На автомобилях устанавливаются двигатели одинаковой конструкции, но с различным объемом цилиндров. Они различаются, в основном, размерами блока цилиндров, поршней, коленчатого вала и деталей цепного привода. Блок цилиндров 18 отлит из специального чугуна. Цилиндры блока по диаметру подразделяются через 0,01 мм на пять классов, обозначаемых буквами А, В, С, D, Е. Класс цилиндра указан на нижней плоскости блока против каждого цилиндра. Цилиедр и сопрягающийся с ним поршень должны быть одного класса для обеспечения зазора между поршнем и цилиндром 0,05-0.07 мм. Диаметры цилиндров каждого класса следующие, мм: Диаметр цилиндра двигателей 2101, 2103 76, 000-76, 010 76.010-76, 020 76, 020-76, 030 76, 030-76, 040 76, 040-76.050 Диаметр цилиндра двигателей 21011, 2106 79, 000-79010 79, 010-79.020 79.020-79.030 79, 030 -79, 040 79, 040-79, 050 В нижней части блока цилиндров расположены пять опор коренных подшипников коленчатого вала с тонкостенными сталеалюминиевыми вкладышами. Отверстия под подшипники коленчатого вала в блоке цилиндров обрабатываются в сборе с крышками 2. Поэтому крышки подшипников невзаимозаменяемы, и для различия на их наружной поверхности сделаны риски. В задней опоре имеются гнезда для установки упорных полуколец 36, удерживающих коленчатый вал от осевых перемещений. Спереди устанавливается стало- алюминиевое полукольцо, а сзади - металлокерамическое (желтого цвета), пропитанное маслом. Величина осевого зазора коленчатого вала при сборке двигателя обеспечивается в пределах 0,06-0, 26 мм. Если в эксплуатации зазор превышает максимально допустимый (0, 35 мм), необходимо заменять упорные полукольца новыми или ремонтными, увеличенными на 0, 127 мм. Канавки, находящиеся на одной стороне полуколец, должны быть обращены к упорным поверхностям коленчатого вала. В передней части блока цилиндров имеется полость для привода механизма газораспределения, закрытая крышкой 8. С задней стороны к блоку цилиндров прикреплен держатель 35 заднего сальника. В крышку 8 и держатель 35 установлены самоподжимные сальники. В левой части блока установлен валик 12 привода вспомогательных агрегатов. В отверстия под подшипники валика запрессованы сталеалюминиевые втулки 51. Головка цилиндров 19 общая для четырех цилиндров, отлита из алюминиевого сплава. В головку запрессованы чугунные седла и направляющие втулки клапанов. В отверстиях направляющих втулок нарезаны спиральные канавки для смазки. Для уменьшения проникновения масла в камеру сгорания через зазоры между втулкой и стержнем клапана применены металлорезиновые маслоотражательные колпачки. Головка цилиндров крепится к блоку цилиндров одиннадцатью болтами. Между головкой и блоком цилиндров установлена прокладка, изготовленная из асбестового материала на металлическом каркасе и пропитанная графитом. Поршни 15 изготовлены из алюминиевого сплава и покрыты слоем олова для улучшения прирабатываемости. Юбка поршня в поперечном сечении овальная, а по высоте имеет коническую форму. Кроме того, в бобышки поршня залиты стальные терморегулирующие пластины. Все это выполнено для компенсации неравномерной тепловой деформации поршня при нагреве. В бобышках поршня имеются отверстия для прохода масла к поршневому пальцу. Отверстие под поршневой палец смещено от оси симметрии на 2 мм в правую сторону двигателя для уменьшения стука поршня при переходе через ВМТ. Поэтому около отверстия под поршневой палец есть метка "П", которая при сборке должна быть обращена в сторону передней части двигателя. Поршни, как и цилиндры, по наружному диаметру сортируются на пять классов через 0,01 мм, а по диаметру отверстия под поршневой палец - на три категории через 0,001 мм, обозначаемые цифрами 1. 2, 3. Класс поршня (буква) и категория отверстия под поршневой палец (цифра) клеймятся на днище поршня. Поршни по массе в одном и том же двигателе должны быть подобраны с максимально допустимым отклонением (2.5 г). Поршневые палены 14. 16 и 17 изготовлены из чугуна. Наружная поверхность верхнего компрессионного кольца 17 хромирована для повышения износостойкости и для улучшения прирабатываемости имеет бочкообразную форму образующей. Нижнее компрессионное кольцо 16 скребкового типа (с проточкой по наружной поверхности), фосфатированное. Кольцо надо устанавливать проточкой вниз. Масло- съемное кольцо 14 имеет прорези для снимаемого с цилиндра масла и внутреннюю витую пружину (расширитель). Шатуны 49 - стальные, кованые, с разъемной нижней головкой, в которой устанавливаются вкладыши шатунного подшипника. Шатун обрабатывают вместе с крышкой, поэтому при сборке номера на шатуне и крышке должны быть одинаковы. Коленчатый вал 1 - пятиопорный. отлит из чугуна. Шейки вала закалены токами высокой частоты на глубину 2-3 мм. В заднем конце коленчатого