Влаштування двигуна автомобілів ВАЗ-2106 та ВАЗ-2103

Відкрити велику картинку в новій вкладці »

---

Відкрити велику картинку в новій вкладці »

---

На автомобілях встановлюються двигуни однакової конструкції, але з різним об'ємом циліндрів. Вони різняться, переважно, розмірами блоку циліндрів, поршнів, колінчастого валу і деталей ланцюгового приводу.

Блок циліндрів

Блок циліндрів 18 відлитий із спеціального чавуну. Циліндри блоку по діаметру поділяються через 0,01 мм на п'ять класів, що позначаються буквами А, В, С, D, Е. Клас циліндра вказаний на нижній площині блоку проти кожного циліндра. Циліндр і поршень, що сполучається з ним, повинні бути одного класу для забезпечення зазору між поршнем і циліндром 0,05-0,07 мм. Діаметри циліндрів кожного класу такі, мм:

Клас	Діаметр циліндра двигунів 2101, 2103	Діаметр циліндра двигунів 21011, 2106
А	76,000-76,010	79,000-79010
У	76,010-76,020	79,010-79,020
З	76,020-76,030	79,020-79,030
D	76,030-76,040	79,030-79,040
Е	76,040-76,050	79,040-79,050

У нижній частині блоку циліндрів розташовані п'ять опор корінних підшипників колінчастого валу з тонкостінними сталеалюмінієвими вкладишами. Отвори під підшипники колінчастого валу в блоці циліндрів обробляються в зборі з кришками 2. Тому кришки підшипників незамінні, і для відмінності на їх зовнішній поверхні зроблені ризики.

У задній опорі є гнізда для установки наполегливих напівкілець 36, що утримують колінчастий вал від осьових переміщень. Спереду встановлюється сталеалюмінієве півкільце, а ззаду - металокерамічне (жовтого кольору), просочене маслом. Розмір осьового зазору колінчастого валу при складанні двигуна забезпечується не більше 0,06-0,26 мм. Якщо в експлуатації зазор перевищує максимально допустимий (0,35 мм), необхідно замінювати наполегливі півкільця новими або ремонтними, збільшеними на 0,127 мм. Канавки, що знаходяться на одній стороні напівкілець, повинні бути звернені до наполегливих поверхонь колінчастого валу.


У передній частині блоку циліндрів є порожнина приводу механізму газорозподілу, закрита кришкою 8. З задньої сторони до блоку циліндрів прикріплений тримач 35 заднього сальника. У кришку 8 і тримач 35 встановлені самопідтискні сальники. У лівій частині блоку встановлений валик приводу 12 допоміжних агрегатів. В отвори під підшипники валика запресовані сталеалюмінієві втулки 51.

Головка циліндрів

Головка циліндрів 19 загальна для чотирьох циліндрів, відлита з алюмінієвого сплаву. У головку запресовані чавунні сідла та напрямні втулки клапанів. В отворах напрямних втулок нарізані спіральні канавки для мастила. Для зменшення проникнення олії в камеру згоряння через зазори між втулкою і стрижнем клапана застосовані металорезинні ковпачки.

Головка циліндрів кріпиться до блоку циліндрів одинадцятьма болтами. Між головкою та блоком циліндрів встановлена прокладка, виготовлена з азбестового матеріалу на металевому каркасі та просочена графітом.

Поршні

Поршні 15 виготовлені з алюмінієвого сплаву і покриті шаром олова для поліпшення прироблюваності. Спідниця поршня у поперечному перерізі овальна, а по висоті має конічну форму. Крім того, у бобишки поршня залиті сталеві терморегулюючі пластини. Усе це виконано компенсації нерівномірної теплової деформації поршня при нагріванні. У бобишках поршня є отвори для проходу олії до поршневого пальця.

Отвір під поршневий палець зміщений від осі симетрії на 2 мм праворуч двигуна зменшення стуку поршня при переході через ВМТ. Тому біля отвору під поршневий палець є мітка "П", яка при складанні повинна бути звернена у бік передньої частини двигуна.


