Urządzenie silnika samochodów VAZ-2106 i VAZ-2103

Otwórz duży obraz w nowej karcie »

---

Otwórz duży obraz w nowej karcie »

---

Samochody wyposażone są w silniki o tej samej konstrukcji, ale o różnych pojemnościach cylindrów. Różnią się one głównie wielkością bloku cylindrów, tłoków, części wału korbowego i napędu łańcuchowego.

Blok cylindrów

Blok cylindrów 18 jest odlany ze specjalnego żeliwa. Cylindry bloku są podzielone według średnicy do 0,01 mm na pięć klas, oznaczonych literami A, B, C, D, E. Klasa cylindra jest wskazana na dolnej płaszczyźnie bloku naprzeciwko każdego cylindra. Cylinder i współpracujący z nim tłok muszą być tej samej klasy, aby zapewnić szczelinę między tłokiem a cylindrem 0,05-0,07 mm. Średnice cylindrów każdej klasy są następujące, mm:

Klasa	Średnica silników 2101, 2103	Średnica cylindra silnika 21011, 2106
A	76,000-76,010	79,000-79010
W	76,010-76,020	79,010-79,020
Z	76,020-76,030	79,020-79,030
D	76,030-76,040	79,030-79,040
mi	76,040-76,050	79,040-79,050

W dolnej części bloku cylindrów znajduje się pięć łożysk głównych wału korbowego z cienkościennymi tulejami stalowo-aluminiowymi. Otwory na łożyska wału korbowego w bloku cylindrów są obrobione w komplecie z pokrywami 2. W związku z tym pokrywy łożysk nie są wymienne, a ich zewnętrzna powierzchnia jest zagrożona w celu ich odróżnienia.

W tylnym wsporniku znajdują się gniazda do montażu półpierścieni oporowych 36, które utrzymują wał korbowy przed ruchem osiowym. Z przodu zamontowano półpierścień stalowo-aluminiowy, a z tyłu metalowo-ceramiczny (żółty kolor), nasączone olejem. Wartość luzu osiowego wału korbowego podczas montażu silnika mieści się w zakresie 0,06-0,26 mm. Jeśli prześwit podczas pracy przekracza maksymalne dopuszczalne (0,35 mm), konieczna jest wymiana półpierścieni oporowych na nowe lub naprawcze, powiększone o 0,127 mm. Rowki znajdujące się po jednej stronie półpierścieni muszą być skierowane w stronę powierzchni oporowych wału korbowego.


Przed blokiem cylindrów znajduje się wnęka do napędzania mechanizmu dystrybucji gazu, zamknięta pokrywą 8. Z tyłu do bloku cylindrów przymocowany jest uchwyt 35 tylnego uszczelnienia olejowego. Pokrywa 8 i uchwyt 35 są wyposażone w uszczelki samozaciskowe. W lewej części bloku zainstalowana jest rolka 12 napędu jednostek pomocniczych. Tuleje stalowo-aluminiowe 51 są wciskane w otwory na łożyska wałeczkowe.

Głowica cylindra

Głowica cylindra 19 wspólna dla czterech cylindrów, odlew ze stopu aluminium. Żeliwne gniazda i prowadnice zaworów są wciskane w głowicę. W otworach tulei prowadzących wycięte są spiralne rowki w celu smarowania. Aby zmniejszyć przenikanie oleju do komory spalania przez szczeliny między tuleją a trzpieniem zaworu, stosuje się metalowo-gumowe uszczelnienia olejowe.

Głowica cylindrów jest przymocowana do bloku cylindrów za pomocą jedenastu śrub. Pomiędzy głowicą a blokiem cylindrów znajduje się uszczelka wykonana z materiału azbestowego na metalowej ramie i impregnowana grafitem.

Tłoki

Tłoki 15 wykonane są ze stopu aluminium i pokryte warstwą cyny w celu poprawy docierania. Spódnica tłoka ma owalny przekrój i stożkową wysokość. Ponadto w piastach tłoków odlane są stalowe płytki termostatyczne. Wszystko to ma na celu skompensowanie nierównomiernego odkształcenia termicznego tłoka podczas ogrzewania. Piasty tłoków mają otwory umożliwiające przepływ oleju do sworznia tłokowego.

Otwór na sworzeń tłokowy jest przesunięty z osi symetrii o 2 mm na prawą stronę silnika, aby zmniejszyć stukanie tłoka podczas przechodzenia przez TDC. Dlatego w pobliżu otworu na sworzeń tłokowy znajduje się znak "P", który po zmontowaniu musi być skierowany w stronę przodu silnika.