вала выполнено гнездо под передний подшипник первичного вала коробки передач, по наружному диаметру которого центрируется маховик 31. Маховик устанавливается на коленчатый вал так, чтобы метка (конусообразная лунка около зубчатого обода маховика) и ось шатунной шейки первого цилиндра находились в одной плоскости и по одну от оси коленчатого вала. Вкладыши коренных и шатунных подшипников - тонкостенные, сталеалюминиевые. Все шатунные вкладыши одинаковые и взаимозаменяемые. Верхние вкладыши 1-го, 2-го, 4-го и 5-го коренных подшипников одинаковые, с канавкой на внутренней поверхности, а нижние без канавки. Вкладыши З-го коренного подшипника отличаются от остальных большей шириной и отсутствием канавки на внутренней поверхности. Газораспределительный механизм обеспечивает наполнение цилиндров двигателя горючей смесью и выпуск отработавших газов в соответствии с принятым для двигателя порядком работы цилиндров и фазами газораспределения. К деталям механизма относятся: распределительный вал, клапаны и направляющие втулки, пружины с деталями крепления, рычаги привода клапанов. Распределительный вал, управляющий открытием и закрытием клапанов, чугунный, литой. Трущиеся поверхности кулачков подвергнуты отбеливанию. Этот процесс заключается в электродуговом оплавлении поверхностей, в результате которого образуется слой так называемого "белого" чугуна, обладающего высокой твердостью. Вал вращается на пяти опорах в специальном корпусе 26 (см.рис.3), а от осевых перемещений удерживается упорным фланцем, помещенным в проточке передней опорной шейки вала. Клапаны (впускной и выпускной) расположены в головке цилиндров наклонно в один ряд. Головка впускного клапана имеет больший диаметр для лучшего наполнения цилиндра, а рабочая фаска выпускного клапана, работающая при высоких температурах в агрессивной среде выпускных газов, имеет наплавку из жаростойкого сплава. Пружины 10 и 11 (рис. 4) прижимают клапан к седлу и не позволяют ему отрываться от рычага привода. Верхняя опорная тарелка 13 пружин удерживается на стержне клапана двумя сухарями 12. имеющими в сложенном виде форму усеченного конуса. Рычаги 15 передают усилие от кулачка распределительного вала к клапану. Рычаг одним концом опирается на сферическую головку регулировочного болта 17, а другим на торец клапана. Регулировочный болт ввернут во втулку 21 и стопорится контргайкой 18. Привод вспомогательных агрегатов. Вспомогательные агрегаты двигателя и механизм газораспределения приводятся в действие от коленчатого вала с помощью цепной передачи. Она состоит из двухрядной втулочно-роликовой цепи 46. ведущей звездочки 49 на коленчатом валу, ведомой звездочки 43 распределительного вала, успокоителя 44 цепи и натяжителя 61 с башмаком 60. Башмак натяжителя и успокоитель цепи имеют стальной каркас с привулканизированным слоем резины. При отворачивании фиксирующей гайки 55 цепь натягивается башмаком 60. на который действуют пружины 52 и 57 через плунжер 59. Башмак натяжителя вращается вокруг болта крепления. После затяжки гайки 55 стержень 53 зажимается пантами сухаря 54, вследствие чего блокируется пружина 52 натяжителя цепи. При работе двигателя на плунжер 59 воздействует только внутренняя пружина 57, обеспечивающая благодаря зазору 0, 2-0, 5 мм в механизме натяжителя компенсацию колебаний цепи. Успокоитель 44 цепи гасит колебания ведущей ветви цепи. При работе двигателя цепь вытягивается. Она считается работоспособной, если натяжитель обеспечивает ее натяжение, т.е. если цепь вытянулась не более, чем на 4 мм. Валик 26 привода масляного насоса, распределителя зажигания и топливного насоса установлен вдоль двигателя и имеет две опорные шейки, винтовую шестерню и эксцентрик 25, который через толкатель приводит в действие топливный насос. Винтовая шестерня валика 26 находится в зацеплении с шестерней 27, которая приводит в действие распределитель зажигания и масляный насос. Шестерня 27 вращается в металлокерамической втулке, запрессованной в блок цилиндров. В шестерне выполнено отверстие со шлицами, в которое входят шлицевые концы валиков распределителя зажигания и масляного насоса. Работа двигателя. За один рабочий цикл в цилиндре двигателя происходит четыре такта впуск горячей смеси, сжатие, рабочий ход и выпуск отработавших газов. Эти такты осуществляются за два оборота коленчатого вала, т.