Размеры коренной постели яаз 204. Двигатель ЯАЗ-М204Г Ярославский моторный завод

Тип двигателя – двухтактный

Число цилиндров – 4

Порядок работы ци­линдров – 1-3-4-2

Диаметр цилиндра, мм – 108

Ход поршня, мм – 127

Рабочий объем всех цилиндров, л – 4,65

Степень сжатия – 17
Номинальная мощность, кВт (л. с.) – 44 (60)

Частота вращения ко­ленчатого вала при номинальной мощности, об/мин – 1500

Максимальный крутящий момент, Н-м (кгс-м) – 500 (50)

Частота вращения ва­ла при максимальном крутящем моменте, об/мин, не более – 1200–1600

Частота вращения ва­ла при холостом ходе, об/мин – 400 (500)

Минимальный удель­ный расход топлива, г/кВт-ч (г/л. с. ч.) – 252 (185)

Давление в масляной системе, кПа, (кгс/см2):

− при номинальной час­тоте вращения − 200-400 (2-4,0)

− при минимальной частоте вращения холостого хода, не менее − 50 (0,5)

Способ смесеобразования – Внутренний с непосредственным впрыском топлива в цилиндры двигателя

Фазы газораспределения, град:

− открытие выпускных клапанов − 88° до н. м. т.

− закрытие выпускных клапанов − 58° после н. м. т.

Клапаны – только выпускные, по два для каждого цилиндра, расположение клапанов верхнее

Система смазки – смешанная, под давлением и разбрызгиванием

Масляный насос – шестеренчатый с приводом от коленчатого вала

Масляный радиатор – пластинчатый, водяного охлаждения

Масляные фильтры – два:

− грубой очистки с фильтрующим элементом из металлической сетки и

− тонкой очистки со сменным фильтрующим элементом

Система питания – топливные насосы высокого давления объединены с форсунками (насос-форсунки). Непрерывная циркуляция топлива через систему е возвратом избытка топлива в бак

Топливный насос – шестеренчатого типа

Регулятор частоты вращения – центробежный двухрежимный. На двигателе ЯАЗ-М204Г однорежимный

Насос-форсунки – Открытого типа

Модель насос-форсунок – АР-20А4

Номинальная производительность насос-форсунки за один рабочий ход плунжера, мм³ – 60

Топливный фильтр – Тонкой очистки с двумя сменными фильтрующими элементами. Дополнительные фильтры в заборнике топливного бака и в насос-форсунках

Воздушные фильтры;

– Инерционно-масляные с сетчатым элементом для работы в условиях малой запыленности воздуха; − − – центробежно-контактные для работы при повышенной запыленности воздуха

Число воздушных фильтров – 2

Система охлаждения – Жидкостная, с принудительной циркуляцией охлаждающей жидкости

Водяной насос – Центробежного типа

Вентилятор – Шестилопастный с приводом вым ремнем

Пусковое устройство – Электрический стартер СТ-26

Генератор – Г-273

Сцепление – Сухое однодисковое, фрикционного типа с центральной конической пружиной

Коробка передач – Трехходовая. имеет пять передач для движения вперед и однну для движения назад.

Передаточные числа:

– первой передачи − 6,17

− второй передачи − 3,4

− третьей передачи − 1,79

− четвертой передачи − 1

− пятой передачи − 0,78

− заднего хода − 6,69

Габаритные размеры, мм:

– длина − 1816

− ширина − 871

− высота − 1002

Масса незаправленного двигателя в комплектности поставки, кг:

– со сцеплением и коробкой передач − 989

− без сцепления и коробки передач − 750

Заправочные емкости, л: система смазки − 16,5

− система охлаждения (без радиатора) − 15,5

− воздушные фильтры (на двигатель) − 1,5

ЯАЗ-М204 и ЯАЗ-М206. ПОРЯДОК регулировки ДВИГАТЕЛЯ

1. Отрегулировать установку плунжеров насос-форсунок по высоте (момент начала впрыска). При этом коленчатый вал надо проворачивать за болт переднего конца ключом с зевом 32 мм.

При полностью открытых выпускных клапанах каждого цилиндра калибр высотой 37,7 мм (рис. 89), упирающийся в корпус насос-форсунки, должен касаться нижним торцом головки толкателя плунжера насос-форсунки (рис. 90); при этом ножка калибра должна входить в отверстие, имеющееся на корпусе насос-форсунки.

Регулировать нужно ввертыванием или вывертыванием штанги коромысла насос-форсунки. При ввертывании штанги в вилку вы-

сота установки плунжера увеличивается, при вывертывании - уменьшается.

При регулировке необходимо отвернуть ключом с зевом 14 мм контргайку штанги и ввертывать или вывертывать штангу за квадратный конец, пользуясь ключом с зевом 8 мм. Когда калибр будет правильно установлен, следует затянуть контргайку, после чего вновь проверить положение торца тарелки толкателя насос-форсунки. Точно так же нужно отрегулировать все насос-форсунки двигателя.

2. Отрегулировать зазор между торцами клапанов и коромыслами.

Рис. 89. Калибр для проверки установки плунжеров насос-форсунок по высоте

Рис. 90. Установка положения плунжера насос-форсунки по высоте:
1 - коромысло насос-форсунки; 2- калибр; 3 - толкатель плунжера насос-форсунки; 4- головка калибра; 5 - ножка калибра; 6 - ключ

Рис. 91. Установка зазора между клапаном и носком коромысла:
1 - ключ с зевом 8 мм; 2-контргайка штанги коромысла; 3 - штанга коромысла; 4 - пластинчатый щуп

Зазор следует проверять пластинчатым щупом при температуре охлаждающей жидкости около 70° С и при положении поршня у

В. м. т., т. е. когда плунжер насос-форсунки опустится примерно на 6 мм. Щуп 0,25 мм должен проходить легко, щуп 0,3 мм - с легким усилием (рис. 91). Зазор нужно регулировать ввертыванием штанг в вилки коромысел или вывертыванием. Для регулировки применять ключи с зевом 8 и 14 мм.

