной сборке цифры «421.1004045», выштампованные на средней полке стержня шатуна,а также выступ на крышке шатуна должны быть обращены к передней стороне двигателя.
Суммарная масса поршня, поршневого пальца, колец и шатуна, устанавливаемых в
двигатель, должна имеет разницу по цилиндрам не более 8г, что обеспечивается подборомдеталей соответствующей массы. По деталям разница в массе может быть: поршней — 2г,шатунов — 15г, поршневых пальцев — 2г. Для обеспечения вышеуказанной разницы в масседеталей в одном двигателе (8г) шатуны по массе разбиваются на четыре группы и должныподбираться для одного двигателя с разницей не более 4г.
Длина шатуна (размер между осями отверстий поршневой и кривошипной головки)
Диаметр поршневой головки после расточки в сборе с втулкой (поле допускаразбито через 2,5 мкм на четыре размерные группы)
Непараллельность оси отверстий поршневой головки относительно осикривошипной головки на длине 100 мм, не более
Неперпендикулярность торцев кривошипной головки к диаметру 61,5 мм на длине100 мм, не более
Допуск перекоса осей отверстий поршневой и кривошипной головок(“скрещивание” осей) на длине 100 мм, не более
Предупреждение. По сравнению с шатуном двигателя с рабочим объемом 2,445 л, шатундвигателя с рабочим объемом 2,89 л имеет увеличенную на 7 мм длину. Обозначение шатуна всборе с крышкой, болтами, гайками и втулкой поршневой головки — 421.1004045.
2.2.5 Коленчатый вал
Коленчатый вал отлит из высокопрочного чугуна ВЧ50, имеет пять опор, в сборе с
маховиком и сцеплением динамически отбалансирован: допустимый дисбаланс не более 35 г
Диаметр коренных шеек 64 мм, шатунных — 58 мм. Шатунные шейки полые. Полости в шатунныхшейках закрыты резьбовыми пробками и предназначены для дополнительной очистки масла,поступающего в шатунные шейки. Под действием центробежных сил, возникающих привращении коленчатого вала, в полостях шатунных шеек отлагаются металлические частицыпродуктов износа, содержащиеся в масле.
Масло к полостям шатунных
шеек подводится по отверстиям вщеках вала из кольцевой канавки навкладышах
шейкам масло поступает по каналам вперегородках блока из масляноймагистрали.
Рис.2.10. Передний конец коленчатого вала:1 – манжета; 2 – ступица шкива; 3 – ступица демпфера;4 – прокладка; 5 – шкив-демпфер; 6 – упорная шайба;7 – передняя шайба; 8 – задняя шайба; 9 — штифт
двумя упорными сталеалюминиевымишайбами 7 и 8 (см. рис. 2.10),расположенными по обе стороныпереднего коренного подшипника.Передняя шайба 7 антифрикционнымслоев обращена к стальной упорнойшайбе 6 на коленчатом валу, задняяшайба 8 — к щеке коленчатого вала.Передняя шайба удерживается отвращения
запрессованными в блок и крышкукоренного
Выступающие концы штифтов входятв пазы шайбы. Задняя шайбаудерживается от вращения своимвыступом, который входит в паз назаднем торце крышки коренногоподшипника. Величина осевого зазорасоставляет 0,125-0,325 мм.
На переднем конце коленчатого вала на шпонках
установлены: стальная упорная шайба 6, шестерняпривода распределительного вала, маслоотражатель иступица шкива коленчатого вала 2. Все эти деталистянуты болтом , ввертываемым в передний торецколенчатого вала. К ступице шестью болтами крепитсядемпфер коленчатого вала Демпфер служит для гашениякрутильных колебаний коленчатого вала, благодаря чемууменьшается шум и облегчаются условия работышестерен привода распределительного вала. Демпферсостоит из чугунного диска 5, напрессованного черезэластичную (резиновую) прокладку 4 на цилиндрическийвыступ шкива демпфера коленчатого вала 3.
На шкиве демпфера коленчатого вала нанесены
две метки (см. рис. 2.11), служащие для определенияверхней мертвой точки (ВМТ) и установки зажигания.При совмещении со штифтом — указателем на крышкераспределительных
до ВМТ и
служит для установки зажигания на неработающем двигателе.
Рис.2.11. Установочные метки нашкиве-демпфере коленчатого вала:1 – штифт на крышке распредели-тельных шестерен; 2 – метка для ус-тановки ВМТ; 3 – метка для уста-новки момента зажигания
запрессованной в крышку распределительных шестерен и маслоотражателем. На маслоотражателеимеется отбортовка, отводящая масло, стекающее по стенке крышки.
