Цилиндры растачиваются в блоке цилиндров и на поверхности цилиндров при обработке создается сетка шероховатостей с высотой неровностей 0,5…0,8 мкм, что способствует удержанию масляной пленки.

В нижней части блока цилиндров расположены пять опор коренных подшипников коленчатого вала с тонкостенными сталеа-люминиевыми вкладышами. Чугунные крышки коренных подшипников крепят к картеру самостопорящимися болтами.

В блоке цилиндров просверлен магистральный канал смазочной системы, от которого отходят пять каналов к коренным подшипникам и один канал для подвода масла к распределительному валу.

В рубашке цилиндров протоки для охлаждающей жидкости сделаны по всей высоте цилиндра. Полости охлаждения блока цилиндров и головки сообщаются через отверстия в верхней части блока.

Головка цилиндров отлита из алюминиевого сплава АК6МЗ и отличается повышенной жесткостью, для чего в нижней части расположены ребра. В головке находятся камеры сгорания клинового типа с выпускными и впускными каналами. Клапаны 3 наклонены от вертикали на угол 14°. Соответствующее сочетание размеров камеры сгорания обеспечило уменьшение сопротивления движению заряда.

В головку запрессованы седла клапанов, изготовленные из специального чугуна.

Направляющие чугунные втулки клапанов запрессованы с натягом в головку. На наружной поверхности втулок имеются проточки, в которые вставлены стопорные кольца. На направляющие втулки надеты маслоотражательные колпачки 6 из фтор-каучука со стальным армирующим кольцом. Колпачки предотвращают проникновение масла в камеру сгорания через зазор между втулкой и стержнем клапана и тем самым способствуют снижению угара масла.

В верхней части головки цилиндров установлен механизм привода клапанов, который закрыт крышкой. По периметру стыка между головкой и крышкой помещена прокладка.

Прокладка головки цилиндров изготовлена из безусадочного материала с герметизирующим покрытием вокруг каналов.

Головка цилиндров прикреплена к блоку цилиндров болтами, изготовленными из стали 38ХТНМ. Болты затягивают в четыре приема до предела текучести материала. Такая операция в сочетании с материалами болтов и прокладки делает возможной эксплуатацию двигателя без подтягивания болтов.

Поршни отлиты из алюминиевого сплава. Для уменьшения износа и шума юбка поршня имеет бочкообразный профиль по образующей и овальный профиль в поперечном сечении. Рабочая поверхность юбки поршня отличается повышенной высотой неровностей (3,0…4,3 мкм). Для компенсации неравномерной тепловой деформации поршень снабжен термофик-сирующим кольцом.

Днище поршня имеет выемку, а в бобышках сделаны отверстия для прохода масла к поршневому пальцу. Отверстие под поршневой палец смещено от оси симметрии поршня на 2 мм в правую сторону.

Поршневые кольца изготовлены из чугуна.Верхнее компрессионное кольцо имеет хромированную бочкообразную наружную поверхность. Нижнее компрессионное кольцо — скребкового типа с выемкой внизу для сбора масла с поверхности цилиндра при движении поршня вниз. Мас-лосъемное чугунное кольцо имеет симметричный профиль, хромированную рабочую поверхность и расширительную пружину.

Поршневой палец — стальной. Для повышения износостойкости его наружную поверхность цементируют и закаливают. В верхнюю головку шатуна палец установлен с натягом.

Шатун — стальной кованый, двутаврового сечения. В нижней головке шатуна выполнено отверстие, через которое масло разбрызгивается на поверхность цилиндра. В нижней головке устанавливают сталеалюминиевые вкладыши.

Коленчатый вал отлит из высокопрочного чугуна со сфероидальным графитом. Для улучшения внутренней уравновешенности вал имеет восемь противовесов, выполненных как одно целое с валом. Отверстия в теле вала соединяют первую, вторую, четвертую и пятую коренные шейки с шатунными. Выходы каналов закрыты запрессованными и зачеканенными в трех точках технологическими заглушками. Поверхности шеек закалены токами высокой частоты.