е. каждый такт происходит за пол-оборота (180) коленчатого вала. Впускной клапан начинает открываться за 12 до подхода поршня к верхней мертвой точке (ВМТ). Это необходимо для того, чтобы клапан был полностью открытым, когда поршень пойдет вниз. Закрывается клапан через 40 после прохождения поршнем нижней мертвой точки (НМТ). Вследствие инерционного напора струи всасываемой горючей смеси она продолжает поступать в цилиндр, когда поршень уже начал движение вверх, и тем самым обеспечивается лучшее наполнение цилиндра. Выпускной клапан начинает открываться за 42 до НМТ. В этот момент давление в цилиндре еще довольно велико, и газы начинают интенсивно истекать из цилиндра. Закрывается клапан через 10 после прохождения поршнем ВМТ. Существует такой момент (22 поворота коленчатого вала около ВМТ), когда открыты одновременно оба клапана впускной и выпускной. Такое положение называется перекрытием клапанов. Из-за малого промежутка времени перекрытие клапанов не приводит к проникновению отработавших газов во впускной трубопровод, а наоборот, инерция потока отработавших газов вызывает подсос горючей смеси в цилиндр и улучшает его наполнение. Чтобы обеспечить согласование моментов открытия и закрытия клапанов с углами поворота коленчатого вала (т.е. обеспечить правильную установку фаз газораспределения), на звездочках коленчатого и распределительного валов имеются метки 48 и 42, а также 47 на блоке цилиндров и 41 (выступ) на корпусе подшипников распределительного вала. Если фазы газораспределения установлены правильно, то при положении поршня четвертого цилиндра в ВМТ в конце такта сжатия метка 41 должна совпадать с меткой 42, а метка 48 с меткой 47. Когда полость привода распределительного вала закрыта крышкой, то положение коленчатого вала можно определить по меткам на шкиве коленчатого вала и крышке привода распределительного вала. Чтобы обеспечить правильную работу механизма газораспределения при тепловом расширении деталей на работающем двигателе, зазоры между кулачками и рычагами привода клапана устанавливаются равными 0, 15 мм на холодном двигателе. Если зазоры больше, то клапаны будут открываться с запаздыванием и закрываться с опережением. Если зазора нет, то клапаны на работающем двигателе будут оставаться немного приоткрытыми. В результате резко сократится долговечность клапанов и седел, упадет мощность двигателя.
lada-motors.narod.ru
Система смазки двигателя комбинированная: под давлением и разбрызгиванием. Под давлением смазываются коренные и шатунные подшипники, опоры распределительного вала, втулки шестерни и валика привода масляного насоса и распределителя зажигания. Маслом, вытекающим из зазоров и разбрызгиваемым движущимися деталями, смазываются стенки цилиндров, поршни с поршневыми кольцами, поршневые пальцы в бобышках поршня, цепь привода газораспределительного механизма, опоры рычагов привода клапанов, а также стержни клапанов в их направляющих втулках. Вместимость системы смазки 3, 75 л. Уровень масла контролируется по меткам на указателе 5. Нормальное давление масла 0, 35-0, 45 Мпа (3.5-4, 5 кгс/см*) при частоте вращения коленчатого вала 5600 об/мин. Минимальное давление должно быть не менее 0,08 Мпа (0.8 кгс/см') В систему смазки входят: масляный насос 10, приемный патрубок с фильтрующей сеткой, прикрепленный к корпусу насоса, полнопоточный масляный фильтр 6, установленный на левой передней стороне двигателя; редукционный клапан давления масла, встроенный в приемный патрубок, датчики 29 указателя и контрольной лампы давления масла. Циркуляция масла при работе двигателя происходит следующим образом. Масляный насос 10, приводимый в движение парой шестерен с винтовыми зубьями, засасывает масло из картера через фильтрующую сетку приемного патрубка и подает его по каналу 11 в полнопоточный фильтр 6. Отфильтрованное масло по каналу 12 попадает в продольный магистральный канал 28, проходящий вдоль блока с левой стороны, а оттуда по каналам 16, просверленным в перегородках блока цилиндров, подводится к коренным подшипникам коленчатого вала. К центральной опоре распределительного вала масло подводится по каналам, просверленным в блоке цилиндров 27, в головке цилиндров 26 и в корпусе подшипников распределительного вала. В прокладке головки цилиндров имеется окантованное медью отверстие, по которому масло проходит из канала 27 блока в канал 26 головки. В каждом вкладыше первого, второго, четвертого и пятого коренных подшипников имеется по два отверстия, через которые масло попадает в кольцевые канавки на внутренних поверхностях вкладышей. Из канавок часть масла идет на смазывание коренных подшипников, а другая часть по каналам 2. просверленным в шейках и щеках коленчатого вала, к шатунным подшипникам, и от них через отверстия в нижних головках шатунов струя масла попадает на зеркала цилиндров в момент совпадения отверстия подшипника с каналом в шатунной шейке. С 1990г. шатуны изготавливаются без отверстия в нижней головке, и масло от нее на стенки цилиндра не подается. Масло, прошедшее к центральной опоре распределительного вала через кольцевую выточку 21 в опорной шейке, попадает в магистральный канал 20 распределительного вала, а из канала через отверстия в кулачках и опорных шейках к рабочим поверхностям кулачков, рычагов и опор вала. Масло от первого подшипника валика 17 привода масляного насоса и распределителя зажигания поступает по каналу, просверленному в самом валике, ко второму подшипнику. К втулке шестерни привода масляного насоса и распределителя зажигания масло подводится по отдельному каналу 13 из полости перед масляным фильтром. Остальные детали смазываются разбрызгиванием и самотеком. Масляный насос (см.