Поршні, як і циліндри, за зовнішнім діаметром сортуються на п'ять класів через 0,01 мм, а по діаметру отвору під поршневий палець - на три категорії через 0,001 мм, що позначаються цифрами 1, 2, 3. Клас поршня (літера) та категорія отвору під поршневий палець (цифра) таврують на днище поршня. Поршні по масі в тому самому двигуні повинні бути підібрані з максимально допустимим відхиленням (2,5 г).

Поршневі пальці

Поршневі пальці 14. 16 та 17 виготовлені з чавуну. Зовнішня поверхня верхнього компресійного кільця 17 хромована для підвищення зносостійкості і для покращення прироблюваності має бочкоподібну форму утворює. Нижнє компресійне кільце 16 - скребкового типу (із проточкою по зовнішній поверхні), фосфатований.

Кільце треба встановлювати проточкою вниз. Маслознімне кільце 14 має прорізи для масла, що знімається з циліндра, і внутрішню кручену пружину (розширювач).

Шатуни

Шатуни 49 - сталеві, ковані, з нижньою роз'ємною головкою, в якій встановлюються вкладиші шатунного підшипника. Шатун обробляють разом з кришкою, тому при складанні номера на шатуні та кришці повинні бути однакові.

Колінчастий вал

Колінчастий вал 1 - п'ятиопорний, відлитий з чавуну. Шийки валу загартовані струмами високої частоти на глибину 2-3 мм. У задньому кінці колінчастого валу виконано гніздо під передній підшипник первинного валу коробки передач, по зовнішньому діаметру якого центрується маховик 31. Маховик встановлюється на колінчастий вал так, щоб мітка (конусоподібна лунка біля зубчастого обода маховика) і вісь шатунної шийки першого циліндра знаходилися в одній площині і по одній від осі колінчастого валу.

Вкладиші

Вкладиші корінних та шатунних підшипників – тонкостінні, сталеалюмінієві. Всі шатунні вкладиші однакові та взаємозамінні. Верхні вкладиші 1-го, 2-го, 4-го та 5-го корінних підшипників однакові, з канавкою на внутрішній поверхні, а нижні – без канавки. Вкладиші 3-го корінного підшипника відрізняються від інших більшою шириною та відсутністю канавки на внутрішній поверхні.

Газорозподільчий механізм

Газорозподільний механізм забезпечує наповнення циліндрів двигуна горючою сумішшю та випуск відпрацьованих газів відповідно до прийнятого для двигуна порядку роботи циліндрів та фазами газорозподілу. До деталей механізму відносяться: розподільний вал, клапани та напрямні втулки, пружини з деталями кріплення, важелі приводу клапанів.

Розподільний вал, що керує відкриттям та закриттям клапанів, чавунний, литий. Поверхні кулачків, що труться, піддані відбілюванню. Цей процес полягає в електродуговому оплавленні поверхонь, в результаті якого утворюється шар так званого "білого" чавуну, що має високу твердість. Вал обертається на п'яти опорах у спеціальному корпусі 26 (див. рис. 3), а від осьових переміщень утримується упорним фланцем, поміщеним у проточці передньої опорної шийки валу.

Клапани (впускний та випускний) розташовані у головці циліндрів похило в один ряд. Головка впускного клапана має більший діаметр для кращого наповнення циліндра, а робоча фаска випускного клапана, що працює при високих температурах в агресивному середовищі випускних газів, має наплавлення з жаростійкого сплаву. Пружини 10 та 11 (Мал. 4) притискають клапан до сідла і не дозволяють йому відриватися від важеля приводу. Верхня опорна тарілка пружин 13 утримується на стрижні клапана двома сухарями 12, що мають у складеному вигляді форму зрізаного конуса.

Важелі 15 передають зусилля від кулачка розподільного валу до клапана. Важель одним кінцем спирається на сферичну головку регулювального болта 17, а іншим на торець клапана. Регулювальний болт вкручений у втулку 21 і стопориться контргайкою 18.

Привід допоміжних агрегатів

Допоміжні агрегати двигуна та механізм газорозподілу приводяться в дію від колінчастого валу за допомогою ланцюгової передачі. Вона складається з дворядного втулково-роликового ланцюга 46, провідної зірочки 49 на колінчастому валу, веденої зірочки 43 розподільного валу, заспокійника 44 ланцюга і натягувача 61 з черевиком 60. Черевик натягувача і заспокійник ланцюга мають сталевий каркас з привулканізованим.