На переднем конце коленчатого вала установлены шкив клиноременной передачи привода генератора, ведущий шкив зубчатой ременной передачи привода распределительного вала и водяного насоса, а также шестерня масляного насоса с внутренним зацеплением.

Для предотвращения осевых перемещений коленчатого вала на третьей коренной опоре предусмотрены два упорных сталеалюминиевых полукольца.

Задний и передний концы коленчатого вала уплотнены самоподжимными сальниками из фторкаучука.

Маховик прикреплен к фланцу заднего конца коленчатого вала шестью болтами и имеет напрессованный стальной зубчатый обод с закаленными зубьями для пуска двигателя стартером.

Распределительный вал отлит из серого чугуна. Рабочая поверхность его кулачков отбелена способом переплава, что обеспечивает высокую прочность и твердость отбеленного слоя. Для крепления распределительного пятиопорного вала на головке цилиндров установлен отлитый из алюминиевого сплава корпус подшипников.

Распределительный вал приводится во вращение ремнем с 111 зубьями, которые не требуют смазывания. Ременный привод защищен от грязи и пыли крышками. Фиксация вала от осевого перемещения осуществляется буртом распределительного вала на заднем его конце, входящим в кольцевую полость между корпусом подшипника и корпусом 26 крепления дат-чика-распределителя.

Распределительный вал действует на клапан через легкие толкатели, движущиеся в направляющих с развитой опорной поверхностью. Для регулировки зазора в приводе клапана служат сменные шайбы, вкладываемые в углубление на толкателе. Сменные шайбы изготовлены из стали 40Х и подвергнуты нитроцементации.

Смазочная система — комбинированная. Масло под давлением поступает к коренным и шатунным подшипникам коленчатого вала, опорам распределительного вала. Цилиндры, поршни, поршневые пальцы и кулачки смазываются разбрызгиванием. Масляный насос с зубчатой парой трохоидального зацепления установлен на переднем конце коленчатого вала. Трохоидальное зацепление обеспечивает снижение механических потерь на привод. Зубчатая пара изготовлена из порошкового материала, корпус насоса чугунный.

Масляный фильтр — полнопоточный, неразборный, с фильтрующим элементом из специального картона. Герметичность обеспечивает резиновая уплотнительная прокладка.

Система охлаждения — жидкостная, закрытого типа, с расширительным бачком. Охлаждающая жидкость — ТОСОЛ А-40 или А-65 с противокоррозионными антивспенивающими присадками. Термостат с твердым наполнителем поддерживает требуемый тепловой режим двигателя. Водяной насос — центробежного типа, приводится той же зубчатой ременной передачей, что и распределительный вал.

Трубчато-пластинчатый разборный радиатор имеет пластмассовые бачки и алюминиевую сердцевину. Вентилятор — че-тырехлопастный, пластмассовый, с электроприводом.

Система питания состоит из воздушного сухого фильтра со сменным фильтрующим элементом из специального картона с предварительным очистителем из нейлоновой ваты, топливного насоса диафрагменного типа с сетчатым фильтром, топливного бака, фильтра тонкой очистки и карбюратора.

Карбюратор — эмульсионного типа, двухкамерный, с падающим потоком, с последовательным открытием дроссельных заслонок и сбалансированной поплавковой камерой. Оснащен экономайзером мощностных режимов с пневматическим приводом, диафрагменным ускорительным насосом, экономайзером принудительного холостого хода, пусковым устройством с пневмоприводом, системой холостого хода, переходной системой, эконостатом. Карбюратор имеет подогрев зоны дроссельной заслонки, блокировку второй камеры, если воздушная заслонка полностью не открыта, и систему отсоса картерных газов.