рис.4) - шестеренчатого типа, установлен внутри картера и крепится к блоку цилиндров двумя болтами. Ведущая шестерня насоса закреплена на валике неподвижно, а ведомая шестерня свободно вращается на оси, запрессованной в корпус насоса. Масло поступает в насос по маслоприемному патрубку, пройдя фильтрующую сетку. В корпус масло - приемного патрубка встроен редукционный клапан. При повышении давления в системе смазки выше допустимого масло отжимает редукционный клапан, и избыточное масло перепускается из полости давления в полость маслоприемника. Давление, при котором срабатывает редукционный клапан, обеспечивается пружиной соответствующей упругости, установленной на заводе. Это давление не регулируется. Масляный Фильтр навернут на штуцер и прижат к кольцевому буртику на блоке цилиндров. Герметичность соединения обеспечивается резиновой прокладкой, установленной между крышкой фильтра и буртиком блока. Фильтр имеет противодренажный клапан 9, предотвращающий отекание масла из системы при остановке двигателя, и перепускной клапан 7, который срабатывает при засорении фильтрующего элемента и перепускает масло помимо фильтра в магистральный канал 28. Фильтрация масла производится бумажным элементом 8. Вентиляция картера двигателя. Вентиляция картера закрытая, принудительного типа, не допускает повышения давления в картере из-за проникновения в него отработавших газов. Картерные газы отсасываются в коллектор 30 воздушного фильтра 42 через маслоотделитель 34, вытяжной шланг 32 с пламегасителем 31. Из коллектора 30 газы могут идти двумя путями: непосредственно в воздушный фильтр 42, а также по шлангу 41, золотник 36 на оси дроссельной заслонки в задроссельное пространство карбюратора. С повышением частоты вращения коленчатого вала при открывании дроссельной заслонки золотник 36 поворачивается и открывает дополнительный путь картерным газам через канавку в золотнике.
lada-motors.narod.ru
Устройство двигателей ВАЗ 2103 и ВАЗ 2106
На автомобилях ВАЗ 2103, 21061, 2106, 2121, 21053, 2107 устанавливаются двигатели ВАЗ 2103 и ВАЗ 2106. Они одинаковой конструкции, но с различным объемом цилиндров. Они различаются, в основном, размерами блока цилиндров, поршней, и длиной цепи привода ГРМ (116 звеньев), отличие так же есть в форме башмака натяжителя, а точнее расположением на нём упорного кронштейна натажителя ввиду отличия весоты блоков 2101, 21011 и 2103, 2106 последние блоки выше на 9 мм первых, поэтому на двигателях используются цепи разной длины и разные башмаки. На двигателях 2101,21011 башмак натяжителя с маркировкой 2101, а на двигателях 2103,2106 с маркировкой 2103.
На данных двигателях устанавливается коленчатый вал ВАЗ 2103 (Внимание!!! В настоящее время устанавливается коленчатый вал 21213 по размерам и параметрам он совершенно идентичен коленвалу ВАЗ 2103 лишь отличается наличием дополнительных противовесов на шатунных шейках для более точной балансировки, позволяющей уменьшить вибрацию при работе двигателя) . Блок цилиндров отлит из специального чугуна. Цилиндры блока по диаметру подразделяются через 0,01 мм на пять классов, обозначаемых буквами: А, В, С, D, Е. Класс цилиндра указан на нижней плоскости блока против каждого цилиндра. Цилиндр и сопрягающийся с ним поршень должны быть одного класса для обеспечения зазора между поршнем и цилиндром 0,05-0.07 мм. Диаметры цилиндров на двигателе ВАЗ 2103- 76,00 с межремонтными размерами 76.40 и 76,80 с такими же допусками по классам. Диаметры цилиндров на двигателе ВАЗ 2106- 79,00 с межремонтными размерами 79.40; 79,80; 80,00. с такими же допусками по классам.
В нижней части блока цилиндров расположены пять опор коренных подшипников коленчатого вала с тонкостенными сталеаллюминиевыми вкладышами (Внимание!!! при установке вкладышей обязательно!!! в блок устанавливаются вкладыши с круговыми проточками с внутренней стороны в месте контакта в коленвалом для непрерывной смазки шатунных вкладышей при вращении вала, в крышки ставятся гладкие вкладыши без проточек. Вкладыши средней - 3-й шейки шире остальных и оба гладкие, остальные одинаковой ширины.) Отверстия под подшипники коленчатого вала в блоке цилиндров обрабатываются в сборе с крышками, поэтому крышки подшипников не взаимозаменяемы, и для различия на их наружной поверхности сделаны риски.
