Проектирование и испытание V-образных двигателей
Первый V-образный двигатель ЗИС-ЭПЗ (рис. 2), построенный на заводе им. И. А. Лихачева, предназначался для усовершенствованной модификации легкового семиместного автомобиля ЗИС-110, для которого требовался двигатель большой мощности с относительно малыми габаритными размерами. Так как при проектировании двигателя ЗИЛ-130 был широко использован опыт создания двигателя ЗИС-ЭПЗ, ниже приведены его основные данные и результаты испытаний.
Основные данные двигателя ЗИС-ЭПЗ
Тип Двигателя — V-образный, восьмицилиндровый, четырехтактный, с жидкостным охлаждением
Рабочий объем в л. — 6 (5,969)
Диаметр цилиндра в мм — 100
Ход поршня в мм — 95
Отношение хода поршня к диаметру цилиндра — 0,95
Степень сжатия — 7,3
Максимальная мощность в л. с. и соответствующая ей частота вращения в об/мин. — 180/4000
Максимальный крутящий момент в кгс-м и соответствующая ему частота вращения в об/мин — 44/1800
Минимальный расход топлива в г/(л. с. ч) — 220
Максимальное среднее эффективное давление в кгс/см2 — 9,25
Средняя скорость поршня в м/с — 12,7
Масса двигателя в кг — менее 400
Порядок работы двигателя — 1—5—4—2—6—3—7—8
В двигателе ЗИС-ЭПЗ была применена полусферическая полностью обработанная камера сгорания с клапанами, оси которых расположены в плоскости, перпендикулярной к оси коленчатого вала. В этом случае удается расположить в головке очень короткие с большим проходным сечением впускные каналы и применить клапаны большого диаметра. В результате этого обеспечивается хорошее наполнение цилиндров при большой частоте вращения и удовлетворительная очистка камеры сгорания от остаточных газов. Кроме того, значительная часть свежего заряда попадает на выпускной клапан, что приводит к некоторому его охлаждению и к лучшей подготовке смеси к сгоранию. Центральное расположение свечи зажигания в камере сгорания уменьшает длину пути фронта пламени, улучшая тем самым антидетонационные свойства двигателя.
Двигатель ЗИС-ЭПЗ
Рис. 2. Поперечный разрез двигателя ЗИС-ЭПЗ
Увеличенное расстояние между осями цилиндров (124 мм вместо 106 мм у двигателя ЗИС-110) и принятое расположение клапанов позволили увеличить диаметр впускного клапана с 43 до 45,5 мм и выпускного с 36,5 до 39 мм (проходное сечение в клапанах возросло примерно на 11%). Уменьшение хода поршня (со 118 до 95 мм) увеличило перекрытие шеек коленчатого вала с 5 до 17,5 мм и уменьшило среднюю скорость поршня с 14,2 до 12,7 м/с, несмотря на повышение номинальной частоты вращения коленчатого вала.
Характер протекания кривой мощности в диапазоне частоты вращения 3300—4000 об/мин давал основание полагать, что в этом диапазоне резко уменьшается наполнение двигателя. Дальнейшие исследования показали, что главной причиной недостаточного наполнения в зоне номинальной частоты вращения является сопротивление карбюратора. После замены карбюратора МКЗ-ЛЗ карбюратором Л КЗ К-21, имеющего большие размеры диффузоров, увеличился крутящий момент во всем диапазоне частоты вращения скоростной характеристики на 3—3,5 кгс-м при максимальном его значении 43,5 кгс-м. Максимальная мощность составляла 176 л. с. при п = 4000 об/мин.
Увеличение диаметра смесительных камер карбюратора, а также входных отверстий во впускной трубе не повлияло на мощностные параметры двигателя.
Изменение фаз газораспределения привело к снижению показателей двигателя, что подтвердило правильность выбора оптимальных фаз.
В процессе дальнейших исследований на двигатель было установлено два карбюратора К-21 с диффузорами диаметром 32,5 мм и одновременно газовый подогрев впускной трубы был заменен водяным от системы охлаждения. Эти мероприятия повысили максимальную мощность еще на 10 л. с. при неизменном максимальном крутящем моменте.
Испытания двигателя
Двигатель подвергался также испытаниям на надежность, в результате которых было установлено следующее:
— тепловой зазор между поршнем и цилиндром и овальность юбки поршня недостаточны для нормальной работы двигателя на напряженных режимах. Увеличение овальности юбки путем уменьшения ее диаметра в сечении под углом 45° к оси пальца на 0,12 — 0,3 мм устранило задиры поршня;
— разрушение вкладышей коренных подшипников, изготовленных из сталебаббитовой ленты, было усталостным;
— каналы подвода масла к направляющим втулкам клапанов не обеспечивали нужного количества смазки.
Рис. 3. Расположение газовых каналов в головке двигателя ЗИС-ЭПЗА
В связи с составлением технического задания на проектирование нового городского автобуса большой вместимости (75 пассажиров) на базе двигателя ЗИС-ЭПЗ с максимальным использованием его деталей был спроектирован восьмицилиндровый двигатель ЗИС-Э113А с рабочим объемом 7 л. Повышение рабочего объема было достигнуто за счет увеличения диаметра цилиндра и хода поршня (соответственно до 105 и 100 мм). Было очевидно, что модификация ЗИС-ЭПЗА, спроектированная на базе двигателя для легкового автомобиля, не будет иметь требуемой долговечности при установке на городской автобус. Однако постройка и испытание такого двигателя позволили получить его скоростную характеристику и использовать ее при разработке основных параметров городского автобуса большой вместимости.
— большая ширина головок цилиндров и, следовательно, большая их масса;
— удвоенное число осей коромысел;
— большие стойки коромысел, необходимые для установки двух осей в каждой головке;
— недостаточный обдув свечи зажигания и трудность ее обслуживания из-за расположения в глубоком колодце;
— увеличение октанового числа топлива вследствие малой турбулизации заряда в камере сгорания.