Система зажигания — электронная, бесконтактная, высокой энергии. Датчик-распределитель зажигания — четырех-искровой, с вакуумным и центробежным регуляторами опережения зажигания. Датчик — бесконтактный, микроэлектронный, основан на использовании эффекта Холла, приводится от распределительного вала.

Двигатель имеет закрытую принудительную систему вентиляции картера, обеспечивающую отсос из картера газов и паров бензина в выпускной трубопровод. Система отсасывает картерные газы в корпус маслоотделителя, в сетке которого происходит отделение масла от газов. Далее газы могут попадать в двигатель двумя путями: в задроссельное пространство через калиброванное отверстие (при закрытых дроссельных заслонках) или в воздушный фильтр (при открытых заслонках).

Комбинированный четырехтактный двигатель

Восемь цилиндров двигателя расположены в два ряда под углом 90°. По сравнению с шестицилиндровыми V-образными двигателями восьмицилиндровые имеют преимущества как в отношении уравновешенности, так и равномерности чередования вспышек. Поэтому восьмицилиндровые V-образные двигатели с углом развала 90° широко применяют на автомобилях значительно чаще шестицилиндровых.

Двигатель 8ЧН 13/14 выполнен с газовой связью; один турбокомпрессор устанавливают на заднем торце двигателей над маховиком. Конструкция остова, деталей и систем двигателей ЯМЗ-2Э8Н и ЯМЗ-2Э8Ф в основном одинакова; они отличаются только конструкцией систем впуска и выпуска.

Турбокомпрессор ТКР-14 на двигателе ЯМЭ-238Н установлен так, что ось ротора параллельна оси коленчатого вала. Выпускные патрубки цилиндров каждого ряда объединены в один трубопровод с относительно небольшой площадью поперечного сечения. Таким образом, выпускных трубопроводов два, расположены они с наружной стороны двигателя. Выпускные газы по трубопроводам подводятся раздельно в двухзаходную улитку радиальной центростремительной турбины с лопаточным сопловым аппаратом. Центробежный компрессор имеет лопаточный диффузор и два выхода из улитки. Воздух после компрессора не охлаждается; он подводится по двум впускным трубопроводам 6, раздельно к каждому ряду цилиндров. Давление во впускных трубопроводах 0,16…0,18 МПа.

Турбокомпрессор ТКР-П на двигателе ЯМЭ-238Ф расположен перпендикулярно продольной плоскости двигателя. Улитка турбины однозаходная, два выпускных трубопровода объединены в один перед входом в улитку радиальной центростремительной турбины с безлопаточным направляющим аппаратом. Центробежный компрессор имеет щелевой диффузор и однозаходную улитку. Подшипники турбокомпрессора смазываются маслом из смазочной системы двигателя, которое перед турбокомпрессором проходит через дополнительный фильтр.

Блок-картер для повышения жесткости и уменьшения деформации имеет ребра на боковых стенках, поперечных перегородках и на нижней плите блока цилиндров. Плоскость разъема картера опущена немного ниже оси коленчатого вала. Снизу картер закрыт легким поддоном, выштам-пованным из листовой стали. В поддон залито масло для смазывания трущихся деталей двигателя.

Гильзы цилиндров, отлитые из высокопрочного чугуна, вставлены в расточки блок-картера и прижаты по верхнему бурту головкой блока. Между наружными поверхностями гильз и стенками блока образуется полость охлаждения, для уплотнения которой на каждой гильзе снизу установлены два резиновых кольца.

В головке цилиндров расположены клапаны механизма газораспределения — по одному впускному и одному выпускному на каждый цилиндр — и форсунка. К верхней плите головки цилиндров прикреплены стойки с коромыслами привода клапанов, сверху она закрыта колпаком; к торцу головки — водосборный трубопровод, по которому вода из полости охлаждения отводится к радиатору.