В задней опоре имеются гнезда для установки упорных полуколец , удерживающих коленчатый вал от осевых перемещений (Внимание!!! При установке полуколец не перепутать стороны, специальное алюминиевое покрытие полуколец, предназначенное для скольжения коленвала, устанавливается обязательно в сторону коленвала на нём же и имеются специальные проточки для попадания масла для смазки путём "барботажа", то есть естественным разбрызгиванием при вращении деталей кривошипно-шатунного механизма.) Спереди устанавливается сталеалюминевое полукольцо, а сзади - металлокерамическое (желтого цвета), пропитанное маслом (Внимание!!! В настоящее время - металлокерамические (желтого цвета), пропитанное маслом полукольца не выпускаются и в запасные части не поставляются, есть полукольца с медным покрытием такое же как и сталеалюминевое только медного цвета, сзади коленвала желательно ставить его, оно более нагружено и обладает повышенной износостойкостью). Величина осевого зазора коленчатого вала при сборке двигателя обеспечивается в пределах 0,06-0, 26 мм. Если в эксплуатации зазор превышает максимально допустимый (0, 35 мм), необходимо заменять упорные полукольца новыми или ремонтными, увеличенными на 0, 127 мм. Канавки, находящиеся на одной стороне полуколец, должны быть обращены к упорным поверхностям коленчатого вала.
В передней части блока цилиндров имеется полость для привода механизма газораспределения, закрытая крышкой, в которой установлен передний сальник коленвала. С задней стороны к блоку цилиндров прикреплена задняя крышка с сальником коленвала. В левой части блока установлен валик привода вспомогательных агрегатов (поросёнок). В отверстия под подшипники валика запрессованы сталеалюминевые втулки. (Внимание!!! в настоящее время выпускаются втулки из обмеденного материала соответствующего цвета, при их установке не допускается слишком плотная установка, в отличие от сталеалюминевых, так как возможно прикусывание при нагреве двигателе и срезании штифта на поросёнке врезультате нарушения установки ГРМ и загибание клапанов головки блока, кроме двигателей на которых установлены поршня 2105 размеров 79,00; 79,4; 79.80; 80,00.
Головка цилиндров общая для четырех цилиндров, отлита из алюминиевого сплава. В головку запрессованы чугунные седла и направляющие втулки клапанов. В отверстиях направляющих втулок нарезаны спиральные канавки для смазки. Для уменьшения проникновения масла в камеру сгорания через зазоры между втулкой и стержнем клапана применены металлорезиновые маслоотражательные колпачки. Головка цилиндров крепится к блоку цилиндров одиннадцатью болтами. Между головкой и блоком цилиндров установлена прокладка, изготовленная из асбестового материала на металлическом каркасе и пропитанная графитом.
Поршни изготовлены из алюминиевого сплава. Юбка поршня в поперечном сечении овальная, а по высоте имеет коническую форму. Кроме того, в бобышки поршня залиты стальные терморегулирующие пластины. Все это выполнено для компенсации неравномерной тепловой деформации поршня при нагреве. В бобышках поршня имеются отверстия для прохода масла к поршневому пальцу. Отверстие под поршневой палец смещено от оси симметрии на 2 мм в правую сторону двигателя для уменьшения стука поршня при переходе через ВМТ. Поэтому около отверстия под поршневой палец есть метка "П", которая при сборке должна быть обращена в сторону передней части двигателя. Поршни, как и цилиндры, по наружному диаметру сортируются на пять классов через 0,01 мм, а по диаметру отверстия под поршневой палец - на три категории через 0,001 мм, обозначаемые цифрами 1. 2, 3. Класс поршня (буква) и категория отверстия под поршневой палец (цифра) клеймятся на днище поршня. Поршни по массе в одном и том же двигателе должны быть подобраны с максимально допустимым отклонением (2.5 г).
Поршневые палены изготовлены из чугуна. Наружная поверхность верхнего компрессионного кольца хромирована для повышения износостойкости и для улучшения прирабатываемости имеет бочкообразную форму образующей. Нижнее компрессионное кольцо скребкового типа (с проточкой по наружной поверхности), фосфатированное. Кольцо надо устанавливать проточкой вниз. Маслосъемное кольцо имеет прорези для снимаемого с цилиндра масла и внутреннюю витую пружину (расширитель). Шатуны стальные, кованые, с разъемной нижней головкой, в которой устанавливаются вкладыши шатунного подшипника. Шатун обрабатывают вместе с крышкой, поэтому при сборке номера на шатуне и крышке должны быть одинаковы. Коленчатый вал пятиопорный, отлит из чугуна. Шейки вала закалены токами высокой частоты на глубину 2-3 мм. В заднем конце коленчатого вала выполнено гнездо под передний подшипник первичного вала коробки передач, по наружному диаметру которого центрируется маховик. Маховик устанавливается на коленчатый вал так, чтобы метка (конусообразная лунка около зубчатого обода маховика) и ось шатунной шейки первого цилиндра находились в одной плоскости и по одну от оси коленчатого вала. Вкладыши коренных и шатунных подшипников - тонкостенные, сталеалюминиевые. Все шатунные вкладыши одинаковые и взаимозаменяемые. Верхние вкладыши 1-го, 2-го, 4-го и 5-го коренных подшипников одинаковые, с канавкой на внутренней поверхности, а нижние без канавки. Вкладыши З-го коренного подшипника отличаются от остальных большей шириной и отсутствием канавки на внутренней поверхности. Газораспределительный механизм обеспечивает наполнение цилиндров двигателя горючей смесью и выпуск отработавших газов в соответствии с принятым для двигателя порядком работы цилиндров и фазами газораспределения. К деталям механизма относятся: распределительный вал, клапаны и направляющие втулки, пружины с деталями крепления, рычаги привода клапанов. Распределительный вал, управляющий открытием и закрытием клапанов, чугунный, литой. Трущиеся поверхности кулачков подвергнуты отбеливанию. Этот процесс заключается в электродуговом оплавлении поверхностей, в результате которого образуется слой так называемого "белого" чугуна, обладающего высокой твердостью. Вал вращается на пяти опорах в специальном корпусе, а от осевых перемещений удерживается упорным фланцем, помещенным в проточке передней опорной шейки вала.