После регулировки зазора поворотом штанги необходимо тщательно затянуть контргайку и вновь проверить зазор.

3. Отрегулировать соединения реек насос-форсунок с регулятором.

Когда тяга регулятора максимально выдвинута, все рейки насос-форсунок должны быть вдвинуты в корпусы насос-форсунок.

После замены насос-форсунки регулировку производить в такой последовательности:

1. Вывернуть буферный винт так, чтобы он выступал иа 16 мм из корпуса регулятора.

2. Отвернуть на 3-4 оборота все регулировочные винты, фиксирующие положение рычага управления рейками насос-форсуиок.

3. Проверить, свободно ли перемещаются все рейки насос-форсунок; перемещение должно быть свободным по всей длине хода под легким нажимом руки.

4. Удерживая рычаг управления в положении, соответствующем полной подаче (рис. 92), плавно ввертывать внутренний регу-лировочный винт 1 (рис. 93) в рычаг управления рейкой насос-фор-сунки первого цилиндра до тех пор, пока не почувствуется резкого увеличения усилия.

5. Завернуть наружный регулировочный винт рычага управления рейки насос-форсунки первого цилиндра до упора.

6. Проверить правильность установки рычага управления насос-форсункой первого цилиндра, установив рычаг управления регулятором в положение, соответствующее холостому ходу, и перемещая его в положение, при котором происходит полная подача, При приближении к положению, соответствующему максимальной подаче, не должно быть значительного увеличения сопротивления передвижению. Даже при незначительном увеличении сопротивления (при этом выдвигается гильза пружины из корпуса регулятора, что можно обнаружить, сняв колпак пружины), нужно слегка вывернуть внутренний регулировочный винт 1 и вновь затянуть до упора наружный. При установке рычага управления подачей топлива в положение, соответствующее полной подаче, следует убедиться, что рейка насос-форсунки выдвигается из корпуса не больше, чем на 0,5 мм, при нажиме руки на рычаг валика реек насос-форсунок в направлении уменьшения подачи; если эта рейка выдвигается больше, чем на 0,5 мм, слегка вывернуть наружный винт 2 и ввернуть до упора внутренний 1.

7. Отсоединить тягу регулятора от рычага валика реек насос-форсунок, вынув шплинт 4 и палец 5.

8. Нажимая рукой на рычаг валика в направлении, соответствующем положению, при котором рейка вдвинута, ввертывать

внутренний регулировочный винт 1 в рычаг управления рейкой насос-форсунки следующего цилиндра, пока не будет увеличения усилия на отвертке или перемещения рычага управления валиком. После этого завернуть до упора наружный регулировочный винт 2.

9. Поочередно установить рычаги управления рейками насос-форсунок всех последующих цилиндров, как указано выше.

10. Соединить тягу регулятора с рычагом валика реек насос-форсунок, вставить в отверстие пальца и зашплинтовать его.

11. Вновь проверить правильность соединения реек насос-форсунок с регулятором, как указано в п. 6.

При замене всего комплекта насос-форсунок производится полная регулировка соединения реек насос-форсунок с регулятором, как указано выше.

Если заменяется лишь часть насос-форсунок, регулировку соединения всех насос-форсунок производить необязательно.

В этом случае вновь установленные насос-форсунки регулируются в соответствии с насос-форсунками, которые не снимались с двигателя.

Ярославский Моторный Завод производит двигатели ЯМЗ для разных видов техники. Ими оборудуют грузовые автомобили, автобусы, многие виды тракторов и другой сельскохозяйственной техники. Также двигатели ЯМЗ используются для работы дизельных электростанций.

Благодаря высоким эксплуатационным характеристикам и широкому полю применения, дизели Ярославского Завода пользуются большим спросом.

1 Особенности модельного ряда двигателей ЯМЗ

Выпуск двигателей производится в V-образном (V6, V8, V12), а также рядном L-образном (L-4, L-6) исполнении. Сегодня насчитывается 12 семейств дизельных двигателей и более 250 их модификаций.

Объем дизеля колеблется в пределах 11-26 литров. Мощность составляет 150-800 л.с. Процесс по сборке моторов осуществляется на одном предприятии, благодаря чему контроль качества производится на каждом этапе. Рассмотрим некоторые наиболее популярные типы двигателей ЯМЗ.

1.2 ЯМЗ-780

ЯМЗ-780 – рядный шестицилиндровый двигатель новой разработки. Был представлен на международном форуме «Армия-2016». Разработан для установки на бронированные платформы «Бумеранг» и «Курганец-25».

Объем двигателя составляет чуть больше 12 литров. Мощность – от 400 до 700 л. с. (в перспективе – до 1000). Спектр гусеничных платформ, на которых может применяться этот тип двигателя, очень широк. В перспективе ЯМЗ-780 может перекрыть производство всех V-образных моторов, которые до сих пор не имели альтернативы в плане мощности.

1.3 ЯМЗ-642

ЯМЗ-642 – шестицилиндровый двигатель. Его технические характеристики:

• мощность – 155 л.с.;
• диаметр цилиндра и хoд поршня – 120×120 мм;
• степень сжатия – 17;
• объем – 8,14 л.;
• номинальная мощность – 117кВт (160л.с.);
• номинальная частота вращения – 2600 об/мин.

1.4 ЯМЗ-850

Двигатель ЯМЗ-850 используется для самосвалов «БелАЗ», тягачей КЗКТ, МЗКТ, тракторов ЧЗПТ, транспортеров «Витязь» ИЗТМ.

Технические характеристики:

• количество цилиндров – 12;
• размещение цилиндров – V-образное;
• диаметр цилиндра и ход поршня – 140×140;
• объем – 25,86;
• степень сжатия – 15,2;
• номинальная мощность – 426кВт (580л.с.).