Клапаны изготовлены из жаропрочной стали. На посадочную фаску выпускного клапана наплавлен слой твердого сплава. Седла выпускных клапанов, изготовленные из жаропрочного чугуна, запрессованы в головку цилиндров. Направляющие втулки клапанов из пористого порошкового материала обладают хорошими антифрикционными свойствами при высокой температуре поверхностей трения. Каждый клапан снабжен двумя пружинами. Тарелка пружины соединена с клапаном специальным замком, который обеспечивает принудительное поворачивание клапана во время работы двигателя, что повышает надежность клапана и седла.

Распределительный вал один на два ряда цилиндров, стальной, штампованный, расположен в верхней части картера в продольной плоскости двигателя.

Коленчатый вал изготовлен горячей штамповкой из стали. Первый и четвертый кривошипы расположены под углом 180° в плоскости, перпендикулярной плоскости второго и третьего кривошипов, смещенных между собой тоже на 180°. В восьмицилиндровых двигателях с таким коленчатым валом и V-образным расположением цилиндров под углом 90° вспышки равномерно чередуются, все силы инерции второго порядка уравновешены, а моменты сил инерции первого порядка уравновешены противовесами на коленчатом валу. На двигателях 8ЧН 13/14 установлены съемные противовесы на шести крайних щеках и на свободном конце коленчатого вала. Еще один противовес выполнен в ‘виде прилива на маховике. К заднему торцу коленчатого вала прикреплен болтами чугунный маховик, который фиксируется на валу двумя призонными штифтами.

Крышки коренных подшипников, толщина которых увеличена в поперечном направлении, крепят к поперечным перегородкам блок-картера четырьмя болтами, чем достигается необходимая жесткость опор коленчатого вала. Поверхность стыка крышек с опорами в блоке плоская.

Вкладыши коренных и шатунных подшипников изготовлены из стальной ленты с антифрикционным слоем из свинцовистой бронзы. В верхнем вкладыше подшипников проточена канавка для подвода масла. От проворачивания и осевого смещения вкладыши фиксируются обычным способом — выштампованными на вкладышах выступами, которые входят в пазы, выфрезерованные в опорах. Две пары бронзовых полуколец, расположенных на пятой опоре, образуют упорный подшипник коленчатого вала.

Шатуны двутаврового сечения штампуют из стали. Поршневой подшипник шатуна представляет собой две запрессованные в его верхнюю головку втулки из антифрикционной бронзы. Масло для смазывания подшипника подводится от подшипника по каналу в стержне шатуна. Нижняя головка шатуна имеет косой разъем под углом 55°. Крышку этой головки шатуна крепят двумя болтами, которые стопорятся замковыми шайбами. Поверхность стыка крышки с шатуном плоская.

Поршни отливают из высококремнистого алюминиевого сплава. С шатуном поршень соединен пальцем плавающего типа, который предохраняется от осевого смещения стопорными пружинными кольцами. Три компрессионных кольца трапецеидального сечения и еще одно мас-лосъемное расположены в верхней части поршня. Трущаяся поверхность верхнего кольца покрыта слоем пористого хрома. Выемка в поршне образует камеру сгорания. Тангенциальное направление впускного канала создает в процессе наполнения вихревое движение заряда в камере сгорания, что улучшает смесеобразование и сгорание. Поршни двигателей ЯМЭ-238Н неохлаждаемые, а на двигателях ЯМЭ-238Ф они охлаждаются струей масла, вытекающей из форсунки, закрепленной на блоке цилиндров со стороны нижней части гильзы.

Топливные форсунки закрытого типа смещены относительно оси цилиндра для повышения термической прочности перемычек головки между клапанами.

Топливный насос — восьмиплунжерный, размещен между рядами цилиндров. Его привод осуществляется центробежной муфтой с автоматическим регулированием опережения впрыскивания топлива. Топливо проходит две ступени очистки — фильтры грубой и тонкой очистки.

Шестилопастный вентилятор приводится во вращение от коленчатого вала зубчатой передачей.