При відвертанні фіксуючої гайки 55 ланцюг натягується черевиком 60, на який діють пружини 52 і 57 через плунжер 59. Черевик натягувача обертається навколо болта кріплення. Після затягування 55 гайки стрижень 53 затискається цангами сухаря 54, внаслідок чого блокується пружина 52 натягувача ланцюга. При роботі двигуна на плунжер 59 впливає тільки внутрішня пружина 57, що забезпечує завдяки зазору 02-05 мм в механізмі натягувача компенсацію коливань ланцюга. Заспокоювач 44 ланцюга гасить коливання провідної гілки ланцюга. Працюючи двигуна ланцюг витягується. Вона вважається працездатною, якщо натягувач забезпечує її натяг, тобто. якщо ланцюг витягнувся не більше ніж на 4 мм.

Валик 26 приводу масляного насоса, розподільника запалювання та паливного насоса встановлений уздовж двигуна і має дві опорні шийки, гвинтову шестерню та ексцентрик 25, який через штовхач приводить в дію паливний насос. Гвинтова шестерня валика 26 знаходиться в зачепленні з шестернею 27, яка приводить в дію розподільник запалювання та масляний насос. Шестерня 27 обертається в металокерамічній втулці, запресованої блок циліндрів. У шестірні виконано отвір зі шліцами, до якого входять шліцеві кінці валиків розподільника запалювання та масляного насоса.

Робота двигуна

За один робочий цикл у циліндрі двигуна відбувається чотири такти - впуск гарячої суміші, стиск, робочий хід і випуск газів, що відпрацювали. Ці такти здійснюються два обороти колінчастого валу, тобто. кожен такт відбувається за півоберта (180°) колінчастого валу.

Впускний клапан починає відкриватися за 12°до підходу поршня до верхньої мертвої точки (ВМТ). Це необхідно, щоб клапан був повністю відкритим, коли поршень піде вниз. Закривається клапан через 40°після проходження поршнем нижньої мертвої точки (НМТ). Внаслідок інерційного напору струменя всмоктуваної горючої суміші вона продовжує надходити в циліндр, коли поршень вже почав рухатися вгору, і тим самим забезпечується краще наповнення циліндра.

Випускний клапан починає відкриватися за 42°до НМТ. У цей момент тиск у циліндрі ще досить великий, і гази починають інтенсивно витікати з циліндра. Закривається клапан через 10°після проходження поршнем ВМТ.

Існує такий момент (22°повороту колінчастого валу біля ВМТ), коли відкриті одночасно обидва клапани - впускний та випускний. Таке становище називається перекриттям клапанів. Через малий проміжок часу перекриття клапанів не призводить до проникнення відпрацьованих газів у впускний трубопровід, а навпаки, інерція потоку відпрацьованих газів викликає підсмоктування горючої суміші в циліндр і покращує його наповнення.

Щоб забезпечити узгодження моментів відкриття та закриття клапанів з кутами повороту колінчастого валу (тобто. забезпечити правильне встановлення фаз газорозподілу), на зірочках колінчастого і розподільного валів є мітки 48 і 42, а також 47 на блоці циліндрів і 41 (виступ) на корпусі підшипників розподільчого валу. Якщо фази газорозподілу встановлені правильно, то при положенні поршня четвертого циліндра в ВМТ в кінці такту стиснення мітка 41 повинна збігатися з міткою 42, а мітка 48 - з міткою 47. Коли порожнину приводу розподільчого валу закрита кришкою, положення колінчастого валу можна визначити по кришці на шківі колінчастого валу та кришці приводу розподільчого валу.

Щоб забезпечити правильну роботу механізму газорозподілу при тепловому розширенні деталей на двигуні, зазори між кулачками і важелями приводу клапана встановлюються рівними 0,15 мм на холодному двигуні. Якщо зазори більше, то клапани відкриватимуться із запізненням і закриватимуться з випередженням. Якщо зазору немає, то клапани на працюючому двигуні будуть залишатися трохи відкритими. В результаті різко скоротиться довговічність клапанів і сідел, впаде потужність двигуна.