Кривошипно-ползунный и газораспределительный механизмы. Автомобиль ВАЗ-2105 – многокрасочный альбом.

Автомобиль ВАЗ-2105 – многокрасочный альбом.

Кривошипно-ползунный и газораспределительный механизмы.

1 – Коленчатый вал. 2 – Упорный фланец распределительного вала. 3 – Распределительный вал. 4 – Стопорное кольцо. 5 – Впускной клапан. 6 – Направляющая втулка впускного клапана. 7 – Маслоотражательный колпачок. 8 – Опорная шайба наружной пружины клапана. 9 – Опорная шайба внутренней пружины клапана. 10 – Внутренняя пружина клапана. 11 – Наружная пружина клапана. 12 – Тарелка пружин клапана. 13 – Сухарь клапана. 14 – Рычаг привода клапана. 15 – Пружина рычага привода клапана. 16 – Регулировочный болт клапана. 17 – Контргайка регулировочного болта. 18 – Втулка регулировочного болта. 19 – Выпускной клапан. 20 – Направляющая втулка выпускного клапана. 21 – Вкладыш шатунного подшипника. 22 – Гайка крепления крышки шатуна. 23 – Крышка шатуна. 24 – Болт крепления крышки шатуна. 25 – Шатун. 26 – Поршневой палец. 27 – Поршень. 28 – Верхнее компрессионное кольцо. 29 – Нижнее компрессионное кольцо. 30 – Маслосъемное кольцо. 31 – Пружина маслосъемного кольца. 32 – Теплорегулирующая пластина поршня. 33 – Болт крепления маховика. 34 – Передний подшипник первичного вала коробки передач. 35 – Шайба болтов крепления маховика 36 – Маховик. 37 – Полукольца упорного подшипника коленчатого вала. 38 – Вкладыши первого, второго, четвертого и пятого коренных подшипников. 39 – Вкладыш центрального коренного подшипника. 40 – Заглушка масляного канала.

Энергия расширения продуктов сгорания топлива передается на коленчатый вал двигателя через кривошипно-ползунный механизм. Тепловая энергия, выделяющаяся при сгорании топлива, преобразуется в механическую. Детали кривошипно-ползунного механизма при этом подвергаются воздействию значительных механических и термических нагрузок. Подбор материалов поршня, пальца, поршневых колец и их конструкция обеспечивают надежное уплотнение цилиндра, эффективный теплоотвод, малую массу деталей, минимальный коэффициент трения, высокую прочность и надежность.

Поршни 27 изготовлены из алюминиевого сплава и покрыты слоем олова для улучшения прирабатываемости. Юбка поршня в поперечном сечении овальная, причем большая ось овала перпендикулярна оси поршневого пальца. По высоте поршень имеет коническую форму: в верхней части меньший диаметр, чем в нижней. Кроме того, в бобышках поршня залиты стальные пластины 32. Все это выполнено для компенсации неравномерности тепловой деформации поршня при работе в цилиндрах двигателя, возникающей из-за неравномерного распределения массы металла внутри юбки поршня. 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. Это уменьшает возможность появления стука поршня при переходе через верхнюю мертвую точку. Для правильной установки поршня в цилиндр около отверстия под поршневой палец имеется метка П. При сборке необходимо следить, чтобы метка была обращена в сторону передней части двигателя.

Поршни по наружному диаметру подразделяются на пять классов через 0,01 мм и индивидуально подобраны к каждому цилиндру, а по диаметру отверстия под поршневой палец – на три категории через 0,004 мм. Класс поршня (букву) и категорию отверстия под поршневой палец (цифру) клеймят на днище поршня.

По массе в одном и том же двигателе поршни подобраны с максимально допустимым отклонением +2,5 г.

Поршневой палец 26 – стальной, цементированный, трубчатого сечения, запрессован в верхнюю головку шатуна с натягом и свободно вращается в бобышках поршня.