1.5 Уральский региональный центр ЯМЗ

ООО «УРЦ ЯМЗ» — официальный дилер ОАО «Автодизель» (ЯМЗ, группа «ГАЗ»), ОАО «ШААЗ» с главным офисом в г. Миасс Челябинской области. УРЦ ЯМЗ – это система связанных между собой компаний, цель которых — обслуживание грузовой автомобильной техники. Группа компаний занимается производством, продажей, делает ремонт двигателей ЯМЗ, их сервисным и гарантийным обслуживанием.

УРЦ ЯМЗ реализует моторы, а также запчасти к ним для грузовиков Урал, Камаз, Краз, Белаз, Маз, Зил, автобусов, а также , погрузчиков, грейдеров.

Филиалы компании находятся в городах Новый Уренгой, Златоуст, Челябинск, Екатеринбург, Курган. Квалифицированные сотрудники УРЦ ЯМЗ, а также наличие большого ассортимента запасных частей, обеспечат бесперебойную работу вашей автомобильной техники.

Преимущества:

• низкие цены;
• высокое качество;
• официальная гарантия и сервисное обслуживание;
• широкий ассортимент запчастей;
• быстрая доставка;
• предоставление выгодных условий постоянным клиентам.

2 Запчасти (устройство) к двигателям ЯМЗ для грузовых автомобилей

Ввиду большого спроса на запчасти к двигателям производства Ярославского МЗ рассмотрим некоторые из них.

2.1 Водяной насос ЯМЗ

Водяной насос (помпа) ЯМЗ центробежного типа используется в для охлаждения двигателей ЯМЗ — 236 и 238. Он крепится к передней стенке блока цилиндров. Вращение помпы ЯМЗ осуществляется от коленвала дизеля через клинoвидный ремень и разъемный шкив. Вес насоса – 7,6 кг.

2.2 Масляный насос ЯМЗ

Масляными насосами шестеренчатого типа оборудованы двигатели тех же моделей. Такой насос имеет две секции – нагнетающую и радиаторную. Каждая секция являет собой две цилиндрические прямозубые шестерни. Масляный насос крепится к переднему коренному подшипнику. Функция нагнетающей секции состоит в подаче масла в систему для смазки мотора. Радиаторная секция проганяет масло через радиатор.

2.3 Сцепление ЯМЗ

Сцепление ЯМЗ-238 – двухдисковое, фрикционное, сухое, диафрагменное вытягиваемого типа. Устанавливается на следующие модели грузовых автомобилей: МАЗ-64229, МАЗ-5516, МАЗ-6303, Краз-6510, Краз-255, Краз-65101. Диаметр ведомых дисков сцепления – 400 мм. Муфта выключения сцепления оснащена радиально-упорным подшипником, при выключении перемещается к двигателю.

Основные характеристики сцепления ЯМЗ-238:

• крутящий момент двигателя максимальный – 920 Нм;
• масса вращающихся частей – 70 кг;
• момент инерции ведомого диска – 0,09×2 кг/кв.м.;
• размеры шлиц ведомого диска – 42×34х6 мм.

Сцепление ЯМЗ-238 имеет те же характеристики. Отличается только количеством нажимных пружин.

2.4 Привод вентилятора

Привод вентилятора служит для воздушного охлаждения автомобильного двигателя. Ярoславский Моторный Завод выпускает приводы вентилятора для всех модификаций моторов ЯМЗ — 236 и . Каждая модель имеет свои особенности. К примеру, модель 236НЕ-1308011-А2 имеет такие характеристики: привод вентилятора неотключаемый, без упругой муфты, имеет короткий вал, шкив под ремень генератора – 150.

2.5 9-ступенчатая коробка передач ЯМЗ — 239

Конструкция КПП 239 ЯМЗ предусматривает:

• установку электронного датчика спидометра;
• блокирование запуска стартера с включенной передачей;
• применение ходоуменьшителя;
• применение электропневматического управления;
• установку пневмоусилителя переключения передач;
• дополнительный отбор мощности до 100 л.с.

Коробка передач ЯМЗ — 239

КПП оборудуют теплообменником, который используется для охлаждения масла в жаркую погоду и для подогрева масла в мороз. Также КПП ЯМЗ-239 могут иметь герметизированные картеры сцепления.

2.6 Регулировка клапанов ЯМЗ

Регулировка клапанов моторов ЯМЗ очень актуальна в связи с широким распространением этого вида продукции. Регулировка позволяет определить оптимальный тепловой зазор. Величина теплового зазора должна быть одинаковой для впускного и выпускного клапанов. Зачастую эта величина равняется 0,25 – 0,3 мм. Для того, чтобы установить такое небольшое расстояние, используют щуп на холодном моторе.

Для начала снимите с головок БЦ верхние крышки. При этом степень затяжки креплений оси коромысел должна быть в рамках 12-15 кГм, что очень важно. Затем начните поворачивать коленвал по часовой стрелке до момента, пока впускной клапан первого цилиндра не будет закрыт. После этого поверните коленчатый вал еще на треть оборота. Таким образом вы закроете клапаны.

После проведения всех этих действий проверьте получившийся зазор между коромыслом и носком клапана с помощью щупа. При надобности, отрегулируйте величину зазора. Для этого отпустите контргайку на регулировочном винте. Вставьте щуп в зазор и доведите последний до нужного размера, вращая регулировочный болт с помощью отвертки. Зажмите контргайку и еще раз сделайте замеры теплового зазора.

Последовательность регулировки клапанов в моторе ЯМЗ: сначала 1,5,4,2, затем 6,3,7,8. После завершения процедуры следует обратить внимание на состояние прокладок крышек на цилиндрах. При надобности их надо заменить. И наконец проверьте весь мотор. На этом регулировка клапанов ЯМЗ на топливо закончена.