Указанные недостатки, в какой-то мере допустимые при малом выпуске двигателей и установке их на легковых автомобилях, при увеличении выпуска и оборудовании этими двигателями автобусов становятся не только нежелательными, но и недопустимыми. Поэтому для нового двигателя была выбрана шатровая, полностью обработанная камера сгорания с клапанами, расположенными в одной плоскости, параллельной оси коленчатого вала (рис. 3). Это позволило уменьшить ширину и массу головки цилиндров, в результате чего габаритная ширина двигателя сократилась на 59 мм (с 762 до 703 мм), а его масса — па 20 кг (с 385 до 365 кг).
Шатровая камера сгорания при диаметре цилиндра 105 мм и степени сжатия 6,8, имеет кольцевой вытеснитель, обеспечивающий более интенсивное, чем в полусферической камере сгорания, завихрение рабочей смеси, что дает возможность несколько снизить потребное октановое число топлива.
Основные данные двигателя ЗИС-ЭПЗА
Тип двигателя — V-образный, восьмицилиндровый
Рабочий объем в л — 7 (6,927)
Диаметр цилиндра в мм — 105
Ход поршня в мм — 100
Отношение хода поршня к диаметру цилиндра — 0,952
Степень сжатия — 6,8
Максимальная мощность в л. с. и соответствующая ей частота вращения в об/мин — 180/3200
Максимальный крутящий момент в кгс-м и соответствующая ему частота вращения в об/мин — 47,5/1600
Минимальный расход топлива в г/(л. с. ч) — 240
Литровая мощность в л. с/л — 25,7
Среднее эффективное давление в кгс/см2 — 8,6
Средняя скорость поршня в м/с — 10,7
Порядок работы двигателя — 1—5—4—2—6—3—7—8
На рис. 4 дан поперечный разрез двигателя ЗИС-ЭПЗА, а на рис. 5 его скоростная характеристика. Этот двигатель с карбюратором МКЗ-ЛЗ имел максимальную мощность 150 л. с. при п — = 3100 об/мин и максимальный крутящий момент 44,5 кгс-м, при п = 1700 об/мин, т. е. параметры двигателя оказались ниже проектных.
Рис. 4. Поперечный разрез двигателя ЗИС-ЭПЗА
Как и в случае с двигателем ЗИС-Э113, проектные параметры двигателя ЗИС-Э113А были получены при установке впускной трубы с водяным подогревом и двух карбюраторов ЛКЗК-21 с диффузорами диаметром 29,5 мм. Двигатель развил мощность 176 л. с. при п = 3300 об/мин и крутящий момент 47,5 кгс-м при п — = 1600 об/мин.
В табл. 2 приведены основные данные двигателей ЗИС-ЭПЗА и американских двигателей Ле Руа и Рио, сконструированных специально для грузовых автомобилей (в большинстве случаев американские фирмы, производящие грузовые автомобили, применяли на них дефорсированные модификации V-образных двигателей легковых автомобилей).
При испытаниях двигателя ЗИС-Э113А были отмечены трещины на днищах поршней, выкрашивание биметаллических вкладышей подшипников коленчатого вала, износ шеек коленчатого вала, питтинг на опорной поверхности толкателей и отсутствие вращения толкателей во время работы двигателей. Вследствие повышенного расхода масла через отверстия в коромыслах клапанов в камеру сгорания поступало значительное количество масла, что приводило к образованию толстого слоя нагара на элементах деталей, находящихся в камере сгорания. Уменьшить расход масла через отверстия в коромыслах при помощи жиклеров не удалось.
Рис. 5. Скоростная характеристика двигателя ЗИС-Э113А с различными карбюраторами (индекс «О» означает, что параметры приведены к нормальным условиям):
—————— карбюратор МКЗ-ЛЗ;
— — — — — — — — — — два карбюратора К-21 с диффузорами диаметром 29,5 мм
zil130.ru
Рядные двигатели автомобилей ЗИЛ
Строительные машины и оборудование, справочник
Рядные двигатели автомобилей ЗИЛ
Категория:
Устройство и работа двигателя
Рядные двигатели автомобилей ЗИЛ
Двигатель автомобиля ЗИЛ-164 карбюраторный четырехтактных шестицилиндровый рядный.
Цилиндры двигателя имеют рядное расположение и изготовлены в одном блоке, отлитом из чугуна вместе с картером. Плоскость разъема картера расположена ниже оси коленчатого вала. Вокруг цилиндров в блоке расположена водяная рубашка. С левой стороны блока водяная рубашка имеет люк, закрытый крышкой, прикрепленной на прокладке болтами. С правой стороны в блоке сделаны каналы для клапанов и расположена клапанная коробка, закрытая двумя крышками.
На блоке установлена на прокладке общая головка цилиндров, изготовленная из алюминиевого сплава. Головка крепится к блоку болтами и семью шпильками. Шпильки сделаны длинными и служат для присоединения кронштейнов, используемых при транспортировке двигателя. На передних шпильках крепится компрессор. В головке расположены камеры сгорания и отлита водяная рубашка.
Поршни с плоским днищем изготовлены из алюминиевого сплава. Юбка поршня цилиндрическая, с поперечным и продольным косыми разрезами. Зазор между юбкой поршня и цилиндром равен 0,08—0,10 мм.
На верхней части поршня установлены четыре кольца с корректированным давлением. Верхние три кольца компрессионные, нижнее — маслосъемное. На первом кольце сверху с внутренней стороны есть прямоугольная выточка, которой кольцо должно устанавливаться вверх. Два других компрессионных кольца имеют выточку на наружной кромке. Этой выточкой кольца должны устанавливаться вниз. Наличие выточек на кольцах способствует их некоторому скручиванию при установке в цилиндр, что улучшает приработку колец. На наружной поверхности маслосъемного кольца сделана выточка со сквозными прорезями. Верхнее компрессионное кольцо хромированное. Зазор в стыке у компрессионных колец: для хромированных 0,25—0,6 мм, для нехромированных 0,25—0,45 мм и для маслосъемного 0,15—0,30 мм. Зазор по высоте у компрессионных колец 0,035—0,072 мм, у маслосъемного 0,035—0,080 мм.
