Двигатель ЯМЗ 238 (30 фото): описание и характеристики, устройство мотора, его расход топлива, объем масла, вес и основные проблемы

Серия V-образных двигателей Ярославского моторного завода для техники тяжёлого класса включает 3 линейки дизелей ЯМЗ: 236 – шестицилиндровые, 238 – с 8-ю цилиндрами, 240 – 12- цилиндровые. Наибольшее распространение получили восьмицилиндровые дизельные моторы, которые выпускались с 1962 по 2013 г. для комплектации новых машин, а с 2014 года до наших дней – как запчасти к ходовым ДВС. К ознакомлению предлагается краткий обзор конструкции ЯМЗ 238-го, технические характеристики, типичные неисправности, техобслуживание, возможности совершенствования (тюнинга) энергоустановки.

Где применяется силовой агрегат ЯМЗ 238

Сфера использования ярославских моторов – выработка энергии для работы тяжёлой техники в сложных климатических условиях.

Основные направления применения дизеля:

• грузовые автомобили Минского МАЗ, Кременчугского КрАЗ, Миасского на Урале автозавода УралАЗ как гражданского, так и военного назначения;
• трактора Кировец Петербургского, ЧТЗ Челябинского тракторных заводов, бульдозеры ЧСДМ ДЗ-240С, ДЗ-98В, ЧЕТРА-60, Т15, Т20, ТГ-221;
• комбайны сельскохозяйственные Дон, Полесье и другие кормоуборочные комплексы;
• экскаваторы ЭО-412, 511, 512, 522, Кранэкс ЕК400;
• вездеходы для бездорожья ГТ-ТМ, ГТ-ТМС, МГШ521М1, МТ-ЛБу, МТ-ЛБ и водомётные речные катера КС-101, 104, 110;
• иная спецтехника: скреперы, путеремонтные и лесозаготовительные машины, ж/д краны, снегоочистители и т. д.;
• энергоблоки серий АД, ЭД, ДГУ мощностью 100, 150 кВт.

Приемлемый для эксплуатации ямзовских дизелей интервал температур воздуха: −60º…+50ºС.

Двигатель ЯМЗ 238: технические характеристики

Агрегат четырёхтактный с жидкостным охлаждением, мощность изменяется в зависимости от модификации дизельного мотора (атмосферник или с турбонаддувом) в широких пределах. В таблице приведён неполный список технических характеристик двигателя ЯМЗ 238.

Показатели	Значения
Рабочий объём	14,9 дм³
Число цилиндров/клапанов	8/16
Длина хода поршня/диаметр	140/130 мм
Мощность	180-450 л. с.
Обороты коленвала: холостого хода/максимальные	550-650/2100 об./мин.
Степень сжатия	16,5-17,5
Расход горючего на примере авто УРАЛ 4320 (60 км/ч)	38 л/100 км пути
Потребление масла	<0,5% к сжигаемому топливу
Стандарт экологичности	Евро 0-4
Вес двигателя сухой: с навесными приборами/без них	880-1070/820-1010 кг
Масса силового агрегата с трансмиссией	1170-1385 кг
Ресурс до капремонта заявленный: по времени/пробегу	8000 часов/800 тыс. км

К сведению. Двигатели приспособлены для комплектации коробкой отбора мощности.

Устройство дизельных двигателей ЯМЗ 238

Основные узлы, детали, системы обеспечения работы дизеля – типичные для любого ДВС, что обеспечивает простоту конструкции, её надёжность. В основе схемы – механика: топливо насосом закачивается в цилиндры, где воспламеняется за счёт роста температуры при сжатии дизтоплива в смеси с воздухом атмосферным или нагнетаемым компрессором, турбиной. Более подробное описание составных частей дизельного мотора ЯМЗ 238 приведено в соответствующих подразделах.

Блок цилиндров и шестеренный привод агрегатов

Остов двигателей 238-й серии изготавливается из чугуна, предназначен для закрепления на нём деталей ДВС, узлов и вспомогательного оборудования. Особенности блока цилиндров:

• рабочий объем двигателей ЯМЗ 238 единый для всех моторов серии – 14.9 л, угол развала между рядами – 90º, отклонение осей цилиндровых отверстий от вертикали – 135º;
• замкнутые каналы водяной рубашки вокруг каждого цилиндра;
• в 5 поперечных стенках блока по 3 опоры для закрепления: внизу – коленвала, вверху – оси толкателей, посередине – распределительного вала.