Клапаны (впускной и выпускной) расположены в головке цилиндров наклонно в один ряд. Головка впускного клапана имеет больший диаметр для лучшего наполнения цилиндра, а рабочая фаска выпускного клапана, работающая при высоких температурах в агрессивной среде выпускных газов, имеет наплавку из жаростойкого сплава. Пружины прижимают клапан к седлу и не позволяют ему отрываться от рычага привода. Верхняя опорная тарелка пружин удерживается на стержне клапана двумя сухарями, имеющими в сложенном виде форму усеченного конуса. Рычаги передают усилие от кулачка распределительного вала к клапану. Рычаг одним концом опирается на сферическую головку регулировочного болта, а другим на торец клапана. Регулировочный болт ввернут во втулку и стопорится контргайкой. Привод вспомогательных агрегатов. Вспомогательные агрегаты двигателя и механизм газораспределения приводятся в действие от коленчатого вала с помощью цепной передачи. Она состоит из двухрядной втулочно-роликовой цепи типа "Галля". ведущей звездочки на коленчатом валу, ведомой звездочки распределительного вала, успокоителя цепи и натяжителя с башмаком. Башмак натяжителя и успокоитель цепи имеют стальной каркас с привулканизированным слоем резины. При отворачивании фиксирующей гайки цепь натягивается башмаком, на который действуют пружины через плунжер. Башмак натяжителя вращается вокруг болта крепления. После затяжки гайки стержень зажимается пантами сухаря, вследствие чего блокируется пружина натяжителя цепи.
При работе двигателя на плунжер воздействует только внутренняя пружина, обеспечивающая благодаря зазору 0, 2-0, 5 мм в механизме натяжителя компенсацию колебаний цепи. Успокоитель цепи гасит колебания ведущей ветви цепи. При работе двигателя цепь вытягивается. Она считается работоспособной, если натяжитель обеспечивает ее натяжение, т.е. если цепь вытянулась не более, чем на 4 мм. Валик привода масляного насоса, распределителя зажигания и топливного насоса установлен вдоль двигателя и имеет две опорные шейки, винтовую шестерню и эксцентрик, который через толкатель приводит в действие топливный насос. Винтовая шестерня валика находится в зацеплении с шестерней, которая приводит в действие распределитель зажигания и масляный насос.
Шестерня вращается в металлокерамической втулке, запрессованной в блок цилиндров. В шестерне выполнено отверстие со шлицами, в которое входят шлицевые концы валиков распределителя зажигания и масляного насоса. Работа двигателя. За один рабочий цикл в цилиндре двигателя происходит четыре такта впуск горячей смеси, сжатие, рабочий ход и выпуск отработавших газов. Эти такты осуществляются за два оборота коленчатого вала, т.е. каждый такт происходит за пол-оборота (180) коленчатого вала. Впускной клапан начинает открываться за 12 до подхода поршня к верхней мертвой точке (ВМТ). Это необходимо для того, чтобы клапан был полностью открытым, когда поршень пойдет вниз. Закрывается клапан через 40 после прохождения поршнем нижней мертвой точки (НМТ).
Вследствие инерционного напора струи всасываемой горючей смеси она продолжает поступать в цилиндр, когда поршень уже начал движение вверх, и тем самым обеспечивается лучшее наполнение цилиндра. Выпускной клапан начинает открываться за 42 до НМТ. В этот момент давление в цилиндре еще довольно велико, и газы начинают интенсивно истекать из цилиндра. Закрывается клапан через 10 после прохождения поршнем ВМТ. Существует такой момент (22 поворота коленчатого вала около ВМТ), когда открыты одновременно оба клапана впускной и выпускной. Такое положение называется перекрытием клапанов.