Поршневой палец плавающего типа изготовлен из хромистой стали, крепится в бобышках поршня двумя стопорными кольцами.
Шатун со стержнем двутаврового сечения изготовлен из углеродистой стали. В верхнюю головку запрессованы две бронзовые втулки. В нижней головке установлены стальные тонкостенные вкладыши с баббитовой заливкой. В верхней части нижней головки имеется боковое отверстие для разбрызгивания масла. Крышка к шатуну крепится двумя болтами, гайки которых шплинтуют. На стержне шатуна и на крышке с одной стороны сделаны выступы, которые при сборке должны быть обращены в одну сторону по стрелке, выбитой на днище поршня и направленной к передней части двигателя.
Коленчатый вал изготовлен из углеродистой стали; шейки вала подвергнуты поверхностной закалке т. в. ч. Вал не имеет противовесов. От коренных шеек к шатунным в валу высверлены смазочные каналы. Шатунные шейки для облегчения вала сделаны полыми. Вал установлен в двигателе на семи подшипниках, имеющих стальные тонкостенные вкладыши с баббитовой заливкой. На вкладышах сделаны канавки и отверстия для смазки. Средняя и задняя шейки вала более длинные, и крышки этих подшипников крепятся четырьмя болтами. Остальные крышки прикреплены двумя болтами каждая. На крышках промежуточных подшипников выбит порядковый номер. Этой стороной крышки должны быть обращены к распределительному валу. Отверстия под болты крепления крышек расположены несимметрично, что исключает неправильную установку крышек.
В шатунных и коренных подшипниках при сборке нового двигателя устанавливали с каждой стороны по одной прокладке толщиной 0,05 мм. Эти прокладки удаляют примерно через 15 000 км пробега, чтобы устранить ослабление посадки вкладышей.
Передний коренной подшипник коленчатого вала является установочным, и с обеих его сторон расположены упорные стальные шайбы с баббитовой заливкой. Осевой зазор вала в этом подшипнике должен быть в пределах 0,05—0,23 мм.
К фланцу заднего конца коленчатого вала шестью болтами прикреплен маховик.
На переднем конце вала закреплены на шпонке стальная распределительная шестерня, маслоотражатель и шкив привода вентилятора.
Двигатель автомобиля ЗИЛ-130 имеет рабочий объем 6,0 л, степень сжатия 6,5 и развивает мощность 150 л. с. при 3200 об/мин (модель ЗИЛ-130).
Чугунный блок-картер двигателя представляет собой совместную отливку картера и двух секций цилиндров (правой и левой), оси которых расположены под углом 90°. Плоскость разъема картера расположена ниже оси коленчатого вала. Снизу к картеру прикреплен болтами на уплотняющей прокладке стальной штампованный поддон. В поддоне имеется маслосливное отверстие, закрытое магнитной пробкой.
Рис. 1. Поперечный разрез двигателя автомобиля ЗИЛ-130
Цилиндры представляют собой чугунные гильзы мокрого типа, установленные в обеих секциях блок-картера. В верхней части бурт гильзы входит в выточку верхней плоскости секции блок-картера, и гильза зажимается головкой, закрепляемой на блок-картере на прокладке. В нижней части гильза уплотняется в перегородке секции с помощью двух резиновых колец, установленных в выточках утолщения гильзы. Полость меиеду наружными стенками блока и гильзами образует водяную рубашку. В верхнюю часть каждой гильзы запрессована короткая вставка из антикоррозионного чугуна.
Рис. 2. Продольный разрез двигателя автомобиля ЗИЛ-130
Головки секций блока изготовлены из алюминиевого сплава. Каждая головка устанавливается на плоскости секции блока на асбостальной прокладке и крепится к блоку болтами. Эти болты нужно затягивать на холодном двигателе и в определенном порядке; момент затяжки гаек доля«ен быть в пределах 7—9 кГ -м.
Рис. 3. Детали двигателя ЗИЛ-130
В головке над цилиндрами расположены полностью обработанные камеры сгорания полуклиновой формы, клапаны механизма газораспределения, впускные и выпускные каналы и ввернуты свечи зажигания. Двойные стенки отливки головки образуют водяную рубашку, сообщающуюся с водяной рубашкой блок-картера. Между головками над блок-картером закреплена отлитая из алюминиевого сплава крышка, в которой расположены впускные каналы системы питания и водяные каналы системы охлаждения. С впускными каналами соединен карбюратор, закрепленный на крышке. К выпускным каналам головок с наружной их стороны присоединяются выпускные трубопроводы.
Поршни с плоским днищем изготовлены из алюминиевого сплава и покрыты оловом. Юбка поршня овального сечения имеет конусную поверхность. На юбке сделан разрез Т-образной формы. В верхней части головки поршня залита чугунная кольцевая вставка, в которой проточена канавка для установки верхнего компрессионного кольца, что улучшает условия его работы. Зазор между гильзой и поршнем равен 0,045— 0,033 мм.
Поршневые компрессионные кольца с корректированным давлением изготовлены из чугуна и имеют прямой замок. На верхней внутренней кромке каждого кольца сделана выточка, обеспечивающая скручивание кольца при установке в цилиндр. Рабочая поверхность верхних двух колец хромированная; у нижнего, третьего кольца наружная поверхность конусная.
Маслосъемное кольцо чугунное с прорезями (в первых выпусках автомобилей) или составное из двух плоских стальных колец и двух стальных гофрированных расширителей — осевого и радиального. Кольцо установлено в нижнюю канавку на поршне, имеющую радиальные отверстия в его стенке.
Зазор в замке колец должен быть равен у верхнего компрессионного кольца 0,25—0,6 мм, у нижнего 0,15—0,7 мм, у маслосъемного 0,9 — 1,5 мм.
Поршневой палец плавающего типа стальной, закаленный т. в. ч., закрепляется в отверстиях бобышек поршня двумя стопорными пружинными кольцами. Палец установлен в бобышках холодного поршня с натягом. Сборка производится при нагреве поршня до 55° С. Ось поршневого пальца смещена относительно оси цилиндра в сторону действия наибольшего бокового усилия на 1,6 мм.