Завод ЯАЗ (Ярославский автозавод) возник в 1916 году. После революции завод несколько лет занимался восстановительным ремонтом различной техники, а затем был перепрофилирован на выпуск тяжелых грузовых автомобилей. Постепенно производство автомобилей было передано на другие заводы, а с 1958 года ЯАЗ полностью перешел на выпуск двигателей. Тогда же он был переименован в Ярославский Моторный Завод (ЯМЗ). Продукция его стала играть большую роль в экономике страны.

Предпосылки появления ЯАЗ-204

В годы войны ЯАЗ занимался выпуском военной продукции, в том числе и гусеничных тягачей Я-12. В качестве силового агрегата эти тягачи оснащались ленд-лизовским дизелем GMC-471. В рамках реорганизации производства завод получил из США оборудование и оснастку для производства лицензионной версии этого мотора.

Переналадка производства, начатая в 1944 году, заняла несколько лет. Первые дизели отечественной сборки появились только в 1947 году под обозначением ЯАЗ-204. Они сразу стали востребованными. После переименования завода в Ярославский моторный завод название мотора изменилось на ЯМЗ-204. Первой машиной с новым двигателем стал грузовой ЯАЗ-200.

Конструкция и устройство ЯАЗ-204 было достаточно сложным, требовавшим высокой культуры производства и обслуживания. Однако именно благодаря ему начался переход грузового транспорта СССР от бензиновых к дизельным силовым агрегатам.

Варианты ЯАЗ

Существовало несколько версий двигателя ЯАЗ-204, отличающихся в основном насосами-форсунками, мощностью от 100 до 140 сил. Кроме того завод выпускал шестицилиндровый вариант мотора под обозначением ЯАЗ-206.

Блок цилиндров и гильзы

Блок цилиндров ЯАЗ-204 выполнен вместе с верхней частью картера в виде единой отливки из легированного чугуна. Для обеспечения жесткости конструкции плоскость прилегания поддона расположена ниже оси коленчатого вала. Чугунные гильзы «сухого» типа, прошедшие цикл термической обработки. В самих гильзах имеются круглые продувочные отверстия, расположенные в один ряд. В блоке напротив этих отверстий имеются окна. Для лучшей заполняемости цилиндра окна в гильзе расположены под углом. Такое расположение окон способствует винтовому потоку воздуха при продувке.

Изначально гильзы оснащались двумя рядами продувочных окон диаметром 8 мм (по 32 окна в ряду). Такое решение значительно ослабляло тонкостенную гильзу, вызывая ее коробление. Поэтому с 1953 года стали применять один ряд из 17 окон диаметром 16 мм.

В теле блока пролиты каналы для охлаждающей жидкости и размещены распределительный и балансировочный валы. Сбоку напротив каждого цилиндра имеется съёмный люк, открывающий доступ в воздушную полость вокруг цилиндров. Через этот люк можно контролировать состояние поршневых колец и поршней (через окна в гильзе), а также производить очистку продувочных окон.

Коленчатый вал и маховик

Коленчатый вал ЯАЗ-204 имел пять опор, изготовлялся штамповкой из стали с последующей механической обработкой. Вал оснащен дополнительными противовесами. Концы вала уплотняются сальниками, по два с каждой стороны. Шестерня распределительного вала установлена на заднем конце вала. Чугунный маховик крепится к нему болтами. На внешнюю часть маховика напрессован зубчатый венец для пуска двигателя электростартером.

Шатуны, подшипники и поршни

Шатуны двигателя штампованные из легированной стали. Вкладыши подшипников сменные, биметаллические. В заднем коренном подшипнике кроме вкладышей установлены фиксаторы, ограничивающие осевое перемещение коленчатого вала.

Поршни двигателя чугунные, взаимозаменяемые. В днище поршня выполнена специальная выемка, соответствующая факелу распыла топлива. Поршень имеет шесть колец - четыре компрессионных и два маслосъемных.

Вспомогательные агрегаты

Двигатель оснащается общей для всех цилиндров головкой. Клапанный механизм в головке закрывается крышкой. Для монтажа и демонтажа двигатель имеет два рыма.

На картере двигателя справа установлен компрессор типа «Рутс». В картере компрессора находятся два ротора с тремя лопастями каждый. На нагнетателе стоит впускной трубопровод с воздушными фильтрами. В зависимости от степени загрязненности окружающего воздуха применяются два типа фильтров. При обычных условиях применяют инерционно-масляный фильтр с сеткой-уловителем. При тяжелых условиях применяется центробежно-контактный фильтр.

На самом компрессоре смонтирован регулятор давления, насос охлаждающей жидкости и топливный насос. Рядом с компрессором находится масляный фильтр и масляный радиатор. На этой же стороне находится стартер.

Слева картера установлен выпускной трубопровод и фильтр тонкой очистки масла, термостат, подогреватель мотора и генератор. Привод генератора осуществляется ремнем от шкива коленчатого вала. От него же в действие приводится вентилятор охлаждения радиатора.

Рабочий процесс

Двигатель ЯАЗ-204 работает по двухтактному циклу. То есть за один оборот вала двигателя совершается один полный рабочий цикл в цилиндре. Благодаря такому циклу обеспечиваются высокие технические характеристики ЯАЗ-204 при сравнительно небольшом рабочем объёме цилиндров.

Подача воздуха в цилиндры осуществляется компрессором с механическим приводом. Воздух, сжатый до избыточного давления в 0,5 кг/кв.см, поступает в специальную полость вокруг гильз цилиндров. При движении поршня вниз открываются продувочные окна, и сжатый воздух поступает в цилиндр. Поршень, двигаясь от нижней мертвой точки, перекрывает эти окна и начинает сжимать воздух в цилиндре. В конце хода сжатия давление воздуха в цилиндре доходит до 50 кг/кв.см при температуре около 650…700 градусов. За 19…14 градусов до верхней мертвой точки (угол зависит от типа форсунки) происходит впрыск топлива. Благодаря вихревой камере сгорания топливо равномерно распределяется по всей камере и сгорает в полном объёме.

