Описание конструкции. Двигатель автомобилей ВАЗ-2107, -21047.

Описание конструкции.

Двигатель ВАЗ-2106.

1 – шкив коленчатого вала; 2 – ремень привода генератора и насоса охлаждающей жидкости; 3 – передняя манжета коленчатого вала; 4 – цепь привода распределительного вала; 5 – тарелка пружины; 6 – направляющая втулка; 7 – клапан; 8 – внутренняя пружина; 9 – наружная пружина; 10 – пружина рычага; 11 – регулировочный болт; 12 – рычаг привода клапана; 13 – распределительный вал; 14 – крышка маслозаливной горловины; 15 – крышка головки блока цилиндров; 16 – свеча зажигания; 17 – головка блока цилиндров; 18 – маховик; 19 – задняя манжета коленчатого вала; 20* – датчики давления масла; 21 – поршень; 22 – указатель уровня масла; 23 – маслосливная пробка; 24 – шатун; 25 – поддон картера; 26 – валик привода вспомогательных агрегатов; 27 – коленчатый вал.

* С 1988 г. датчик указателя давления масла не устанавливается.

Размещение основных узлов и агрегатов в моторном отсеке.

1 – радиатор; 2 – аккумуляторная батарея; 3 – всасывающий патрубок; 4 – терморегулятор; 5 – монтажный блок реле и предохранителей; 6 – воздушный фильтр; 7 – пробка маслозаливной горловины; 8 – вакуумный усилитель тормозов; 9 – бачок тормозной системы; 10 – бачок гидропривода выключения сцепления; 11 – расширительный бачок системы охлаждения; 12 – бачок омывателя; 13 – крышка (пробка) радиатора; 14 – катушка зажигания; 15 – электровентилятор; 16 – верхний шланг радиатора; 17 – прерыватель-распределитель; 18 – крышка головки блока цилиндров.

Описание конструкции.

На автомобиль устанавливается бензиновый, четырехтактный, четырехцилиндровый, рядный, восьмиклапанный двигатель, с верхним расположением распределительного вала. Система питания – карбюраторная. Порядок работы цилиндров: 1-3-4-2, отсчет – от шкива коленчатого вала.

Двигатель ВАЗ-2103 отличается от двигателя ВАЗ-2106 меньшим диаметром цилиндров (76 мм вместо 79) и, соответственно, блоком цилиндров, размером поршней и поршневых колец, а также прокладкой головки блока цилиндров. Головки блока у обоих двигателей одинаковы и их детали взаимозаменяемы. Цилиндры двигателей расположены вертикально в один ряд и объединены в блок. Сверху на него устанавливается общая для всех цилиндров головка блока. Снизу блок цилиндров закрыт стальным штампованным поддоном, который одновременно служит емкостью для масла.

Поршни имеют два компрессионных и одно маслосъемное кольцо. Коленчатый вал вращается в пяти опорах в блоке цилиндров. От шкива на его переднем конце клиноременной передачей приводятся во вращение генератор и насос охлаждающей жидкости, расположенные с правой стороны двигателя.

В передней части двигателя находится привод распределительного вала и валика привода вспомогательных агрегатов: распределителя зажигания, топливного и масляного насосов. Привод осуществляется двухрядной втулочно-роликовой цепью.

С правой стороны двигателя, кроме генератора, размещены выпускной трубопровод, стартер и впускной трубопровод с карбюратором и воздушным фильтром. С левой стороны находится масляный фильтр.

Для установки двигателя в сборе с коробкой передач и сцеплением применена трехточечная схема подвески. Две передние опоры находятся по обе стороны блока цилиндров и крепятся к поперечине передней подвески автомобиля. Задняя опора расположена на коробке передач и опирается на поперечину, закрепленную под полом кузова.

Эластичные подушки передних опор состоят из резины с привулканизированными стальными шайбами и болтами крепления. Для увеличения жесткости опор в центральном отверстии подушек находятся пружины, опирающиеся на изолирующие кольца, а для смягчения ударов внутри пружин расположены резинометаллические буферы. Подушки крепятся к кронштейнам с помощью промежуточных пластин. Правая подушка предохраняется от нагрева со стороны приемной трубы глушителей защитным кожухом.

Задняя опора также резинометаллическая, она состоит из трех стальных пластин с разделяющей их резиной. Средняя пластина крепится к коробке передач, а наружные – к поперечине, закрепленной на кузове. Между полками поперечины ставятся стальные дистанционные втулки, предохраняющие полки от деформации при затягивании болтов крепления.

Блок цилиндров изготавливается методом литья из специального высокопрочного чугуна. Отверстия под цилиндры растачиваются непосредственно в блоке, и дополнительные вставки (гильзы) в цилиндрах не применяются. Для получения специального профиля и чистоты поверхности цилиндры хонингуются. По диаметру цилиндры подразделяются на 5 классов через 0,01 мм, обозначаемые буквами А, В, С, D и Е. Класс каждого цилиндра маркируется на нижней плоскости блока цилиндров.

Отверстия под коренные подшипники коленчатого вала растачиваются в сборе с крышками подшипников. Поэтому крышки не взаимозаменяемы ни между собой, ни с крышками других блоков цилиндров. Чтобы не перепутать крышки, на них делается маркировка. Крышки подшипников крепятся к блоку цилиндров самоконтрящимися болтами, замена которых на какие-либо иные недопустима.