Надежная работа манжеты после ремонта обеспечивается центровкой распределительных
шестерен (см. подраздел 4.4 «Сборка двигателя»).
установленный в канавке блока цилиндров и в крышке манжеты коленчатого вала 8. Манжетафиксируется в блоке и в крышке двумя держателями манжеты 9 и 11.
Для привода агрегатов двигателя используется несколько вариантов шкивов, крепление
которых осуществляется к ступице шестью болтами. Для облегчения съема ступицы она посаженана коленчатый вал по скользящей посадке.
Рис.2.12 Уплотнение заднего конца коленчатого вала с элементами уплотнения картерасцепления.1 – сальник коленчатого вала задний; 2 – хвостовик коленчатого вала; 3 – маховик; 4 –прокладка; 5 – картер сцепления, нижняя часть; 6 – уплотнитель масляного картера; 7 – картермасляный; 8 – крышка манжеты коленчатого вала; 9 – держатель манжеты сальника; 10 –уплотнитель картера сцепления; 11 – держатель уплотнителя картера сцепления.
Основной шкив-демпфер (рис. 2.13а) служит для привода генератора и водяного насоса. На
шкив-демпфер может устанавливаться дополнительный шкив привода насоса гидроусилителярулевого управления (рис. 2.13.б), или дополнительный шкив (большего диаметра) дляавтономного привода вентилятора на двигателях 4215 (рис. 2.13,в). Ступица со шкивамипритягивается к переднему концу коленчатого вала храповиком или специальным болтом сшестигранной гайкой с размером под ключ 36 мм (двигатель 4215).
Все коренные и шатунные шейки коленчатого вала подвергаются закалке токами высокой
частоты (ТВЧ) до твердости не менее 46,5 единиц по Роквеллу (HRC) на глубину 1,5 – 3 мм.
Диаметр коренных шеекДиаметр шатунных шеекДиаметр опорной поверхности для задней манжеты
Биение коренных шеек (при установке вала 1
шейками на призмы)
— шеек 2 и 4;
Биение поверхности диаметра 80 мм заднего конца вала относительно 1 и 5шеекДопуск параллельности коренных шеек 2, 3 и 4 и всех шатунных шеек (приустановке вала шейками 1 и 5 на призмы) на длине шеекБиение заднего торца вала относительно коренных шеек 1 и 5, не болееБиение переднего торца 1 коренной шейки
Диаметр переднего конца коленчатого вала
— под установку шестерни привода газораспределительного механизма;
— под установку ступицы крепления демпфера
Биение относительно коренных шеек 1 и 5 поверхностей переднего конца вала
— диаметра 40 мм, 0,030- диаметра 38 мм 0,040
Рис.2.13 Варианты установки шкивов привода на переднем конце коленчатого вала.1 – шкив-демпфер привода генератора и водяного насоса; 2 – дополнительный шкивпривода насоса гидроусилителя рулевого управления; 3 — дополнительный шкив дляпривода вентилятора на двигателях 4215.
Головка блока цилиндров двигателя УМЗ-421 общая для всех цилиндров, отлита из алюминиевого сплава. Впускные и выпускные каналы выполнены раздельно для каждого цилиндра и расположены с правой стороны головки. Гнезда для клапанов расположены в ряд по продольной оси двигателя.
Головка блока цилиндров двигателя УМЗ-421, прокладка головки блока.
Головка блока цилиндров УМЗ-421 крепится к блоку десятью стальными шпильками диаметром 12 мм. Под гайки шпилек поставлены плоские стальные упрочненные шайбы. Между головкой и блоком устанавливается прокладка 421.1003020 из асбестового полотна, армированного металлическим каркасом и покрытого графитом.
Окна в прокладке под камеры сгорания и отверстие масляного канала окантованы жестью. Толщина прокладки в сжатом состоянии 1.5 мм. Для совмещения отверстий подвода масла на блоке цилиндров и прокладке, она должна устанавливаться выступом 4х20 мм на наружном контуре в сторону картера сцепления. Момент силы затяжки гаек крепления головки должен быть 9.0-9.4 кгсм.
Седла и втулки клапанов.
Седла всех клапанов — вставные, изготовлены из жаропрочного чугуна высокой твердости. Благодаря большому натягу при посадке седла в гнездо головки, перед сборкой головка нагревается до температуры 160-175 градусов, а седла охлаждаются примерно до минус 40-45 градусов, при этом седло свободно вставляется в гнездо головки, а также достаточно большому линейному расширению материала седла обеспечивается надежная и прочная посадка седла в гнезде. Дополнительно металл головки вокруг седел обжимается с помощью оправки.