Образовавшиеся газы поднимают давление в цилиндре до 70…100 кг/кв.см и поршень движется вниз. При 88 градусах до нижней мертвой точки открывается выпускной клапан в головке и через него происходит выпуск газов в выхлопной коллектор. При 46 градусах до нижней точки открываются продувочные окна (выпускной клапан открыт) и сжатый воздух продувает полость цилиндра, окончательно вытесняя продукты сгорания. Часть сжатого воздуха при этом выбрасывается в выпускной коллектор. Через 58 градусов поворота вала после нижней точки окна закрываются, и цикл повторяется вновь.

ЯАЗ-204 в наши дни

Дизельные двигатели ЯАЗ-204 сняты с производства в конце 1980-х годов. После прекращения выпуска грузовиков на ЯАЗ, 204 двигатель использовался на передвижных электростанциях, для привода компрессоров, в качестве двигателя для маломерных судов. Часть запчастей поставляется из задела времен СССР или из комплектов ЗИП, которыми комплектовали законсервированную технику. И теперь продолжается производство некоторых новых запчастей ЯАЗ-204.

Дизеля ЯАЗ-204 будут еще долго оставаться в строю, благодаря не только наличию запасных частей, но и их выносливости и неприхотливости (по сравнению с современными конструкциями).

Которым руководил профессор Н.Р. Брилинг, спроектировало четырёхтактный шестицилиндровый автомобильный дизель мощностью 87 л.с. под символическим названием «Коджу» (Коба Джугашвили). Его изготовление и сборка осуществлялись в 1933 году на Ярославском государственном автомобильном заводе (ЯГАЗ) №3 под руководством главного инженера А.С. Литвинова. Двигатель неплохо зарекомендовал себя на испытаниях, но по ряду причин, и в первую очередь, из-за невозможности серийного изготовления сложных узлов и деталей с высокой точностью, «Коджу» тогда не удалось поставить на производство.

Тем не менее, работа над совершенствованием двигателя продолжилась в НАТИ . К 1938 году наиболее отработанной моделью являлся дизель НАТИ-МД-23 («НАТИ-Коджу») мощностью 105…110 л.с. На Ярославском автозаводе под него был спроектирован 7-тонный грузовик ЯГ-8, который предполагалось сделать базовым для нового семейства дизельных автомобилей. Серийный выпуск МД-23 планировали наладить на возводимом Уфимском моторостроительном заводе, но это предприятие было передано в НКАП и в Уфе стали выпускать более необходимые для обороны авиационные моторы.

В дизельное бюро в годы разработки и подготовки двигателей к производству входили М.С. Рыжик, В.В. Пушкин, П.И. Новиков, А.Д. Комаров, Б.И. Нитовщиков, Л.В. Лебедева, П.П. Семечков, М.В. Ершов, В.Д. Аршинов, Н.И. Сигал, В.А. Рахманов, А.А. Егоров, Б.А. Работнов, А.Н. Сахаров, позже к ним присоединились О.Л. Матвеев, Н.М. Пестриков, А.К. Тарасова, П.Б. Шумский и другие.

Под вывеской «восстановления» старых дизелей удалось заполучить почти всё необходимое для производства новых: в общей сложности с конца 1944-го по 1946 год в Ярославль поступило 350 единиц оборудования. К сожалению, не всё заказанное оборудование прибыло. В 1946 году между СССР и США началась так называемая «холодная война» и американское правительство прекратило поставку станков и двигателей в нашу страну.

Ещё в конце войны несколько групп специалистов ЯАЗа выезжали в Германию для отбора на машиностроительных предприятиях оборудования, которое должно было поступить в СССР в счёт репарации за причинённый нашему народу ущерб. Так прибыло на завод металлорежущее и другое оборудование по профилю изготовления автомобилей и двигателей.

Прибывшие станки, при соответствующем их оснащении, в ряде случаев позволили заводу решить проблему недостающего оборудования, вызванного отказом в поставке последнего Америкой. В частности, из США удалось получить только часть станков для изготовления коленчатого вала и шатуна. Недостающие станки доукомплектовали из трофейного и частично из имеющегося на заводе универсального оборудования.

Совершенно не был обеспечен специальными станками участок производства нагнетателя. Этот высокоточный агрегат пришлось полностью осваивать на универсальных станках, оснащая их сложными приспособлениями.

Привезенная из Америки Н.С. Ханиным документация (каталоги, некоторые чертежи), а также первичные наработки и расчеты отдельных узлов, выполненные «ЗиСовцами», стали той основой, с которой началось проектирование двигателя. В короткие сроки конструкторам, коллективу испытателей, технологов, металлургов и химиков требовалось наладить выпуск сложного силового агрегата, требующего высокой культуры производства, качественных материалов и квалифицированных кадров.

В процессе отработки и подготовки к производству конструкция двигателя GMC «4-71» претерпела существенные изменения. Прежде всего это диктовалось назначением двигателя, который планировалось устанавливать только на осваиваемые на заводе автомобили. В частности, отказались от ряда решений, позволяющих конвертировать двигатель, таких как симметричное расположение привода спереди и сзади, левое и правое вращение коленвала и др.

На первом этапе совместно со специалистами экспериментального цеха, центральной заводской лаборатории (ЦЗЛ) под руководством В.В. Скотникова, технологами был проведен полный расчет всех деталей по размерам и конфигурации с переводом из дюймовой системы в метрическую, сделан анализ химического состава, классов чистоты обработки поверхностей, начаты исследования основных режимов работы двигателя. На основе результатов исследования выработали рекомендации по отечественным маркам стали, чугунного и цветного литья.

С большими трудностями встретились литейщики при освоении производства поршней из перлитного ковкого чугуна. В автомобильной отрасли до этого времени такого чугуна не производилось.