Шестерённый привод расположенных в передней части мотора механизмов зиждется на коленчатом валу между блоком и его лобовой крышкой. Шестерни коленвала и распредвала взаимодействуют через промежуточную шестерёнку, такой же привод – на насосы масляный и топливный ТНВД (высокого давления).

Цилиндро-поршневая группа

Цилиндры армируются изнутри блока чугунными гильзами мокрого типа: их внешняя поверхность контактирует с охлаждающей жидкостью водяной рубашки. Верх огильзованного цилиндра уплотняется прокладкой, придавливается головкой блока (ГБЦ), а нижний посадочный пояс гильзы герметизируют резиновыми кольцами. Детали поршневой группы ЯМЗ-238:

• поршни – литые из алюминиевого сплава Ø130, высотой 100 мм, для большей температурной устойчивости могут иметь вставку из нирезиста (чугун с никелем) под верхнее компрессионное кольцо;
• палец поршневой плавающего типа Ø50 мм для соединения с шатуном;
• кольцевые проточки в поршне: 3 верхних уплотнителя – для создания компрессии, четвёртое – маслосъёмное кольцо.

В двигателях ЯМЗ 238-х турбо предусмотрена масляная форсунка для охлаждения поршня.

Головки блока цилиндров

В V-образном 8-цилиндровом ямзовском моторе ставят 2 ГБЦ: по одной на каждый из двух 4-х рядов цилиндрических гильз. Оголовки остова ДВС отливаются из серого чугуна, крепятся вкрученными в блок цилиндров шпильками. Строение головок включает такие детали:

• внутри ГБЦ имеется полость сложного строения, сообщающаяся с водяной рубашкой блока цилиндров для отвода тепла от мотора – часть системы его охлаждения;
• камеры сгорания: на каждый объём приходится по 2 клапана – впускной Ø61 мм для топлива, выпускной Ø48 для выхлопа газов;
• отверстия в боковой поверхности головки блока – для подсоединения трубок подачи дизтоплива от топливопровода к установленным на ГБЦ форсункам.

Окончательная обработка клапанных сёдел, направляющих втулок клапанов производится после того, как детали запрессованы в головку блока.

Коленчатый вал двигателя и шатунная группа

Внутри остова мотора на 5 опорах в подшипниках скольжения закреплён стальной коленвал с закалёнными током высокой частоты (ТВЧ) коренными шейками Ø110 и шатунными Ø88 мм. Сам коленчатый вал имеет сложную форму, выполнен как единое целое с противовесами, в передней части предусмотрен выступ для приводной шестерни, в задней – под крепёж маховика. Количество шатунных шеек на валу – 4: на каждой закрепляется по 2 шатуна, которые характеризуются такими данными:

• материал изготовления – сталь, сечение двутавровое с косым (55º) разъёмом на нижней головке, длина 265 мм;
• шатунные крышки снизу индивидуальны для каждого шатуна, не взаимозаменяемы и закрывают сменные вкладыши;
• верхняя головка шатуна оснащена сталебронзовой втулкой Ø55 мм под поршневой палец.

Направление вращения коленчатого вала: по часовой стрелке, если смотреть со стороны радиатора.

Картер маховика и маховик

Задняя плоскость блока цилиндров отделена от механизма передачи усилия к трансмиссии выполненным из серого чугуна корпусом-картером, в котором заключён маховик. У массивного вращающегося колеса тройственная задача: стабилизировать работу ДВС, взаимодействовать со сцеплением, участвовать в запуске дизеля стартером.

Сведения о маховике ЯМЗ 238:

• оснащён зубчатым венцом – поставка производится в собранном виде;
• крепится к коленчатому валу через объединяющую все болты стальную пластину;
• весит 62-68 кг;
• зафиксирован двумя штифтами в определённом положении относительно шеек коленвала.