Шатун со стержнем двутаврового сечения изготовлен из стали. В верхнюю головку шатуна запрессована свертная бронзовая втулка, для смазки которой в головке сверху просверлено отверстие. Отъемная крышка нижней головки крепится к шатуну двумя болтами, гайки которых шплинтуются. В нижней головке установлены взаимозаменяемые тонкостенные трехслойные вкладыши.
При установке в двигатель для левой группы цилиндров выступ на стержне шатуна и лыска на днище поршня должны быть обращены вперед; для правой группы цилиндров — в разные стороны: лыска вперед, а выступ назад.
Момент затяжки гаек шатунных болтов должен быть равен 7—8 кГ * м. Разница в весе комплектов поршня с шатуном не должна превышать 16 г.
Пятиопорный коленчатый вал 23 изготовлен из стали вместе с противовесами; шейки вала закалены. Расположение кривошипов вала и порядок чередования тактов в цилиндрах стандартные для V-образного восьмицилиндрового двигателя. Вал имеет четыре кривошипа с шатунными шейками, к каждой из которых присоединяются по два шатуна. В шатунных шейках высверлены грязеуловительные камеры, закрытые пробками и соединяющиеся с масляными каналами. Вал установлен в стенках и перегородках блок-картера на пяти коренных подшипниках с триметаллическими вкладышами. Радиальный зазор между шейкой вала и подшипником равен 0,026—0,085 мм. Передний подшипник коленчатого вала является установочным. По обеим сторонам его установлены стале-баббитовые трехслойные упорные шайбы. Осевой зазор коленчатого вала в установочном подшипнике равен 0,075—0,245 мм. Крышки подшипников крепятся к блоку двумя болтами каждая. Момент затяжки болтов должен быть равен 11 —13 кГ-м. К фланцу конца коленчатого вала болтами крепится маховик с зубчатым венцом для стартера.
На задней шейке коленчатого вала имеется маслосбрасывающий гребень, входящий в канавку подшипника, имеющую сливное отверстие. За гребнем на валу имеется маслосбрасывающая резьба, а в подшипнике установлен сальник с асбестовой набивкой, под которым на валу сделана масло-сгонная спиральная накатка. Под крышкой подшипника в задней части поставлены резиновые уплотнительные прокладки, а по бокам в пазах крышки — деревянные уплотнители.
На переднем конце коленчатого вала закреплены на шпонках упорный диск, распределительная шестерня, маслоотражатель и шкив привода вентилятора. В торец коленчатого вала ввернут храповик для пусковой рукоятки. Вал со ступицей шкива проходит через отверстие крышки распределительных шестерен, в которой установлен резиновый каркасный сальник. Снизу к блок-картеру прикреплен масляный поддон, в котором расположен маслоприемник насоса (рис. 58).
Клапаны в каждой головке секции блока расположены в один ряд, наклонно к оси цилиндра. Все клапаны изготовлены из жаростойкой стали; фаска выпускного клапана наплавлена жаростойким сплавом. Клапаны установлены в направляющих чугунных втулках, запрессованных в головку, и удерживаются в закрытом положении пружинами, закрепленными на клапанах опорными шайбами с коническими разрезными сухариками. Диаметр головки впускного клапана больше, чем у выпускного. На впускных клапанах установлены резиновые колпачки, садящиеся при открытии клапана на втулку и устраняющие подсос масла в зазоры между втулкой и клапаном. На направляющей втулке клапана имеется уплот-нительное кольцо. Под пружину поставлена шайба.
Выпускной клапан имеет натриевое охлаждение.
Под пружиной клапана установлен механизм, обеспечивающий принудительное его проворачивание. При 3200 об/мин коленчатого вала двигателя клапан вращается со скоростью 30 об /мин. Устройство и действие механизма были рассмотрены ранее.
Вставные седла клапанов, изготовленные из жаростойкого чугуна, запрессованы в головку блока.
Над клапанами расположены стальные литые коромысла, установленные на бронзовых втулках на полых осях, которые закреплены на головках в стойках. Положение коромысел на осях фиксируется упорными концевыми шайбами и распорными пружинами. В концы коромысел со стороны штанг ввернуты регулировочные винты, закрепленные контргайками. Зазор между стержнем клапана и коромыслом в холодном двигателе должен быть равен 0,4—0,45 мм. Клапанный механизм на каждой головке закрыт стальной штампованной крышкой, которая крепится к головке болтами через уплотняющую прокладку.
Штанги стальные трубчатого сечения с запрессованными по концам закаленными наконечниками, имеющими сферическую форму. Толкатели цилиндрические, изготовлены из стали. Для повышения износостойкости торцовая рабочая поверхность толкателей наплавлена специальным чугуном. В нижней части стенки толкателя имеется маслосливное отверстие. Толкатели установлены в направляющих каналах, сделанные в отливке блок-картера.
Распределительный вал стальной с закаленной рабочей поверхностью кулачков и шестерни привода распределителя зажигания. Вал установлен в стенках и перегородках блок-картера у основания обеих секций блока, на пяти опорах с биметаллическими втулками. На переднем конце вала закреплена на шпонке с помощью гайки распределительная шестерня, входящая в зацепление с шестерней коленчатого вала. В отверстии переднего конца вала установлен штифт с пружиной привода датчика ограничителя числа оборотов двигателя. В осевом направлении вал фиксируется упорным стальным фланцем, прикрепленным болтами к блоку п входящим между торцом передней шейки вала и торцом ступицы шестерни. Осевой зазор вала равен 0,08—0,208 мм и определяется толщиной распорного кольца, закрепленного на валу между шестерней и передней шейкой. От распределительного вала приводятся в движение масляный насос и распределитель зажигания.
Распределительные шестерни закрыты чугунной крышкой, прикрепленной к блок-картеру на прокладке болтами. С левой стороны двигателя расположен маслоизмерительный стержень.