Позднее двигатель пришлось адаптировать к нашим суровым климатическим условиям, поскольку электрофакельная система подогрева GMC оказалась малоэффективной уже при -5°C. Впервые в отечественной практике на ЯАЗе был разработан и применен жидкостный подогреватель, обеспечивающий запуск дизеля при низких температурах. Эта система включала в себя катушку зажигания с электромагнитным прерывателем и свечу зажигания, поджигающую топливо, которое подогревало воздух, поступающий в двигатель. Подобные изменения впоследствии вносились и при проектировании 6-цилиндрового двигателя.

В 1946 году был сдан в эксплуатацию дизельный цех. Его первым начальником был назначен Т.Н. Иванов. Первые пять дизелей ЯАЗ-204 собранные ярославцами 30 января 1947 года ещё имели ряд американских узлов, в том числе насос-форсунки, но к концу года в серийном производстве уже находились полностью отечественные дизель-моторы. Причем, все детали, за исключением насосных форсунок, производство которых было передано на специализированный Ленинградский карбюраторный завод, резинотехнических и прокладочных материалов, изготавливались на ЯАЗе (первое время на двигатели устанавливались импортные вкладыши коленчатого вала, затем небольшие количества их изготавливал Рыбинский авиамоторный завод). По основным характеристикам (мощности, экономичности, весовым параметрам) советский двигатель ЯАЗ-204 не уступал американскому прототипу.

Выпуск дизелей увеличивался из месяца в месяц. Если в марте их было собрано 15, в мае - 18, то в июне - уже 25, в октябре - 32. К концу 1947 года было собрано 206 штук. Выпуск первых серийных отечественных дизелей, в том числе и шестицилиндровых ЯАЗ-206 мощностью 165 л.с., Ярославский завод освоил за три года, с 1947-го по 1949-й.

При создании конструкции грузовых автомобилей ЯАЗ-200 и ЯАЗ-210 с двигателями ЯАЗ-204 и ЯАЗ-206 была принята за базу принципиальная схема сцепления американской фирмы «Лайп». Это были первые отечественные фрикционные сухие сцепления с центральной нажимной пружиной для двигателей большой мощности.

Впервые в отечественной практике были разработаны, испытаны и освоены новые износостойкие формованные фрикционные накладки ведомых дисков сцеплений. Разработка и испытания проводились заводом совместно с отраслевой лабораторией химической промышленности. Серийное производство накладок было организовано на вновь созданном заводе асбестовых технических изделий в г. Ярославле. Массовое производство сцеплений ЯАЗ-200 с диаметром ведомого диска 352 мм и сцепления ЯАЗ-210 с диаметром ведомого диска 381 мм для передачи крутящих моментов 55 и 78 кгм, было начато на этом заводе в 1947 году. В период 1947-59 годов было выпущено около 1400000 сцеплений, которые надежно обеспечили требования выпускавшихся автомобилей всех типов и назначений с двигателями ЯАЗа.

Разработанные и испытанные коробки передач ЯАЗ-204, ЯАЗ-210 представляют собой 5-ступенчатую трансмиссию, все шестерни которой находятся в постоянном зацеплении, кроме первой передачи и заднего хода. Для лёгкого переключения передач установлены синхронизаторы. Смазка подшипников осуществляется под давлением специальным насосом. В конструкции применены новые типы подшипников, производство которых было организовано вновь на заводах страны.

Коробки передач типа ЯАЗ-204 в различных модификациях выпускались для всех типов двухосных и трёхосных автомобилей ЯАЗа и МАЗ а. Осуществлялась отдельная поставка коробок передач для автомобилей-тягачей Уральского и Брянского автозаводов. В 1947-59 годах было изготовлено и поставлено 1700000 коробок передач.

Разработку сцеплений и коробок передач, освоение их в массовом производстве на ЯАЗе возглавили В.В. Осепчугов и Г.М. Кокин . Активное участие в разработке, освоении и усовершенствовании приняли участие конструкторы А.А. Малышев, Н.С. Ханин, В.Д. Аршинов, Н.И. Сигал, Б.Ф. Индейкин, В.В. Зеленов, В.А. Илларионов, В.М. Кротов, В.П. Волин, В.А. Гусев и другие.

В 1948 году главный инженер ЯАЗ A.M. Лившиц (в 1950 году репрессирован, в августе 1954 года освобожден и впоследствии полностью реабилитирован), директор завода (в 1945-50 годах) И.П. Гусев, главный конструктор В.В. Осепчугов, его заместитель по двигателям Н.С. Ханин, начальник дизельного цеха Т.Н. Иванов и начальник центральной заводской лаборатории В.В. Скотников «за усовершенствование конструкции и освоение производства быстроходных автомобильных дизелей» стали лауреатами Сталинской премии III степени.

По тепловому режиму дизель ЯАЗ-204 был перенапряженным, с довольно малым моторесурсом, хотя год от года шла кропотливая работа по его увеличению. Так, до 1949 года на всех двигателях ЯАЗ-204 и на части их выпуска 1950 года маслонасос приводился цепной передачей, потом - шестеренчатой. Литой чугунный масляный картер заменили на штампованный. С мая 1952 года было внедрено предпусковое подогревательное устройство для подогрева охлаждающей жидкости в системе охлаждения и масла в картере перед пуском двигателя при низкой температуре. Тонкостенные гильзы цилиндров, ослабленные двумя рядами из 64 отверстий, коробились и выходили из строя. Несмотря на различные технологические ухищрения, исключить деформацию и повышенный износ этих «сухих» гильз не удавалось. Поэтому с 1953 года ЯАЗ стал делать продувочные окна в виде одного ряда из 17 отверстий диаметром 16 мм. Были и другие, более мелкие изменения, связанные с совершенствованием технологии изготовления двигателей.