Из-за малого промежутка времени перекрытие клапанов не приводит к проникновению отработавших газов во впускной трубопровод, а наоборот, инерция потока отработавших газов вызывает подсос горючей смеси в цилиндр и улучшает его наполнение. Чтобы обеспечить согласование моментов открытия и закрытия клапанов с углами поворота коленчатого вала (т.е. обеспечить правильную установку фаз газораспределения), на звездочках коленчатого и распределительного валов имеются метки , а также на блоке цилиндров и 41 (выступ) на корпусе подшипников распределительного вала. Если фазы газораспределения установлены правильно, то при положении поршня четвертого цилиндра в ВМТ в конце такта сжатия метка 41 должна совпадать с меткой , а метка 48 с меткой 47. Когда полость привода распределительного вала закрыта крышкой, то положение коленчатого вала можно определить по меткам на шкиве коленчатого вала и крышке привода распределительного вала. Чтобы обеспечить правильную работу механизма газораспределения при тепловом расширении деталей на работающем двигателе, зазоры между кулачками и рычагами привода клапана устанавливаются равными 0, 15 мм на холодном двигателе. Если зазоры больше, то клапаны будут открываться с запаздыванием и закрываться с опережением. Если зазора нет, то клапаны на работающем двигателе будут оставаться немного приоткрытыми. В результате резко сократится долговечность клапанов и седел, упадет мощность двигателя.
stud24.ru
Оглавление
1. Краткая техническая характеристика машины или двигателя
2. Назначение, устройство и работа КШМ
3. Назначение, устройство и работа ГРМ
4. Назначение системы питания, устройство и работа ее механизмов
5. Назначение систем смазки и охлаждения, устройство и работа их агрегатов
6.Техническое обслуживание двигателя
1. Краткая техническая характеристика машины или двигателя
Двигателями называется машина, превращающая любой вид энергии в механическую. На автомобили ВАЗ-2106 установлен двигатель внутреннего сгорания, то есть тепловой двигатель, в котором используется работа расширения газообразных продуктов сгорания топлива, сжигаемого в специальных камерах.
Двигатель ВАЗ-2106 состоит из следующих механизмов и систем: кривошипношатунного механизма, уравновешивающего механизма, газораспределительного механизма, системы питания, системы смазки, системы охлаждения, системы пуска и системы зажигания.
Остовом двигателя служит блок-картер или картер, которые сверху закрываются головкой, а снизу поддоном. Между головкой и картером, а также между картером и поддоном устанавливают уплотнительные прокладки.
Рис. 1. Двигатель автомобиля ВАЗ-2106: 1 — коленчатый вал: 2 — зубчатый шкив коленчатого вала; 3—шкив привода вентилятора водяного насоса и генератора; 4— храповик; 5 — крышка привода распределительного вала, 6 — средняя крышка; 7—шкив генератора; 8 — зубчатый шкив привода масляного насоса и распределителя зажигания; 9 — вентилятор; 10 — блок цилиндров; 11 — натяжной ролик; 12 — зубчатый ремень; 13 — головка блока цилиндров; 14 — зубчатый шкив распределительного вала; 15 — верхняя крышка; 16 — выпускной клапан; 17- впускной клапан; 18 — распределительный вал; 19— крышка механизма газораспределения; 20—прокладка головки блока цилиндров; 21 — маховик; 22 — кронштейн переда ней опоры; 23 — буфер подушки передней опоры; 24 — подушка; 25 — картер; 26 — поршень: 27 — пробка для слива масла; 28 — шатун; 29 — поддон.
Все механизмы и системы двигателя размещаются внутри или снаружи остова.
2. Назначение, устройство и работа КШМ
Кривошипно-шатунный механизм служит для преобразования прямолинейного возвратно-поступательного движения поршней во вращательное движение коленчатого вала. К нему относятся: блок 10 (см. рис. 1) цилиндров, головка 13 блока цилиндров, поршни 25 с компрессионными и маслосъемными кольцами, поршневые пальцы, шатуны 28, коленчатый вал, коренные и шатунные подшипники, маховик 21 и поддон 29.
Блок цилиндров двигателя автомобиля ВАЗ-2106 типа блок-картер отливается из специального высокопрочного низколегированного чугуна вместе с цилиндрами, внутренние поверхности которых обработаны хонингованием. Для увеличения, жесткости конструкции нижняя плоскость блока расположена на 50 мм ниже оси колёнчатого вала, а в зонах опор коренных подшипников имеются оребренные перегородки. Пространство между наружной поверхностью стенок цилиндров и внутренней поверхностью стенок блока образует рубашку. В поперечных перегородках нижней части блока расположены пять опор коренных подшипников коленчатого вала. Крышки коренных подшипников невзаимозаменяемые и для правильной сборки пронумерованы. Снизу блок закрывается стальным штампованным поддоном, в котором находится необходимый запас масла. Впереди блока размещены детали привода распределительного вала, закрываемые крышками.
Головки блоков цилиндров двигателей отливаются из алюминиевого сплава, они являются общими для всех цилиндров. В головках выполнена основная часть камеры сгорания, в них имеются также впускные и выпускные каналы и резьбовые отверстия для установки свечей зажигания. Двойные стенки головки образуют пространство, соединенное с рубашкой охлаждения цилиндров, в нем циркулирует охлаждающая жидкость. Головка крепится к блоку цилиндров болтами или шпильками.