Маховики ЯМЗ 238 отличаются по внешнему виду: плоские формы – для однодискового сцепления, широкие с отливами – под двухдисковые механизмы отсоединения мотора от трансмиссии. Обод маховика бывает представлен зубчатыми венцами марок К и Н, соответствующих модулям 4,25 и 3,75.

Механизм газораспределения

Конструкция распределительного устройства по движению газов с помощью впускных и выпускных клапанов – верхнеклапанная при нижнем расположении распредвала. В схеме участвуют толкатели для передачи усилия от кулачков распределительного вала на коромысла, далее – на стержни клапанов. Основные детали газораспределительного механизма (ГРМ):

• кулачковый распредвал с приводной шестерней, подшипниками, – приводится во вращение от шестерёнчатой пары в передней части коленчатого вала;
• толкатели с полыми (для смазки) осями, штанги-коромысла с винтами для настройки тепловых зазоров;
• клапаны с двойными пружинами разного вектора навивки, направляющими втулками и сёдлами.

Механизм газораспределения ЯМЗ 238 обеспечивает такую очерёдность работы цилиндров: 1–5–4–2–6–3–7–8.

Система смазки моторов

Необходимое давление величиной 4-7 кг/см² в смазывающей гидросистеме двигателя ЯМЗ 238 создаётся двухсекционным масляным насосом производительностью 140 л/мин. В схему смазки мотора включены:

• каналы в блоке цилиндров, деталях механизмов для протока масла;
• теплообменный радиатор, где смазывающая жидкость охлаждается;
• фильтр грубой очистки, а также на многие версии мотора ставят масляную центрифугу для тонкой фильтрации;
• насос шестерёнчатый с маслозаборником;
• клапаны для поддержания нормативного давления в гидросистеме.

Система смазки – комбинированная. Под напором дизмасло поступает к опорам и шейкам коленвала, к другим деталям – разбрызгиванием. Чтобы узнать, сколько масла в двигателе, можно заглянуть в сервисную книжку ДВС.

У атмосферных двигателей ЯМЗ 238 и у турбированных модификаций того же дизеля вместимость системы смазки отличается на 3 л: версия турбо требует большего количества моторного дизмасла – для нагнетателя воздуха. В атмосфернике 29-литровый картер, у мотора с турбиной объём масла – 32 л.

Система охлаждения

Назначение гидросистемы – отвод жара от примыкающих к камерам сгорания двигателя деталей, снижение их температуры с целью поддержания благоприятного теплового режима для работы ДВС. Характеристика системы охлаждения ЯМЗ 238:

• охлаждающая жидкость (ОЖ) циркулирует по малому контуру до достижения 72-83ºС, после чего термостат переключает поток теплоносителя на большой круг с теплообменным радиатором;
• теплообменник охлаждается встречным потоком воздуха, а при достижении 98ºС включается вентилятор принудительного обдува сотовых решёток радиатора;
• теплоноситель или ОЖ – антифризы, включая тосол, вода.

В зависимости от модификации 238-го мотора, для заполнения гидросистемы охлаждения, исключая объёмы охладительного и отопительного радиаторов, требуется 17-20 л ОЖ.

Система питания топливом

Подача дизтоплива в рабочие камеры ДВС осуществляется непосредственным впрыском механическим способом под действием напора ТНВД в топливопроводах. Система питания работает так:

1. Топливоподкачивающий насос забирает горючее из бака с фильтром грубой очистки топлива.
2. Солярка проходит стадию тонкой фильтрации и поступает в топливонасос высокого давления, расположенный в межцилиндровом развале.
3. ТНВД в соответствии с очерёдностью работы цилиндров распределяет под напором топливо по трубопроводам к форсункам, которые и впрыскивают дизтопливо в камеры сгорания.

Турбированные ЯМЗ 238 оснащаются облегчающим пуск холодного дизеля электрофакельным устройством (ЭФУ), которое подключается к системе питания топливом и электросети авто. Во впускных коллекторах стоят свечи накаливания, от них загорается факел, нагревает подаваемый в камеры сгорания воздух.