Исходные характеристики двигателей менялись в основном только в сторону увеличения мощности (112-120-135 л.с. четырехцилиндровые, 165-205 л.с. шестицилиндровые) и экономичности за счет изменений топливной аппаратуры, в частности повышая производительность насос-форсунок, совершенствования системы продувки, ряда других узлов, снижения затрат мощности на привод нагнетателя. Так, в начале 50-х мощность ЯАЗ-204 подняли до 120 л.с. (ЯАЗ-204А ), а для полноприводного автомобиля МАЗ-502 и седельного тягача МАЗ-200В мощность двигателя с насос-форсунками серии «80» и уменьшенными тепловыми зазорами между поршнем и гильзой достигала 135 л.с. (ЯАЗ-204В ).

Большой опыт в понимании важнейших характеристик протекания рабочего процесса, прочности деталей и узлов был приобретен во время эксплуатации автобусной модификации дизеля ЯАЗ-204Д в составе первого послевоенного автобуса с электрической передачей ЗиС-154 (годы выпуска 1947-49). Неудачная компоновка электросхем, неблагоприятное сочетание параметров электрогенератора и характеристик двигателя, плохая вентиляция и высокая запыленность моторного отсека, отсутствие эффективных фильтров - все это приводило к повышенному износу двигателя. Однако при всём несовершенстве автобус не только частично решил проблему обеспечения столицы городским транспортом, но и стал своеобразной исследовательской лабораторией, давшей толчок к развертыванию работ по повышению надежности, совершенствованию систем очистки двигателя.

Впоследствии (в 1956 году) коллектив ЯАЗа освоил еще один автобусный двигатель ЯАЗ-206Д для междугороднего автобуса ЗиС-127, который оказался намного удачнее своего городского предшественника и выпускался до окончания автобусного производства на ЗиЛ е (1960 год).

Серьезный экзамен ярославским специалистам и молодому моторному производству пришлось держать при разработке и освоении серии двигателей для военной техники по заказу Министерства обороны СССР . Здесь, кроме обеспечения требуемых надежности и мощности, предстояло внести ряд изменений в конструкцию и компоновку базовых моделей. Первой в 1948 году появляется так называемая «тракторная» модификация двигателя ЯАЗ-204Б для гусеничных артиллерийских тягачей М-2 Мытищинского машиностроительного завода (ММЗ), затем аналогичная ей комплектация «К» - ЯАЗ-204К (130 л.с), которая устанавливалась на плавающие гусеничные транспортеры К-61 Крюковского вагоностроительного завода и лёгкие артиллерийские тягачи АТ-Л Харьковского тракторного завода. От базовых они отличались в основном специальным углублённым чугунным масляным картером с нижней крышкой (так называемого «тракторного» типа), соответственно изменённым приёмником маслонасоса и системой смазки, что было важно для работы двигателя при больших кренах и дифферентах.

В 1956 году осваивается модификация дизеля ЯАЗ-206Б (210-225 л.с), предназначенная для десантной самоходной установки АСУ-85 производства ММЗ. Для неё были разработаны специальная масляная система с сухим картером, масляные фильтры, мощный масляный радиатор, приспособления к аварийному запуску и инжекторной системе охлаждения, а также специальные головки цилиндров, от которых заказчик впоследствии отказался.

Однако самым перспективным направлением развития первого семейства ярославских дизелей оказалось создание в 1951 году стационарной модификации двигателя ЯАЗ-204Г . В конце 40-х годов в связи с развитием радиолокационных средств возникла потребность в передвижных источниках питания для автономных РЛС . В качестве такого энергетического источника выбрали дизель ЯАЗ-204. При подготовке стационарного ЯАЗ-204Г, кроме мероприятий по снижению мощности до 60 л.с. при 1500 об/мин, были усовершенствованы устройства подогрева и совместно с НАМИ разработан однорежимный прецизионный регулятор, обеспечивающий высокую точность частоты вращения, необходимую для нормальной работы радиоэлектронной аппаратуры радиолокационных станций. Первоначально двигатели поставлялись на Московский прожекторный завод и Курский завод передвижных агрегатов для 30-киловаттных генераторных установок с частотой 50 и 400 Гц, которые стали неотъемлемой частью системы ПВО страны.

Кроме того, различные комплектации двигателей ЯАЗ-204/206 нашли применение на всевозможных установках: передвижных электростанциях, компрессорных, насосных, перекачиваютцих станциях, электросварочных агрегатах, буровых установках, самоходных кранах, узкоколейных тепловозах, малотоннажных катерах, торфодобывающих комбайнах и многих других изделиях.

Конструкция и технико-экономические показатели моторов постоянно совершенствовались. В результате поэтапно проведенной модернизации в 1958-59 и 1962-63 годах, после чего появилась маркировка «М», мощность двигателей возросла на 15%, а удельный расход топлива был снижен на 10%, до 185 граммов на лошадиную силу в час.

Следует отметить, что среди первых четырех моделей Ярославского моторного завода, аттестованных в 1971 году на государственный «Знак качества», была и модификация ЯАЗ-М204Г .

Семейство двухтактных двигателей, с которого началась дизелизации советской автомобильной промышленности, предприятие выпускало до 1993 года . За 46 лет производства завод их выпустил 972633 штуки. Всего было создано 12 серийных модификаций и 15 комплектаций дизелей семейства ЯАЗ-204/206.

Ещё в 1954 году в НАМИ прошло совещание по усовершенствованию дизельных двигателей с участием потребителей, на котором был сделан вывод, что двухтактный принцип работы дизельного двигателя отстаёт по всем показателям от четырехтактного, двухтактные дизели неэкономичны, недолговечны, требуют высокой культуры обслуживания и будущее должно принадлежать именно четырёхтактным дизельным силовым установкам. Их проектирование началось в НАМИ и на Ярославском автозаводе.