Втулки клапанов так же, как седла, собираются с предварительно нагретой головкой цилиндров, втулки — охлажденные. Фаски в седлах и отверстия во втулках обрабатываются после их установки в головку.
Модификации головок блока цилиндров двигателя УМЗ-421, объем камеры сгорания.
Головки блока цилиндров двигателей, имеющих разные степени сжатия, различаются по объему камер сгорания. Увеличение степени сжатия двигателя получено за счет дополнительного фрезерования нижней плоскости головки на 3.1 мм. Высота головки двигателя со степенью сжатия 8.2 составляет 94.9 мм, высота головки двигателя со степенью сжатия 7.0 — 98 мм.
Объем камеры сгорания при поставленных на место клапанах и ввернутой свече зажигания составляет 76-79 см3 для двигателей со степенью сжатия 8.2 и 94-97 см3 для двигателей со степенью сжатия 7.0. Разница между объемами камер сгорания одной головки не должна превышать 2 см3.
Головка блока цилиндров имеет несколько модификаций и соответственно различные обозначения. Обозначения и характерные отличия основных комплектаций головок в сборе с клапанами и пружинами, применяющихся на различных модификациях двигателей приведены ниже.
— Головка блока цилиндров 421.1003010-21 для двигателей УМЗ-421-30, 4217-30, 4218-10, 42187-10 — высота корпуса головки 94.9 мм, предназначена под степень сжатия 8.2. По две пружины на каждом клапане.
— Головка блока цилиндров 421.1003010-70 для двигателей УМЗ-4215-30, 42157-30 — высота корпуса головки 94.9 мм, предназначена под степень сжатия 8.2. По две пружины на каждом клапане.
— Головка блока цилиндров 421.1003010-11 для двигателей УМЗ-4215-10, 42157-10, 421, 42101, 42107, 4218, 42181, 42187, 4218-01, 42187-01, 4218-05, 42187-05 — высота корпуса головки 98 мм, предназначена под степень сжатия 7.0. По две пружины на каждом клапане.
Обслуживание головки блока цилиндров двигателя УМЗ-421.
Головка блока цилиндров не требует обслуживания, за исключением очистки от пыли и грязи, и подтяжки резьбовых соединений, так как с течением времени прокладка головки блока цилиндров обминается, поэтому возможно ослабление затяжки гаек крепления головки и вследствие этого, прогорание прокладки или прорыв газов в систему охлаждения.
Поэтому после первых 1000 км, по окончании обкатки двигателя, после каждого снятия головки цилиндров и через каждые 20 000 км пробега автомобиля необходимо проводить подтяжку головки цилиндров. Гайки крепления головки цилиндров затягиваются от середины головки к ее торцам.
Затяжку и проверку затяжки следует делать на холодном двигателе. Если эту операцию выполнить на горячем двигателе, то после остывания затяжка гаек окажется не полной вследствие большой разницы в коэффициентах линейного расширения материала головки и шпилек.
Для равномерного и плотного прилегания головки к блоку затяжку рекомендуется делать в два приема : предварительно с малым моментом силы 55-6.0 кгсм и окончательную затяжку гаек крепления головки моментом силы 9.0-9.4 кгсм.
Следует иметь в виду, что затяжка гаек вызывает изменение зазоров в газораспределительном механизме. Поэтому после каждой такой операции необходимо проверять величину зазоров между коромыслами и стержнями клапанов. При необходимости зазоры надо отрегулировать.
Ремонт головки блока цилиндров двигателя УМЗ-421.
К основным дефектам головки блока цилиндров, которые можно устранить ремонтом, относятся : коробление плоскости прилегания к блоку цилиндров, износ седел и направляющих втулок клапанов. При наличии пробоин, прогара и трещин на стенках камер сгорания и разрушения перемычек между гнездами седел клапанов головку блока цилиндров необходимо заменить на новую.
Непрямолинейность плоскости головки, соприкасающейся с блоком, при проверке ее на контрольной плите щупом, не должна быть более 0.1 мм. Незначительное коробление головки до 0.3 мм. устраняется шабровкой плоскости по краске. При короблениях превышающих 0.3 мм., плоскость головки, прилегающей к блоку, необходимо фрезеровать. Ремонт резьбовых отверстий аналогичен указанному для блока цилиндров.