Блок цилиндров литой, из алюминиевого сплава. Между рядами цилиндров стенки блока образуют воздушный ресивер и полость для охлаждающей жидкости. Пространство картера четырьмя перегородками разделено на три отсека. В перегородках установлены коренные подшипники, один из которых (расположенный около маховика) одновременно является и упорным. Снизу блок-картер закрыт поддоном. В блоке сделаны каналы для подвода масла к подшипникам. В верхней части блока просверлены три прямоугольных отверстия, по которым воздух поступает из компрессора в воздушный ресивер. Стык между блоками и компрессором уплотнен прокладками. В средней части блока имеются окна для осмотра полостей ресивера. С правой стороны блока расположены отверстия, соединяющие полости охладителя масла и масляного фильтра с соответствующими полостями двигателя.

Гильзы цилиндров, отлитые из чугуна, вставлены в блок-картер. В средней части гильзы имеют впускные окна прямоугольной формы, расположенные по окружности с наклоном в тангенциальном направлении для обеспечения вращательного движения заряда в цилиндре. Гильзы фланцами опираются на плоскость в расточке блока.

Головка цилиндров общая для трех цилиндров. В ней расположены насос-форсунки, выпускные клапаны (по четыре клапана на каждый цилиндр), толкатели/с пружинами и штангами. На головке установлены стойки с валиками и рычагами привода клапанов и насос-форсунок, стойки с валиком и рычагами привода реек насос-форсунок, а также топливопроводы низкого давления. В головку запрессованы седла клапанов и стаканы насос-форсунок. Выпускные каналы, седла клапанов и стаканы насос-форсунок охлаждаются водой. Для интенсификации охлаждения наиболее нагретых участков головки между каждой парой цилиндров во входном отверстии установлены двухсопловые форсунки, направляющие воду на эти участки. Стык между головкой и блоком цилиндров уплотнен отдельными для каждого цилиндра металлическими прокладками. В головке выполнены топливные каналы. Канал служит для подвода топлива от топливоподкачивающего насоса к насос-форсункам, а канал — для слива избытка топлива от насос-фйрсунок в топливный бак. Головка крепится к блоку цилиндров восемью болтами, сверху она закрыта штампованным колпаком.

Коленчатый вал, изготовленный из высокоуглеродистой стали, подвешен к блок-картеру на четырех подшипниках с тонкостенными вкладышами. Крышки коренных подшипников крепятся двумя шпильками. Коленчатый вал имеет шесть противовесов. Поверхности шеек вала закалены. На задний конец вала напрессована и зафиксирована шпонкой шестерня привода распределительных валов; к торцу заднего конца вала болтами прикреплен маховик. Для подвода смазочного материала к поверхностям шатунных шеек в коленчатом валу имеются каналы. На каждой шатунной шейке рядом установлены шатуны левого и правого цилиндров.

Шатун, изготовленный штамповкой из стали, имеет неразъемную верхнюю и разъемную нижнюю головки. В нижней головке шатуна установлены два вкладыша. Крышка нижней головки шатуна крепится к его телу двумя болтами. В верхнюю головку шатуна запрессованы две втулки с винтовыми канавками на внутренней поверхности. Между втулками образуется кольцевой зазор, по которому масло для охлаждения поршня подводится к форсунке, орошающей днище поршня. Масло для смазывания поршневого пальца и охлаждения поршня поступает по каналу, выполненному в теле шатуна.

жесткости и поверхности охлаждения. В бобышки поршня запрессованы бронзовые втулки с винтовыми канавками на внутренней поверхности. Поршневой палец плавающего типа защищен от осевых перемещений пружинными кольцами и заглушками. Заглушки также служат для предупреждения попадания масла в ресивер.

Поршень имеет четыре компрессионных кольца, расположенных выше поршневого пальца, и два маслосъемных кольца, установленных в нижней части юбки поршня. Дренажные отверстия в поршневых канавках обеспечивают удаление избытка масла из канавок.