Двигатель в собранном виде крепится к раме автомобиля в трех точках: двумя лапами картера маховика сзади и с помощью кронштейна в передней части. В местах крепления поставлены по две двойные (нижняя и верхняя) резиновые подушки. Для устранения продольных перемещений двигатель в передней части связан с поперечиной рамы продольной тягой, соединяемой с кронштейнами на резиновых подушках.
Основные данные по двигателю ЗИЛ-130 приведены в приложении.
На автомобилях ЗИЛ-131 устанавливают двигатель (модель ЗИЛ-131), который лишь незначительными конструктивными изменениями отличается от двигателя ЗИЛ-130. Изменена форма масляного поддона картера, имеющего смещенный вперед колодец с отъемной крышкой, в котором установлен маслоприемник насоса. Все соединения и оборудование двигателя герметизированы; изменена конструкция привода вентилятора с учетом возможности преодоления автомобилем глубоких бродов.
Двигатель автомобиля ЗИЛ-111 имеет рабочий объем 6,0 л, степень сжатия 9,0 и развивает мощность 220 л. с. при 4400 об/мин. Конструкция двигателя в основном аналогична двигателю ЗИЛ-130, но имеет ряд отличий.
Уплотнение гильзы цилиндра в нижней перегородке блока 8 осуществляется с помощью трех резиновых колец.
Поршни облегченного типа; нерабочая часть юбки поршня вырезана; в поршне в приливах бобышек залиты усилительные стальные пластины. В канавках верхней части поршня установлены два компрессионных и одно маслосъемное кольца. На внутренней кромке компрессионных колец имеется выточка, которой они устанавливаются вверх. Верхнее кольцо хромированное, нижнее кольцо конусное. Чугунное маслосъемное кольцо имеет прорези; в канавке сделаны дренажные отверстия.
К фланцу заднего конца коленчатого вала болтами крепится корпус гидротрансформатора силовой передачи автомобиля.
Привод распределительного вала осуществляется бесшумной цепной передачей, состоящей из двух звездочек, закрепленных на переднем конце коленчатого и распределительного валов, и многозвенчатой цепи. Цепь снимается с двигателя только вместе со звездочками. Цепная передача закрыта крышкой.
Стальные цилиндрические толкатели снабжены гидравлическим устройством, обеспечивающим автоматическое устранение зазора и бесшумность работы клапанного механизма. В связи с этим в коромыслах клапанов отсутствуют регулировочные винты. Устройство и работа таких толкателей были рассмотрены ранее. Масло к толкателям подается из масляных магистралей, расположенных в обеих секциях блока в приливах, где установлены толкатели. Фазы газораспределения двигателя изменены.
Изменена также конструкция верхней крышки блока в связи с другим оборудованием системы питания и смазки, устанавливаемым на ней, и головок вследствие повышения степени сжатия двигателя.
Двигатель крепится к раме автомобиля на трех упругих опорах. Две споры расположены впереди на блоке цилиндров, а третья размещена на заднем кронштейне картера автоматической коробки передач. Основные данные по двигателю приведены в приложении.
Рис. 3. Двигатель автомобиля ЗИЛ-111
Двигатель автомобилей Урал-375 и Урал-377 представляет собой модификацию двигателя ЗИЛ-130 (модель ЗИЛ-375ЯЧ). Рабочий объем двигателя повышен до 7,0 л в результате увеличения диаметра цилиндров до 108 мм. Степень сжатия 6,5, мощность 180 л. с. при 3000 об/мин с ограничителем числа оборотов.
В конструкцию двигателя внесены незначительные изменения. Так, изменена форма масляного поддона картера, имеющего смещенный вперед колодец, в котором установлен маслоприемник насоса. На автомобиле Урал-375 все соединения и оборудование двигателя герметизированы и изменен привод вентилятора с учетом возможности преодоления автомобилем глубоких бродов.
На автомобилях ЗИЛ-133 устанавливают форсированную модификацию двигателя ЗИЛ-375. Степень сжатия двигателя повышена до 7,4, а мощность — до 220 л. с. при 3600 об/мин (модель ЗИЛ-133). Конструкция двигателя в основном одинакова с рассмотренной выше.
Реклама:
Читать далее: Двухтактные дизели ЯМЗ
Категория: — Устройство и работа двигателя
Главная → Справочник → Статьи → Форум
stroy-technics.ru
ЗиЛ-130 (Сергей Шумаков) | АвтоКлуб ЗиЛ 130
Автомобиль ЗиЛ-130 был в позднесоветские годы самым распространенным в мире грузовым автомобилем. Он экспортировался в 50 стран мира, а его общий тираж составил 3 миллиона 388 тысяч 312 экземпляров.
Грузовик ЗиС-150, впервые появившийся 1947 году, и его усовершенствованный вариант ЗиЛ-164, запущенный в серию в октябре 1957 года, оказались незаменимыми в народном хозяйстве. Однако уже в 1950 году конструкторы завода имени Сталина начали заблаговременно готовить им замену. Разработкой машины руководил главный конструктор ЗиСа по грузовым автомобилям Анатолий Маврикиевич Кригер, а ведущим конструктором по машине был назначен Георгий Александрович Феста. Автомобиль должен был называться ЗиС-125, но когда в декабре 1956 года был готов опытный образец, ЗиС уже переименовали в ЗиЛ, и автомобиль с непривычно плоской передней частью получил название ЗиЛ-130. Дело в том, что разработку нового перспективного грузовика вёл параллельно с ЗиСом ещё и ДАЗ – Днепропетровский автозавод. Его образец назывался ДАЗ-130. Однако до серийного выпуска автомобилей на ДАЗе так и не дошло – завод перепрофилировали на выпуск ракетной техники, а все наработки и опытный образец были переданы ЗиЛу.
Под капотом у опытного образца был установлен экспериментальный карбюраторный V6 рабочим объемом 5,2 л, мощностью 135 л.с.