Система выпуска отработавших газов и турбонаддув

Конструкция выхлопа газовых продуктов горения дизтоплива предназначена для отвода токсичных веществ от работы автодизеля ЯМЗ 238 за пределы габаритов техники для рассеивания в воздухе. Система выпуска газов выполняет и функцию глушения звуков от работающего мотора, в её состав входят:

• выпускной коллектор – первичный приёмник выхлопов;
• катализатор, присутствие которого снижает загазованность окислением недогоревших частичек топлива;
• сильфон или гофра – гасит вибрации;
• резонатор – снижает скорость и сбивает нагрев газов;
• подводящие трубы, глушитель.

Версии моторов ЯМЗ 238 турбо оснащаются также турбокомпрессором, который совмещает в себе 1-ступенчатый компрессор центробежного типа и турбину. Крепится корпус турбонаддува к выхлопным коллекторам, а выпускной патрубок устройства соединён через охладитель наддуваемого воздуха с впуском потока в мотор.

Электрооборудование

Схема электрообеспечения дизеля однопроводная, от источника постоянного тока номиналом 24 В с подключением минусовой клеммы к металлу блока цилиндров. К электрооборудованию ДВС ЯМЗ 238 относятся:

1. Пара соединённых последовательно аккумуляторных батарей по 12 В каждая – источник питания электросети. Суммарное напряжение – 24 V.
2. Стартер электрический – пусковое устройство двигателя. Марка – 25.3708-01, мощность – 8,2 кВт.
3. Генератор переменного тока со встроенным выпрямителем – для подзарядки аккумуляторов, выработки электроэнергии приборам-потребителям. Приводится в действие ремённой передачей от установленного на коленчатом валу ДВС шкива. Марка – Г-273В2 или 1322.3771, выпрямленное напряжение – до 28 В, ток – 50 А.

Прочее электрооборудование: электродвигатели вспомогательных механизмов, контрольно-измерительные, осветительные приборы, ЭФУ и другие электроприёмники.

Вентилятор, привод вентилятора и ременная передача

Приводной механизм крыльчатки для обдува радиатора – фрикционный со встроенной вязкостной муфтой, находится впереди блока цилиндров, выше оси коленвала. В приводе вентилятора имеется взаимодействующая с шестерённым механизмом вращения распредвала и вала ТНВД шестерня. Особенности конструкции:

1. Двухручьевой шкив на валу вентиляторного привода. Предназначен для ремённой передачи крутящего момента на генератор, водяную помпу и компрессор.
2. Вентилятор ЯМЗ 238 – 6-лопастной, Ø560 мм. При неработающем моторе крыльчатка всегда отключена.
3. Режимы работы фрикционного привода: автоматический, постоянно включенный, всегда выключенный.

В 2003 г. управление приводом вентилятора ЯМЗ 238 заменили с механического на электромагнитное. В новом исполнении переключатель режимов находится в кабине авто.

Модификации ЯМЗ 238 и их отличия

Многогранность применения двигателя предопределила множество его моделей, учитывающих условия эксплуатации силового агрегата. Всего насчитывается более 120 модификаций и комплектаций ЯМЗ 238. Наиболее распространённые версии мотора с краткими характеристиками приведены в таблице.

Обозначение	Турбо	Мощность, л. с.	Применимость
238, 238М, 238М2	−	240	Базовый
238АК	−	235	Комбайны Дон, Кубань и другие
238Б	+	300	Авто МАЗ, УРАЛ, КрАЗ, тракторы
238БВ	+	310	Гусеничные вездеходы, тягачи
238ГМ2	−	180	Экскаваторы, буровые машины, катера
238Д	+	330	МАЗ, КрАЗ, путеремонтная, лесозаготовительная техника
238 ДИ	+	290	Электростанции 150 кВт
238НД7	+	250	Трубоукладчик ТГ-221Я, тракторы Кировец

Более современные модификации обозначались и двойным индексом, например ЯМЗ-238/658 мощностью до 400 л. с. Глубоко модернизированный дизель той же серии с тягой 300-450 сил выпускается под номером 6585 для комбайнов.