Tłoki, podobnie jak cylindry, są sortowane według średnicy zewnętrznej na pięć klas do 0,01 mm, a według średnicy otworu na sworzeń tłokowy - na trzy kategorie do 0,001 mm, oznaczone cyframi 1, 2, 3. Tłok klasa (list) i kategorii otworu sworznia tłokowego (numer) wybity na dnie tłoka. Tłoki według wagi w tym samym silniku muszą być dopasowane z maksymalnym dopuszczalnym odchyleniem (2,5 grama).

Sworznie tłokowe

Sworznie tłokowe 14, 16 i 17 wykonane są z żeliwa. Zewnętrzna powierzchnia górnego pierścienia dociskowego 17 jest chromowana w celu zwiększenia odporności na zużycie i ma beczkowatą tworzącą poprawiającą docieranie. Dolny pierścień dociskowy 16 - typ zgarniający (z rowkiem na powierzchni zewnętrznej), fosforanowane.

Pierścień należy zamontować rowkiem w dół. Pierścień zgarniający olej 14 posiada otwory na olej usuwany z cylindra oraz wewnętrzną sprężynę śrubową (ekspander).

Korbowody

Korbowody 49 - stalowe, kute, z dzieloną dolną głowicą, w której osadzone są panewki łożysk korbowodu. Korbowód jest przetwarzany razem z osłoną, dlatego podczas montażu numery na korbowodzie i osłonie muszą być takie same.

Wał korbowy

Wał korbowy 1 - pięciołożyskowy, żeliwny. Szyjki trzonu są utwardzane prądami o wysokiej częstotliwości do głębokości 2-3 mm. Na tylnym końcu wału korbowego wykonano gniazdo na przednie łożysko wału wejściowego skrzyni biegów, wzdłuż którego zewnętrznej średnicy wyśrodkowane jest koło zamachowe 31. Koło zamachowe jest zamontowane na wale korbowym w taki sposób, że znak (otwór w kształcie stożka w pobliżu wieńca zębatego koła zamachowego) i oś czopu korbowodu pierwszego cylindra znajdowały się w tej samej płaszczyźnie i jednej z osi wału korbowego.

Wstawki

Wkładki łożysk głównych i korbowodu - cienkościenne, stalowo-aluminiowe. Wszystkie łożyska korbowodu są identyczne i wymienne. Górne panewki 1., 2., 4. i 5. łożyska głównego są takie same, z rowkiem na wewnętrznej powierzchni, a dolne są bez rowka. Panewki trzeciego łożyska głównego różnią się od pozostałych większą szerokością i brakiem rowka na powierzchni wewnętrznej.

Mechanizm dystrybucji gazu

Mechanizm dystrybucji gazu zapewnia napełnienie cylindrów silnika palną mieszanką i uwolnienie spalin zgodnie z kolejnością pracy cylindrów i rozrządem przyjętym dla silnika. Szczegóły mechanizmu obejmują: wałek rozrządu, zawory i tuleje prowadzące, sprężyny z elementami mocującymi, dźwignie napędu zaworów.

Wałek rozrządu, który kontroluje otwieranie i zamykanie zaworów, jest żeliwny. Powierzchnie trące krzywek są bielone. Proces ten polega na stapianiu powierzchni łukiem elektrycznym, w wyniku czego powstaje warstwa tzw "biały" żeliwo o dużej twardości. Wał obraca się na pięciu łożyskach w specjalnej obudowie 26 (patrz ryc. 3), i jest zabezpieczony przed ruchami osiowymi przez kołnierz oporowy umieszczony w rowku przedniego czopu łożyska wału.

zawory (wlot i wylot) umieszczony w głowicy cylindrów ukośnie w jednym rzędzie. Głowica zaworu dolotowego ma większą średnicę dla lepszego napełniania cylindrów, a powierzchnia czołowa zaworu wydechowego, która pracuje w wysokich temperaturach w agresywnym środowisku spalin, ma żaroodporną nakładkę ze stopu. Sprężyny 10 i 11 (Ryż. 4) wciśnij zawór do gniazda i nie pozwól, aby spadł z dźwigni siłownika. Górna płytka nośna 13 sprężyn jest utrzymywana na trzpieniu zaworu za pomocą dwóch krakersów 12, które po złożeniu mają kształt ściętego stożka.

Dźwignie 15 przenoszą siłę z krzywki wałka rozrządu na zawór. Dźwignia spoczywa jednym końcem na kulistym łbie śruby regulacyjnej 17, a drugim końcem na czołowej powierzchni zaworu. Śruba regulacyjna jest wkręcana w tuleję 21 i blokowana nakrętką zabezpieczającą 18.

Napęd pomocniczy

Jednostki pomocnicze silnika i mechanizm dystrybucji gazu są napędzane z wału korbowego za pomocą napędu łańcuchowego. Składa się z dwurzędowego łańcucha tulejowo-rolkowego 46, koła napędowego 49 na wale korbowym, napędzanego koła zębatego 43 wałka rozrządu, prowadnicy łańcucha 44 oraz napinacza 61 ze szczęką 60. Klocki napinacza i prowadnica łańcucha posiadają stalową rama z wulkanizowaną warstwą gumy.