Поршневые пальцы, как и отверстия в бобышках поршня, по наружному диаметру подразделяются на три категории через 0,004 мм. Категорию пальца (цифру) помечают на его наружной поверхности или торец пальца окрашивают в соответствующий цвет; синий – первая категория, зеленый – вторая, красный – третья. Собираемые палец и поршень должны принадлежать к одной категории.

Поршневые кольца 28, 29, 30, обеспечивающие необходимое уплотнение цилиндра, изготовлены из чугуна. На поршне установлены два компрессионных (уплотняющих) кольца, которые уплотняют зазор между поршнем и цилиндром и отводят тепло от поршня, и одно маслосъемное, которое препятствует попаданию масла в камеру сгорания. Кольца прижимаются к стенке цилиндра силами собственной упругости и давлением газов. Верхнее компрессионное кольцо 28 работает в условиях высокой температуры, агрессивного воздействия продуктов сгорания и недостаточной смазки, поэтому для повышения износоустойчивости наружная поверхность его хромирована и для улучшения прирабатываемости имеет бочкообразную форму образующей. Нижнее компрессионное кольцо 29 — скребкового типа (имеет проточку по наружной поверхности), фосфатированное, выполняет также дополнительную функцию и маслосбрасывающего кольца.

Необходимо следить, чтобы это кольцо обязательно устанавливалось проточкой вниз, иначе будут возрастать расход масла и нагарообразование в камере сгорания.

Маслосъемное кольцо 30 имеет прорези для снимаемого с цилиндра масла и внутреннюю витую пружину 31 – расширитель, обеспечивающий дополнительное прижатие кольца к стенке цилиндра.

Шатуны 25 – стальные, кованые со стержнем двутаврового сечения. Нижняя головка шатуна разъемная; в ней устанавливаются вкладыши 21 шатунного подшипника.

Крышка нижней головки 23 крепится двумя болтами 24 и самоконтрящимися гайками 22. Шатун обрабатывается вместе с крышкой, и поэтому при сборке имеющиеся номера на шатуне и крышке должны быть одинаковыми и находиться с одной стороны.

Через отверстие в месте перехода нижней головки шатуна в стержень проходит масло, смазывающее стенки цилиндра.

При сборке шатуна с поршнем метка П на поршне должна находиться со стороны масляного отверстия в нижней головке шатуна.

Коленчатый вал 1, отлитый из чугуна, является основной силовой деталью двигателя, которая воспринимает действие давления газов и инерционных сил. Материал вала работает на усталость. Повышение усталостной прочности достигается большим перекрытием коренной и шатунной шеек, наличием пяти опор (полноопорный), поверхностной закалкой шеек токами высокой частоты на глубину 2-3 мм, специально выполненными переходами между шейками и щеками, тщательной обработкой напряженных мест.

Смазка от коренных подшипников к шатунам подводится по сверленным каналам, которые закрыты заглушками 40. Осевое перемещение коленчатого вала (не более 0,35 мм) ограничено двумя упорными полукольцами 37, расположенными в блоке по обе стороны заднего коренного подшипника. Следует иметь в виду, что канавки, находящееся на одной стороне полуколец 37, должны быть обращены к упорным поверхностям коленчатого вала.

В заднем конце коленчатого вала выполнено гнездо под передний подшипник 34 первичного вала коробки передач.

Маховик 36 отлит из чугуна и имеет напрессованный стальной зубчатый обод для пуска двигателя стартером. Маховик крепится к заднему торцу коленчатого вала шестью болтами 33, под которыми установлена шайба 35. При установке маховика на коленчатый вал необходимо, чтобы метка (конусообразная лунка) около зубчатого обода маховика и ось шатунной шейки первого цилиндра находились в одной плоскости и по одну сторону от оси коленчатого вала.

Вкладыши коренных 38, 39 и шатунных 21 подшипников – тонкостенные, биметаллические, сталеалюминиевые. Вкладыши каждого коренного или шатунного подшипника состоят из двух половинок. От провертывания вкладыши удерживаются выступом, входящим в паз шатунного или коренного подшипника. Все шатунные вкладыши одинаковы и взаимозаменяемы. Вкладыши 38 первого, второго, четвертого и пятого коренных подшипников одинаковы и взаимозаменяемы, вкладыш 39 третьего (центрального) коренного подшипника отличается от остальных шириной.