ЗиЛ-130: первый опытный образец
Однако этот мотор остался в единственном экземпляре, и на следующий прототип, изготовленный в 1957 году, поставили форсированный до 140-сильной мощности вариант двигателя, стоявшего на ЗиЛ-150 и ведущего своё происхождение от мотора ЗиС-5 . Уже в ходе заводских испытаний выяснилось, что перефорсированный двигатель часто перегревается, и машину решили снабдить новым мотором. Искать его долго не пришлось – в те времена ЗиЛ осваивал производство правительственного лимузина ЗиЛ-111 и микроавтобуса ЗиЛ-118. При 100-миллиметровом диаметре цилиндра и 95-миллиметровом ходе поршня его рабочий объём составлял 5,969 литра. Конечно, двигатель, работавший на 95 бензине, для грузовика оказался бы неприемлемым, но ему уменьшили степень сжатия до 6,5-кратного значения, что позволило мотору развивать 150-сильную мощность вместо 220-сильной у ЗиЛ-111 .
ЗиЛ-130: один из ранних опытных образов
Благодаря своей V-образности, восьмицилиндровый двигатель оказался короче чем шестицилиндровый, ставившийся на машины-предшественники, а благодаря короткому двигателю и сдвинутой вперед кабине платформа автомобиля ЗиЛ-130 получилась большей, чем у ЗиЛ-164, несмотря на более короткую базу. Объем кузова ЗиЛ-130 составил 5,10 кубических метра, тогда как у ЗиЛ-164 он был равен 4,65 куб. м.
Конструкторы нового автомобиля уде лили большое внимание созданию возможно лучших условий труда для водителя. Кабина имеет ширину на уровне плеч, равную 1625 мм, что на 120 мм больше, чем кабина ЗиЛ-164. Это было важно для удобной посадки. Даже зимой, когда шофер в теплой одежде, трезвые пассажиры не мешали ему управлять автомобилем.
В рулевое управление ввели гидроусилитель. Шофёр, крутя руль, стал перемещать не тяжелые колеса, а маленький золотник, распределяющий масло. Гидравлика сделала водителя в несколько раз сильнее и повысила безопасность движения. Разрыв шины переднего колеса может бросить обычный автомобиль в кювет, а ЗиЛ-130 в таком случае легко удержать на дороге. В случае обрыва ремня привода масляного насоса или выхода из его строя движение можно было продолжить, с приложением к рулю более значительных усилий.
Кабина ЗиЛ-130: 1 – рычаг стояночного тормоза; 2 – ручка управления жалюзи радиатора; 3 – рычаг переключения передач; 4 – переключатель указателей поворота; 5 – форсунка обмыва ветрового стекла; 6 – щиток приборов; 7 – педаль обмыва ветрового стекла; 8 – педаль сцепления; 9 – ножной переключатель света фар; 10 – педаль тормоза; 11 – педаль управления дроссельной заслонкой.
По сравнению с предшественниками грузовик стал таким комфортабельным. Просторная кабина, мягкие сиденья, панорамное лобовое стекло, удобно расположенные приборы. Кабина хорошо отапливалась, а для вентиляции в крышке прорезаны люки. Правда, водители жаловались на то, что переднее стекло перестало быть ветровым, а стало просто лобовым. Если у прежних грузовиков оно было открываемым, то теперь оно жёстко крепилось к кабине.
Погрузочная высота кузова ЗиЛ-130 составляла 1300–1400 мм, что было идентично расположению уровня пола железнодорожного вагона, это позволяет производить перевалку грузов без использования погрузочных рамп на складах.
ЗиЛ-164А
Первая партия автомобилей в количестве пяти штук была изготовлена в сентябре 1962 года. Облицовка радиатора изменилась ещё раз и стала напоминать забрало хоккейного вратаря. Для опытной эксплуатации грузовики были направлены на Ярославский шинный завод. Тем не менее, запустить новый ЗИЛ в серию долго не удавалось – для производства кабины потребовался монтаж нового оборудования, который занял ещё два года. Понадобилось новое оборудование и для производства новых силовых агрегатов. Была высока вероятность, что переоборудование завода затянется и на более долгое время, и поэтому в качестве временной меры в серию запустили модель ЗиЛ-164А. Внешне он ничем не отличался 164-го, но всё, кроме двигателя и кабины, в нём было от 130-го. Лишь с 1 октября 1964 года начался полномасштабный серийный выпуск автомобиля ЗиЛ-130.
Самосвал ЗИЛ-ММЗ-555
В неизменном виде он продержался на конвейере до 1976 года. К этому времени по всем планам его должен был сменить ЗиЛ-170 с дизельным двигателем и бескапотной компоновкой. Однако то, что должно было сталь 170-м ЗиЛом, стало КамАЗом, а завод имени Лихачёва так и остался со старой моделью. Тогда ЗиЛ-130 решили немного модернизировать. Прежде всего, заводчане добились увеличения грузоподъёмности с пяти до шести тонн. Улучшена была и система водяных каналов в головках цилиндров. Вместо поршней с конусообразной юбкой теперь устанавливались поршни с П-образными прорезями и бочкообразной юбкой. Это обеспечило более правильную геометрию поршня при нагреве.
ЗиЛ-170
В конструкцию коробки передач были введены замки, предохраняющие шестерни от самовыключения при движении внатяг и накатом. Увеличен был предварительный натяг подшипников ведущей конической шестерни главной передачи. Конструктивно иными стали отдельные детали подвески автомобиля.
Изменениям подверглась облицовка радиатора. Кроме того, фары и подфарники поменялись местами: если на опытных образцах фары были сверху, а подфарники снизу, то на серийных машинах подфарники стали располагаться над фарами. Сами же подфарники стали двухцветными – бело-оранжевыми. Модернизированный вариант стал называться ЗиЛ-130-76.
На этом фото хорошо видны внешние различия ЗиЛ-130 (слева) и ЗиЛ-130-76 (справа).