Gdy nakrętka mocująca 55 jest odkręcona, łańcuch jest napinany przez klocek 60, na który działają sprężyny 52 i 57 poprzez tłok 59. Klocek napinacza obraca się wokół śruby mocującej. Po dokręceniu nakrętki 55, pręt 53 zostaje zaciśnięty przez tulejki krakersa 54, w wyniku czego zostaje zablokowana sprężyna 52 napinacza łańcucha. Gdy silnik pracuje, tylko wewnętrzna sprężyna 57 działa na tłok 59, który dzięki szczelinie 0,2-0,5 mm w mechanizmie napinacza kompensuje drgania łańcucha. Tłumik 44 łańcucha tłumi drgania prowadzącego ramienia łańcucha. Gdy silnik pracuje, łańcuch się rozciąga. Uważa się, że jest sprawny, jeżeli napinacz zapewnia napięcie, tj. jeśli łańcuch jest przedłużony nie więcej niż 4 mm.

Wał 26 napędu pompy olejowej, dystrybutora zapłonu i pompy paliwowej jest zainstalowany wzdłuż silnika i ma dwa czopy podtrzymujące, koło zębate śrubowe i mimośrod 25, który napędza pompę paliwową przez popychacz. Rolkowe koło zębate walcowe 26 zazębia się z kołem zębatym 27, które napędza rozdzielacz zapłonu i pompę olejową. Koło zębate 27 obraca się w ceramiczno-metalowej tulei wciśniętej w blok cylindrów. Koło zębate ma szczelinowy otwór, w którym znajdują się wielowypustowe końce rolek rozdzielacza zapłonu i pompy olejowej.

Działanie silnika

W jednym cyklu roboczym w cylindrze silnika zachodzą cztery cykle - zasysanie gorącej mieszanki, sprężanie, suw mocy i spaliny. Cykle te realizowane są w dwóch obrotach wału korbowego, tj. każde uderzenie zajmuje pół obrotu (180°) wał korbowy.

Zawór wlotowy zaczyna się otwierać o 12°, zanim tłok osiągnie górny martwy punkt (TDC). Jest to konieczne, aby zawór był całkowicie otwarty, gdy tłok opada. Zawór zamyka się pod kątem 40°po przejściu przez tłok dolnego martwego punktu (NMT). Ze względu na ciśnienie bezwładności zasysanego strumienia mieszanki palnej, przepływa ona dalej do cylindra, gdy tłok już zaczął się poruszać w górę, a tym samym zapewnione jest lepsze napełnianie cylindra.

Zawór wydechowy zaczyna się otwierać 42°przed BDC. W tym momencie ciśnienie w butli jest jeszcze dość wysokie, a gazy zaczynają intensywnie wypływać z butli. Zawór zamyka się o 10°po przejściu tłoka przez GMP.

Jest taka chwila (22°obrotu wału korbowego w pobliżu GMP), gdy oba zawory wlotowy i wylotowy są otwarte w tym samym czasie. Ta pozycja nazywana jest nakładaniem się zaworu. Ze względu na krótki czas nakładanie się zaworów nie prowadzi do przedostawania się spalin do kolektora dolotowego, a wręcz przeciwnie, bezwładność przepływu spalin powoduje zasysanie palnej mieszanki do cylindra i poprawia jego wypełnienie.

Aby upewnić się, że czasy otwierania i zamykania zaworów odpowiadają kątom obrotu wału korbowego (te. zapewnić prawidłowy montaż rozrządu zaworowego), na kole zębatym wału korbowego i wałka rozrządu znajdują się oznaczenia 48 i 42, a także 47 na bloku cylindrów i 41 (półka) na obudowie łożyska wałka rozrządu. Jeśli rozrząd jest ustawiony prawidłowo, to przy położeniu tłoka czwartego cylindra w GMP na końcu suwu sprężania znak 41 powinien pokrywać się ze znakiem 42, a znak 48 ze znakiem 47. Gdy wnęka napędu wałka rozrządu jest zamknięty pokrywą, położenie wału korbowego można określić na podstawie znaków na kole pasowym wału korbowego i pokrywie napędu wałka rozrządu.

Aby zapewnić prawidłowe działanie mechanizmu rozrządu zaworów podczas rozszerzalności cieplnej części pracującego silnika, szczeliny między krzywkami a dźwigniami uruchamiania zaworów są ustawione na 0,15 mm na zimnym silniku. Jeśli szczeliny są większe, zawory otworzą się z opóźnieniem i zamkną z wyprzedzeniem. Jeśli nie ma szczeliny, zawory pracującego silnika pozostaną lekko uchylone. W rezultacie żywotność zaworów i gniazd zostanie znacznie zmniejszona, a moc silnika spadnie.