Газораспределительный механизм обеспечивает наполнение цилиндров свежим зарядом горючей смеси и выпуск отработавших газов.

К деталям газораспределительного механизма относятся: распределительный вал, клапаны и направляющие втулки, пружины с деталями крепления, рычаги привода клапанов. Газораспределительный механизм приводится в движение от ведущего шкива коленчатого вала 1 зубчатым ремнем. Этим же ремнем через другой шкив приводится в движение валик привода масляного насоса, распределителя зажигания и топливного насоса.

Распределительный вал 3, управляющий отрытием и закрытием клапанов, – чугунный, литой, с закаленными токами высокой частоты трущимися поверхностями кулачков, и опорных шеек.

К переднему торцу распределительного вала крепится центральным болтом ведомый шкив. Распределительный вал вращается на пяти опорах в специальном корпусе, укрепленном на головке цилиндров в девяти точках.

От осевых перемещений распределительный вал удерживается упорным фланцем 2, помещенным в проточке передней опорной шейки вала. Упорный фланец прикреплен к корпусу подшипников распределительного вала двумя шпильками с гайками.

Смазка к трущимся поверхностям распределительного вала подводится от масляной магистрали через канавку на центральной опорной шейке, через сверление по оси вала и отверстия на кулачках и опорных шейках.

Клапаны (впускной 5 и выпускной 19), служащие для периодического открытия и закрытия отверстий впускных и выпускных каналов, расположены наклонно в головке блока цилиндров в один ряд. Головка впускного клапана имеет больший диаметр для лучшего наполнения цилиндра, а рабочая фаска выпускного клепана, работающая при высоких температурах в агрессивной среде выпускных газов, имеет наплавку из жаростойкого сплава. Кроме того, выпускной клапан выполнен составным: стержень из хромоникельмолибденовой стали с лучшей износостойкостью на трение и теплопроводностью для отвода тепла от головки клапана к его направляющей втулке, а головка из жаропрочной хромоникельмарганцовистой стали. Впускной клепан изготовлен из хромоникельмолибденовой стали.

Пружины 10 и 11 прижимают клапан к седлу и не дают возможности клапану отрываться от рычага привода. Пружины нижними концами опираются на две опорные шайбы 8 и 9. Верхняя опорная тарелка 12 пружин удерживается на стержне клапана двумя сухарями 13, имеющими в сложенном виде форму усеченного конуса.

Направляющие втулки 6 и 20 клапанов изготовлены из чугуна, запрессованы в головку и удерживаются от возможного выпадания стопорными кольцами 4. Отверстие во втулке окончательно обрабатывается в сборе с головкой блока цилиндров, что обеспечивает узкий допуск на диаметр отверстия и точность его расположения по отношению к рабочим фаскам седла и клапана. Для уменьшения проникновения масла в камеру сгорания через зазоры между втулкой и стержнем клапане применены маслоотражательные колпачки 7, изготовленные из маслостойкой резины.

Седла клапанов изготовлены из специального чугуна и в охлажденном состоянии запрессованы в нагретую головку. Вставные седла клапанов обеспечивают необходимую прочность при воздействии ударных нагрузок. Для того чтобы получить надежную посадку седла клапана в расточенном гнезде «головки блока при различных коэффициентах расширения материалов головки блока и седла, седло перед запрессовкой охлаждают до –180°С, а головку цилиндров нагревают до 170°С.

Рычаги 14 стальные, передают усилие от кулачка распределительного вала клапану. Рычаг одним концом опирается на сферическую головку регулировочного болта 16 и удерживается пружинами 15, а другим концом, имеющим специальную канавку для удерживания рычага на клапане, опирается на торец клапана.

Регулировочный болт 16 ввернут во втулку 18, которая, в свою очередь, ввернута в головку блока цилиндров. Регулировочный болт стопорится гайкой 17.