Неисправности ЯМЗ 238

Поломки данного двигателя происходят по причинам, объединённым в 2 группы: нарушение требований регламента, повреждения мотора при эксплуатации. Первая часть неисправностей обусловлена применением воды вместо антифриза, использованием дизтоплива низкого качества, пренебрежением сроками техобслуживания (ТО).

Во 2-й группе такие неполадки ЯМЗ 238:

1. Перегрев ДВС. Соты радиатора забиваются грязью, теплоотдача снижается. Поломки термостата, помпы, пробой прокладки ГБЦ.
2. Падение давления масла в моторе. Причина – деформация поддона: маслоприёмник теряет эффективность, циркуляция смазки нарушается.
3. Неполадки в системе подачи топлива. Затяжка соединений топливопроводов требует контроля: в условиях вибраций бывают утечки. Теряется мощность, возрастает расход топлива.
4. Подсосы воздуха.

Если 238-й мотор турбированный, добавляются характерные для турбодизеля неисправности: разгерметизация нагнетающего воздушного тракта, преждевременный износ, разрушение коленвала из-за применения масла низкого качества.

Техническое обслуживание

От своевременности проведения ТО зависят надёжность и ресурс мотора, завод рекомендует делать профилактику ЯМЗ 238 через 20-25 тыс. км пробега или после наработки определённого количества моточасов. Основные операции техобслуживания действительны как для атмосферных, так и для турбированных дизелей:

1. Периодичность 500 часов. Замена масла в движках Евро 0, фильтров: масляного, воздушного, топливного. Регулировка клапанов впуска-выпуска в зазорах 0,25-0,30 мм, подтягивание приводного ремня.
2. Интервал 1000 часов. Обновление масла в ДВС Евро 2, проверка и промывка форсунок. Настройка режимов топливного насоса ТНВД.
3. Период 3000 часов. Техобслуживание турбокомпрессора.

Ежегодно должно проводиться сезонное обслуживание мотора: при подготовке к зиме, переходе на летние условия эксплуатации.

Тюнинг двигателей ЯМЗ 238

Совершенствуют силовые агрегаты обычно в целях придания им большей мощности, а лучшим способом форсировать мотор является установка на нём турбонаддува. В линейке ЯМЗ 238 имеются как атмосферные, так и турбированные модификации ДВС, что предопределяет возможность тюнинга дизеля-атмосферника установкой турбины или турбокомпрессора.

Пример форсирования автодизеля:

1. Поршневую группу деталей не менять: отсутствие масляных форсунок большого вреда поршням не принесёт. Для большей надёжности можно поставить запчасти от ДВС 238Б.
2. Штатные коллекторы заменить на выхлоп от ЯМЗ 7511 с установкой турбины ТКР 36-87.
3. Подвести к надувному устройству маслоподачу, сделать маслослив.
4. Установить на топливные форсунки 261 распылители.
5. Настроить ТНВД под изменившиеся условия работы мотора.

Такая переделка позволит форсировать дизель до 280-300 л. с.

Как купить двигатель ЯМЗ 238

Проблем с покупкой ярославских моторов любой модификации, комплектации не возникает: продажей занимается сам зам завод, его дилеры, компании по сборке ДВС из новых запчастей или после капремонта. Сообразно ассортименту и разнообразию затрат на реализацию дизелей ЯМЗ 238 изменяются и цены. По состоянию на весну 2023 года компания по ремонту двигателей ДизельМашЦентр из Ярославля предлагает:

• новый мотор-атмосферник 238М2 мощностью 240 л. с. в сборе с конвейера завода ЯМЗ за 1084 тыс. руб.:
• двигатель той же марки, но индивидуальной сборки – 670 тысяч;
• ЯМЗ 238М2 после капитального ремонта – 480 т. рублей.

Двигатель-долгожитель надёжен, прост в ремонте и обслуживании, всегда обеспечен недорогими запчастями, применяется практически на всех видах тяжёлой техники. При этом у ЯМЗ 238-го расход топлива варьирует в пределах 30-50 л/100 км, а фактический ресурс достигает 12 тыс. моточасов. Не стоит забывать, что срок службы ЯМЗ 238 во многом зависит от ухода за ним, своевременного устранения возникающих неполадок.

Какие слабые места двигателя ЯМЗ 238 вы бы отметили?