Распределительных вала — два. Они находятся в верхней части блока цилиндров с внутренней стороны и вращаются в четырех подшипниках скольжения в разных направлениях. На задних концах валов на шпонках установлены шестерни, а на передних концах — шкивы привода водяного насоса и вентилятора. Балансировочные грузы на шестернях и шкивах служат для уравновешивания моментов сил инерции первого порядка от возвратно-поступательно движущихся масс. Масло для смазывания подшипников крайних опор распределительных валов подводится по каналам в блоке, а к подшипникам промежуточных опор — по центральным каналам в валах. Левый распределительный вал приводится во вращение от шестерни коленчатого вала через промежуточную шестерню, правый — от шестерни левого распределительного вала. Кулачки распределительных валов приводят в действие насос-форсунки и выпускные клапаны при помощи толкателей с пружинами, штанг и рычагов.

Выпускные клапаны изготовлены из жаропрочных сплавов на основе никеля. Верхняя часть клапана для уменьшения износа закалена. Клапан движется в чугунной втулке, в закрытом состоянии удерживается пружиной.

Система воздухоснабжения двигателя состоит из воздухоочистителя, турбокомпрессора, приводного компрессора, ресивера, впускных окон, выпускных клапанов и выпускных трубопроводов. Воздух предварительно сжимается в центробежном компрессоре турбокомпрессора и компрессоре, приводимом во вращение от коленчатого вала двигателя передачей с передаточным отношением 2,25:1. Приводной компрессор роторно-шесте-ренчатого типа установлен в верхней части блока между рядами цилиндров. Подшипники компрессора смазываются маслом, поступающим по каналам в блоке и корпусе компрессора.

Турбокомпрессор, состоящий из центробежного компрессора и центростремительной турбины, крепится к блоку на кронштейне, расположенном над корпусом маховика. Подшипники турбокомпрессора смазываются маслом, поступающим из смазочной системы двигателя по гибким шлангам.

Топливная система состоит из топливо-подкачивающего насоса, топливного фильтра, насос-форсунок и топливопроводов. Для поддержания постоянного давления в топливной системе в головке цилиндров смонтированы перепускные топливные трубки. Топливный насос подает топливо из топливного бака через фильтры, каналы в головке цилиндров и трубопроводы к насос-форсункам. Избыток топлива, проходя через насос-форсунки, охлаждает их и по сливной магистрали возвращается в топливный бак.

Смазочная система — принудительная, включает маслозаборник, масляный насос роторного типа, регулятор давления, масляные фильтры, перепускной клапан и охладитель. Масляный насос роторного типа, установленный на переднем торце двигателя, приводится во вращение непосредственно от коленчатого вала. Из насоса масло под давлением подается по системе каналов в блоке к масляному фильтру. После фильтра масло входит в охладитель, а затем в главную масляную магистраль в блок-картере. При засорении масляного фильтра масло через перепускной клапан, расположенный в корпусе масляного фильтра, проходит охладитель масла, минуя фильтр. Если засорен масляный охладитель, масло через перепускной клапан, установленный в передней плите двигателя, поступает непосредственно в масляную магистраль блок-картера, минуя охладитель. Давление в смазочной системе регулируется клапаном, расположенным в нижней части передней плиты двигателя.

Система охлаждения — замкнутая, циркуляционного типа, состоит из радиатора, водяного насоса, полости охладителя масла, термостата, полостей охлаждения дизеля. Охлаждающая жидкость циркулирует через радиатор, водяной насос, установленный на фланце охладителя масла, термостат, полости блока цилиндров и головок. При прогреве дизеля охлаждающая жидкость циркулирует по малому контуру (насос, охладитель масла, двигатель). При достижении охлаждающей жидкостью температуры 60 °С термостат подключает к контуру охлаждения радиатор.

Пуск двигателя осуществляется электростартером. Для облегчения пуска двигателя в холодную погоду воздух подогревается при сгорании топлива, впрыскиваемого в воздушный ресивер и воспламеняемого при помощи электрической свечи.