Надо сказать, что двигателисты не всегда успевали за сборщиками, и из-за нехватки родного двигателя, который ставился также и на автобусы ЛАЗ-695, на часть тиража ЗиЛ-130, начиная с 1974 года, иногда ставили шестицилиндровый рядный двигатель от ЗиЛ-157. Бортовой грузовик с таким двигателем обозначался ЗиЛ-130АН, а самосвал обозначали как ЗиЛ-130К. Диаметр цилиндра у этого двигателя был уменьшен со 101,6 до 100 мм, чтобы сделать поршни взаимозаменяемыми с поршнями двигателя ЗиЛ-130. Ход поршня остался прежним. Рабочий объём упал с 5560 до 5386 куб. см, а мощность сократилась со 110 до 104 л.с. Иногда, правда, ставили и обычные двигатели с 101,6-миллиметровми цилиндрами.
Пытался ЗиЛ составить конкуренцию и КамАЗу – сначала, ещё в 1975 году, заводчане сделали попытку поставить на ЗиЛ двигатель от Урала-375. Поскольку такой мотор не помещался в подкапотное пространство, облицовка радиатора получила весьма характерный выступ. Автомобиль, названный ЗиЛ-133, был трёхосным и мог перевозить восьмитонный груз. Однако двигателей, ставившихся помимо Уралов ещё и на ЛиАЗы, в старне не хватало. Тогда на ЗиЛ-133 установили двигатель от КамАЗа. Такой грузовик назвали ЗиЛ-133Г. Он-то и пошёл в серию, правда, в довольно мелкую. Тем не менее, такой вариант продержался на конвейере до 1999 года, в то время как выпуск ЗиЛ-130 был прекращён 30 декабря 1994 года. В тот день с конвейера сошёл последний, 3388312-й экземпляр.
ЗиЛ-133
Тем не менее, производство ЗиЛ-130 продолжается до сих пор, правда, не в Москве, а в городе Новоуральске Свердловской области. ЗиЛ-130, производимый ныне на Уральском автомоторном заводе, называется теперь АМУР-53131. Облицовка его радиатора позаимствована от ЗиЛ-131.
АМУР-53131
zil130.ru
ЗИЛ-130 – полвека в истории
Минуло полвека с момента создания автомобиля ЗИЛ-130. В судьбе Завода им. И.А. Лихачева (АМО ЗИЛ) этот грузовик – явление эпохальное. И не только потому, что выпуск ЗИЛ-130 на головном предприятии длился три десятилетия, а ее тираж достиг огромных размеров. Долгое время по своим конструктивным решениям и эксплуатационным характеристикам «стотридцатый» оставался в отечественном автостроении эталоном среднетоннажного грузовика.
Отправная точка
Опытный образец модели с цифровым индексом «130», рассчитанный на перевозку 4 т груза, на ЗИЛе собрали в декабре 1956 г. Под капотом ЗИЛ-130 был установлен экспериментальный карбюраторный V6 рабочим объемом 5,2 л, мощностью 135 л.с. Уже в следующем году появились опытные ЗИЛ-130 с измененными кабиной и оперением. На них стояли верхнеклапанные моторы ЗИЛ-120 с шестью цилиндрами, расположенными в ряд (5555 куб.см, 140 л.с.). Однако и эти силовые агрегаты не прижились, в 1958 г. их сменил более совершенный V8 с развалом блоков цилиндров 90°. Это и был знаменитый двигатель ЗИЛ-130 (5966 куб.см, 150 л.с.), унифицированный с мотором ЗИЛ-375, предназначавшийся для городских автобусов и трехосных грузовиков «Урал».
После государственных испытаний столичный завод передал пять опытных ЗИЛ-130 Ярославскому шинному заводу. На них вместе с несколькими десятками экземпляров ЗИЛ-130, изготовленных в 1962–1963 г. по обходной технологии, был отработан сборочный процесс, изжиты неизбежные в таком деле «детские болезни» и окончательно сформирован стайлинг. Первое признание к новой модели пришло в 1963 г., когда на Международной ярмарке в Лейпциге создатели грузовика стали обладателями диплома и золотой медали.
Завершение генеральной реконструкции ЗИЛа, начатой в 1959 г., позволило с октября 1964 г. организовать массовый выпуск ЗИЛ-130, а 24 декабря конвейер покинул последний грузовик предыдущего поколения ЗИЛ-164А. С тех пор «стотридцатый», разработанный под руководством главного конструктора А.М. Кригера, на долгие годы стал основой производственной программы завода.
Многоступенчатая доводка силового агрегата ЗИЛ-130, последовательное изготовление почти 40 опытных образцов, семь десятков двигателей, около сотни КП, длительные сравнительные испытания с зарубежными аналогами не оставляли сомнений, что в серию запущена качественно новая модель среднетоннажного автомобиля, который по комплексу показателей находился в одном ряду с самыми современными машинами европейских и американских фирм.
Метаморфозы ЗИЛ-130
Созданный грузовик имел неплохой экспортный потенциал. Его отправляли более чем в 40 стран мира. По желанию заказчика ЗИЛ-130 оснащали экономичным английским дизелем Perkins, развивавшим 140 л.с.
Наряду с базовой моделью выпускали бортовые ЗИЛ-130Г с удлиненной до 4,5 м колесной базой, седельные тягачи ЗИЛ-130В, самосвальные шасси, модификации ЗИЛ-130С для эксплуатации в северных условиях и тропиках, газобаллонные версии и др.
Сколь бы удачной ни была машина, но периодически требовалась необходимость модернизации. В 1977 г. в конструкцию ЗИЛ-130 внесли ряд изменений, которые позволили увеличить грузоподъемность с 5 до 6 т. Полная масса буксируемого прицепа достигала 8 т. Позже в соответствии с требованиями стандарта на расположение наружных светотехнических приборов была изменена облицовка радиатора. После такого обновления машина в 1978 г. получила обозначение ЗИЛ-130-76.
Следующая модернизация 1980 г. тоже оставила след в индексе базовой модели – она стала называться ЗИЛ-130-80. После нововведений 1986 г. базовому автомобилю присвоено новое обозначение ЗИЛ-431410 – в соответствии с принятой в отрасли системой индексов.
Несмотря на несколько модернизаций изначальная конструкция ЗИЛ-130 уже не отвечала современным требованиям. Тем более с 1986 г. ЗИЛ приступил к выпуску более совершенных дизельных автомобилей семейства «4331».