На ЯАЗе решено было остановиться на размерности 130/140, опробованной на опытном двигателе с петлевой продувкой ЯАЗ-226. Отношение хода поршня к диаметру цилиндра выбрали близким к единице (диаметр цилиндра - 130 мм, ход поршня - 140 мм) для того, чтобы иметь в составе унифицированного семейства дизелей модели не только с двухрядным, но и с однорядным расположением цилиндров, для которого большая короткоходность конструктивно нецелесообразна. С ЯАЗ-226 в новую конструкцию перенесли все лучшие достижения и находки, в том числе V-образное расположение цилиндров, угол развала 90°, принципиальные решения по коленчатому валу, шатунам, поршневым кольцам, элементам раздельной топливной аппаратуры. При проектировании был учтен и отрицательный опыт, приобретенный в ходе испытаний петлевого двигателя и позволивший в дальнейшем избежать многих неприятностей.

В 1958 году в экспериментальный цех ЯАЗа был привезен опытный образец дизеля «019», собранный на заводе опытных конструкций НАМИ . Однако уже через несколько часов стендовых испытаний у него проявились многие из тех дефектов, которые ярославцам удалось устранить еще на петлевом. После долгих консультаций и согласований с отраслевым институтом решили совместными усилиями доводить ярославский двигатель. Некоторые технические разработки перенесли из НАМИ-019, но базовая конструкция и важнейшие технические решения по общей компоновке, цилиндро-поршневой группе, другим основным узлам остались ярославские.

Параллельно началось проектирование восьмицилиндровой модели, максимально унифицированной с шестицилиндровой конструкцией. Важнейшие характеристики закладывались в расчете на определенные модели автомобилей и их трансмиссии. «Шестерка» предназначалась для установки на изделия Минского автозавода , а «восьмерка» - для нового семейства трехосных автомобилей ЯАЗ-219 , которые готовились для передачи в Кременчуг. Дизельные двигатели второго поколения предназначались также для установки на строительные краны, компрессорные установки, электроагрегаты, экскаваторы и др.

Максимальная мощность «шестерки» достигала 180 л.с. при 2100 мин -1 , максимальный крутящий момент - 667 Н·м при 1500 мин -1 , степень сжатия - 16,5, рабочий объем 11,15 л. Блок-картер, гильзы мокрого типа, головки цилиндров (одна для трех цилиндров) выполнены из чугуна, а поршни с камерой сгорания в днище - из алюминиевого сплава.

Двигатель оснастили роликовыми толкателями клапанов, крышкой коренных подшипников с креплением на четырёх болтах, шестиплунжерным насосом высокого давления с корпусом из алюминиевого сплава, раздельными форсунками закрытого типа, у которых внутренняя поверхность между впрысками топлива разобщена от камеры сгорания специальной иглой.

В октябре 1958 года был собран первый экспериментальный образец ЯМЗ-236 , а пять месяцев спустя появляется восьмицилиндровый двигатель ЯМЗ-238 .

К 1960 году отработка конструкций шести- и восьмицилиндровых моделей в целом завершилась. От первых образцов они отличались даже внешне, не говоря уже о внутреннем содержании, настолько существенным изменениям подверглось большинство деталей и узлов. Естественно, остались основные компоновочные решения: блок, целиковая головка, расположение агрегатов. Важнейшие изменения: роликовые толкатели вместо плоских, крепление крышки коренных подшипников на 4-х, а не на 2-х болтах и многое, многое другое.

О глубине проработки конструкции четырехтактных двигателей могут свидетельствовать следующие факты: изготовлено и испытано 230 образцов моделей различного исполнения, наработано на испытательных стендах свыше 130000 часов.

Хотя испытания и совершенствование двигателей продолжались полным ходом, что создавало огромные трудности для технологов, отрабатывавших процессы изготовления и формировавших заказ на оборудование, была выпущена опытно-промышленная партия дизелей для проведения заводских и государственных эксплуатационных испытаний. Одновременно шла активная подготовка производства.

В октябре 1961 года на вступившей в строй первой очереди дизельного цеха №2 начался серийный выпуск двигателей ЯМЗ-236, а в июне 1962 года - двигателей ЯМЗ-238 мощностью 240 л.с. Со времени появления первого образца до выпуска двигателей в серию прошло неполных три года - таких темпов освоения мировая практика моторостроения еще не знала.

С 1962 года на заводе начинается работа над тракторными модификациями обоих двигателей с турбонаддувом с различной степенью форсировки. Наддув был еще настолько в диковинку, что при испытаниях первых турбокомпрессоров стенды, опасаясь осколков, опускали под землю…

В конце 1962 года был воплощен в металл образец двенадцатицилиндрового двигателя ЯМЗ-240 . Его мощность составила 360 л.с. при 2100 об/мин. Конструкция этого двигателя во многом отличалась от других шести- и восьмицилиндровых моделей, угол развала блока цилиндров был принят 75°, коленчатый вал на подшипниках качения вместо подшипников скольжения, заднее расположение распределительных шестерен.

Так состоялось появление на свет знаменитого ярославского семейства четырехтактных дизелей, являющихся до сих пор основной продукцией завода.

Семейство 130/140 оказалось феноменально живучим и разрослось до 52 моделей и модификаций, которые устанавливались на более чем 270 различных изделий. Долголетию этого семейства способствовала и неплохая, по тем временам, топливная экономичность. Так, у МАЗ-200 он составлял 32 л/100 км при скорости 30…40 км/ч, а у МАЗ-500 - всего 22 л. Относительно умеренная форсировка обеспечивала надежную и долговечную работу агрегата в тяжелых условиях эксплуатации.

Часто о ярославских дизелях судят по самому первому семейству 130/140, причем очень часто по ранним моделям. Их ценят, особенно в глуши и глубинке, за живучесть и ремонтопригодность, но ропщут на чрезмерную массу, неэкономичность, низкий ресурс. Между тем семейство-ветеран претерпело три крупные модернизации, и его последние представители имеют значительно лучшие показатели. Так, удельный расход топлива удалось снизить с первоначальных 175 г/л.с. в час до 145, а «угар» масла - с 2% от расхода топлива до 0,2%. Удельная масса двигателей, составлявшая 4,5 кг/л.с., стала меньше примерно в полтора раза.