Поршень служит для восприятия силы давления газов и передачи ее через поршневой палец и шатун на коленчатый вал. Поршни двигателя отливаются из алюминиевых сплавов. У поршня различают две части: головку и юбку. Днище головки образует нижнюю часть камеры сгорания и воспринимает давление газов при их расширении. В головке выполнены канавки, в которые устанавливаются поршневые кольца.
Юбкой называется нижняя часть поршня, которая служит для направления его движения в цилиндре.
Рис. 2. Детали кривошипно-шатунного механизма двигателя автомобиля ВАЗ-2106: 1 - коленчатый вал; 2 — вкладыш подшипника нижней головки шатуна; 3 — поршневой палец; 4— шатун; 5 — болт крышки шатуна; 6 — крышка нижней головки шатуна;7—головка поршня; 8 — бобышка; 9— лунки; 10— маховик; 11— подшипник ведущего вала коробки передач; 12— зубчатый венец маховика; 13 — упорное полукольцо;14 - вкладыши первого, второго, четвертого и пятого коренных подшипников; 15-вкладыши третьего (центрального) коренного подшипника; 16 — компрессионные кольца;17—расширительная пружина; 18 — маслосъемное кольцо; А — противовес; Б- шатунная шейка; В — коренная шейка.
Вследствие неодинакового расширения головки и юбки (головка больше нагревается, а поэтому и больше расширяется) диаметр головки делают меньше диаметра юбки. Юбка поршня в поперечном сечении овальная с меньшей осью овала в плоскости поршневого пальца и большей — в плоскости действия боковых сил, что дает возможность уменьшить зазор между поршнем и цилиндром и исключить стуки при работе холодного двигателя. В средней части поршня в юбке имеются две бобышки 8 для установки поршневого пальца 3.
На днищах поршней двигателя автомобиля ВАЗ-2106 выфрезерованы лунки 9 для предотвращения повреждения деталей механизма газораспределения и самого поршня.
Поршневые кольца, изготовляемые из специального чугуна, имеют разрезы (замки). Два верхних кольца 16 (рис. 2) являются компрессионными, они служат для уменьшения утечки газов. Верхнее компрессионное кольцо хромировано, что повышает его износостойкость и предотвращает появление задиров на гильзах цилиндров, нижнее - фосфатировано.
Третье поршневое кольцо 18 — маслосъемное, на наружной поверхности оно имеет проточку и несколько щелевидных прорезей для отвода излишнего масла, снимаемого со стенок цилиндра, во внутреннюю полость поршня. На внутренней поверхности маслосъемного кольца проточена канавка, в которую устанавливается стальная расширительная пружина 17.
Поршневой палец 3 (рис. 2) служит для шарнирного соединения поршня с шатуном. Он выполнен пустотелым и изготовлен из стали, наружная поверхность его цементирована или закалена токами высокой частоты.
От продольного перемещения, в результате которого могут возникнуть задиры на стенках цилиндров, поршневой палец в двигателе ВАЗ-2106 зафиксирован в верхней головке шатуна путем горячей посадки.
Шатун соединяет поршень с шатунной шейкой коленчатого вала. Он служит для передачи сил давления газов от поршня на коленчатый вал при рабочем ходе, а при осуществлении вспомогательных тактов — усилий от коленчатого вала к поршню. Он представляет собой стержень двутаврового сечения с верхней и нижней головками. Нижняя головка делается разъемной, в нее вставлены тонкостенные вкладыши 2.
Коленчатый вал 1 (рис.2) двигателя ВАЗ — пятиопорный, отливается из специального высокопрочного чугуна и устанавливается в коренных подшипниках, имеющих вкладыши 14 и 15. Вкладыши сталеалюминиевые. Они состоят из двух одинаковых половин, которые от проворачивания удерживаются выступами, входящими в соответствующие пазы. Для разгрузки коренных подшипников от действия центробежных сил служат противовесы А, отливаемые вместе с валом. В коренных шейках В, щеках и шатунных шейках Б просверлены каналы для подвода масла к шатунным подшипникам, па переднем конце вала двигателя установлены два шкива, от одного из них с помощью зубчатой ременной передачи осуществляется привод распределительного вала, а также масляного насоса и распределителя зажигания, а от другого обычным клиновым ремнем приводятся вентилятор с центробежным водяным насосом и генератор.
Все эти детали установлены на сегментных шпонках и закреплены храповиком, ввернутым в передний торец вала. Храповик служит для проворачивания коленчатого вала пусковой рукояткой. На заднем конце коленчатого вала установлен чугунный маховик 10. Передний и задний концы коленчатого вала, выходящие из блока, уплотнены резиновыми сальниками. Отвод масла от сальников достигается с помощью маслосгонной резьбы, выполненной на задней шейке вала.
Маховик 10 (см. рис. 2) служит для вывода поршней из мертвых точек, обеспечения; равномерного вращения коленчатого вала, кроме того, способствует за счет своей массы плавному троганию автомобиля. На его обод напрессован стальной зубчатый венец, с помощью которого осуществляется пуск двигателя стартером.
www.coolreferat.com