Последний представитель славного племени «стотридцатых» с порядковым номером 3388312 сошел с конвейера головного завода в Москве 30 декабря 1994 г. Вместе с тем это событие не означало полного прекращения производства автомобиля. Параллельно со столичным предприятием его выпуск с 1991 г. был налажен на дочернем предприятии ЗИЛа – Уральском автомоторном заводе (УАМЗ), куда с 1990 г. было передано производство трехосного ЗИЛ-131. Самобытность облику машины, изготовляемой в Новоуральске на предприятии, которое теперь называется АМУР (Автомобили и моторы Урала), придавали кабина и оперение от ЗИЛ-131. Справедливости ради надо сказать, что установленное на АМУРе оборудование позволяет выпускать все компоненты обоих семейств, за исключением редукторов ведущих мостов, поставляемых со стороны. Предприятие располагает мощностями для изготовления 20 тыс. грузовиков и 40 тыс. двигателей в год.
Потомки «стотридцатого»
Сегодня уральцы предлагают потребителям автомобили семейства АМУР-53131 (4х2), в основе которых лежит конструкция ЗИЛ-130. Устаревший, но надежный и неприхотливый в эксплуатации, а кроме того, доступный по цене грузовик все еще пользуется спросом. Упомянутая модель по-прежнему оснащается кабиной и оперением от ветерана ЗИЛ-131 либо современными и более комфортабельными аналогами, заимствованными от грузовика ЗИЛ-4331.
АМУР-53131 с полезной нагрузкой 6 т оснащается различными типами двигателей. Среди них бензиновый мотор АМУР-456.10 (он же ЗИЛ-508.10) мощностью 150 л.с., альтернативой которому являются дизель – 108-сильный Д-245.12 Минского моторного завода. Автомобили оснащаются и собственными V-образными 8-цилиндровыми агрегатами АМУР-0555 (7,6 л) и АМУР-5551 (6,28 л) мощностью соответственно 145 и 180 л.с. В 2006 г. модификацию АМУР-53131М оснастили 136-сильным дизелем Д-245.9Е2, соответствующим экологическим стандартам Euro 2.
Важно, что при размещении двигатели не требуют переделки посадочных мест. Силовые установки агрегатируют с механической 5-ступенчатой коробкой передач. Перечисленные модели – подходящая транспортная база для монтажа различного специального оборудования. В модельный ряд кроме бортового автомобиля, рассчитанного на эксплуатацию при температуре от +55 до –45 °С, входят строительный и сельскохозяйственный самосвалы, вакуумные машины, топливозаправщики и автоцистерны для перевозки топлива и пищевых жидкостей, автогидроподъемники, автобетоносмесители, пожарная техника, коммунальные машины различных типов и пр.
А в столице в течение ряда лет выпускают прямого потомка «стотридцатого», который после оснащения более современной и комфортабельной кабиной от дизельного ЗИЛ-4331, получил обозначение ЗИЛ-433360. Наряду с бортовым автомобилем изготовляют шасси ЗИЛ-433362, предназначенное для установки специальных кузовов и различных надстроек. Кто не желает мириться с прожорливостью бензинового ЗИЛ-508.10, может заказать грузовик с упомянутым дизелем Д-245.9. В этом случае модель носит индекс ЗИЛ-4329.
Как видно, точку в полувековой истории ЗИЛ-130 пока еще ставить рано. Сколь долго машине предстоит жить, ответить могут только покупатели.
Источник
В. Васильев, фото автора и из архива АМО ЗИЛ
zil130.ru
Технические характеристики двигателя ЗИЛ 130
Для своего времени технические характеристики двигателя ЗИЛ 130 просто впечатляли, ведь и на сегодняшний день они выглядят на хорошем уровне. При этом нужно учитывать, что такие показатели были достигнуты для бензинового мотора, поскольку на начало производства автомобиля дизельный силовой агрегат находился ещё на стадии проектирования.
Описание и технические характеристики
Базовый бензиновый мотор ЗИЛ 130 имеет объём, без малого, 6 литров. При этом силовой агрегат развивает мощность в 150 л. с. при 3200 об/мин. На машине можно встретить и мотор, объёмом 6,5 литра.
Более понятны возможности мотора, если упомянуть такой показатель, как крутящий момент. Он у мотора ЗИЛ 508 составляет 402 Нм в диапазоне от 1600 до 1800 об/мин.
Бензиновый мотор выполнен по следующей схеме: V-образная восьмёрка, с двумя клапанами на цилиндр, верхним расположением клапанов.
Система питания – карбюраторная, без турбонаддува.
Другие характеристики двигателя:
• степень сжатия (в базовом варианте) –6,5, но выпускался мотор и с показателем – 7,1;
• охлаждение мотора – жидкостно-воздушное;
• потребляемое топливо – А-80/А-76;
• расположение – продольное;
• удельный расход топлива – 215 г/л. с. ч;
Наряду с общими техническими данными, для успешной эксплуатации и обслуживания мотора, требуется знание и специальных технических характеристик двигателя ЗИЛ 130.
К таким показателям можно отнести:
• порядок работы цилиндров мотора – 1,5,4,2,6,3,7,8;
• коленчатый вал – изготовлен из стали методом прямой ковки, на пяти опорах;
• распределительный вал – имеет пять опор, материал – специальная сталь;
• привод распредвала – зубчатая передача, проходящая через две косозубые шестерни;
• блок цилиндров – чугунный, с установленными легкосплавными гильзами и алюминиевыми 2-мя головками блоков.
Эти характеристики свидетельствуют не только об отличных технико-экономических характеристиках мотора, но и большом его ресурсе и ремонтопригодности. Используемые материалы способствуют хорошей теплоотдачи мотором, а эффективная система смазки – высокий КПД мотора. На двигателе ЗИЛ 508 применена система очистки масла путём установки последовательной центрифуги, которая работает методом реактивного привода. При этом на машине для охлаждения масла использован отдельный масляный радиатор, который расположен перед жидкостным радиатором системы охлаждения.
autochauffeur.ru