Валик привода вспомогательных агрегатов вращается в двух втулках, запрессованных в блок цилиндров. Передняя втулка сталеалюминиевая, а задняя – металлокерамическая, бронзографитная. В запасные части поставляются втулки номинального и ремонтного размеров с уменьшенным на 0,3 мм внутренним диаметром.

Поршни отлиты из алюминиевого сплава. Наружная поверхность поршня для улучшения ее прирабатываемости к стенкам цилиндра покрыта тонким слоем олова. Для компенсации неравномерного теплового расширения юбка поршня имеет сложную форму. По высоте она коническая, а в поперечном сечении овальная. Поэтому измерять диаметр поршня необходимо только в плоскости, перпендикулярной поршневому пальцу, и на расстоянии 52,4 мм от днища поршня.

По наружному диаметру поршни (так же, как и цилиндры) подразделяются на пять классов: А, В, С, D и Е через 0,01 мм, а по диаметру отверстия под поршневой палец – на три категории через 0,004 мм. Категория указывается краской на торце (первая – синей, вторая – зеленой, третья – красной краской). Класс поршня (латинская буква) и категория (цифра) маркируются на днище поршня.

В запасные части поставляются поршни классов А, С, Е, которых вполне достаточно для подбора поршня к любому цилиндру, так как поршни и цилиндры разбиты на классы с некоторым перекрытием размеров.

Отверстие под поршневой палец смещено от оси симметрии двигателя на 5 мм в правую сторону. Поэтому на поршне имеется метка в виде буквы П для правильной ориентировки поршня в цилиндре. Метка должна быть обращена в сторону передней части двигателя.

С 1986 г. поршни ремонтных размеров для всех моделей двигателей ВАЗ изготавливаются с увеличенным на 0,4 и 0,8 мм наружным диаметром. До 1986 г. поршни ремонтных размеров для двигателей 2103 и 2106 выпускались с увеличением на 0,4; 0,7 и 1,00 мм.

Поршни двигателей 2103 и 2106 различаются только размером (диаметром).

Поршневые кольца изготовлены из чугуна. Верхнее компрессионное кольцо с бочкообразной хромированной наружной поверхностью. Нижнее компрессионное кольцо скребкового типа, фосфатированное.

Поршневые пальцы запрессовываются в верхнюю головку шатуна и свободно вращаются в бобышках поршня. По наружному диаметру пальцы разбиты на три категории через 0,004 мм. Категория пальца маркируется на его торце соответствующим цветом: 1-я – синим, 2-я – зеленым и 3-я – красным.

Шатун стальной, кованый. Нижняя головка шатуна разъемная, в ней устанавливаются шатунные вкладыши. Шатун обрабатывается вместе с крышкой и поэтому она невзаимозаменяема с крышками других шатунов. Чтобы при сборке не перепутать крышки шатунов, на шатуне и его крышке (сбоку) имеется клеймо номера цилиндра, в который они устанавливаются. При сборке цифры на шатуне и крышке должны находиться на одной стороне.

Коленчатый вал отлит из высокопрочного чугуна и имеет пять опорных (коренных) шеек, закаленных током высокой частоты на глубину 2-3 мм.

В заднем конце коленчатого вала имеется гнездо, куда запрессован подшипник ведущего вала коробки передач. Смазочные каналы в шейках коленчатого вала закрыты колпачковыми заглушками, которые запрессованы и для надежности зачеканены в трех точках.

Для продления срока службы коленчатого вала предусмотрена возможность перешлифовки его шеек при износе или повреждении их поверхностей. Шлифованием диаметры шеек уменьшаются на 0,25; 0,5; 0,75 и 1,00 мм.

Осевое перемещение коленчатого вала ограничено двумя упорными полукольцами, установленными в блоке цилиндров по обе стороны заднего коренного подшипника. С передней стороны подшипника ставится сталеалюминиевое полукольцо, а с задней – металлокерамическое (желтого цвета).

Вкладыши коренных и шатунных подшипников тонкостенные, биметаллические, сталеалюминиевые. Вкладыши для 1, 2, 4 и 5-го коренных подшипников имеют на внутренней поверхности канавку (с 1987 г. нижние вкладыши этих подшипников устанавливаются без канавки). Вкладыши центрального коренного подшипника отличаются от остальных вкладышей отсутствием канавки на внутренней поверхности и большей шириной. Все вкладыши шатунных подшипников без канавок, одинаковые и взаимозаменяемые. Ремонтные вкладыши изготавливаются увеличенной толщины под шейки коленчатого вала, уменьшенные на 0,25; 0,5; 0,75 и 1 мм.

Маховик отливается из чугуна и имеет стальной напрессованный зубчатый венец для пуска двигателя стартером. Маховики взаимозаменяемые, так как балансируются отдельно от коленчатого вала. Центрируется маховик с коленчатым валом передним подшипником первичного вала коробки передач.

Маховик крепится к фланцу коленчатого вала шестью самоконтрящими-я болтами, под которые подкладывается одна общая шайба. Заменять эти болты какими-либо другими недопустимо.

Головка блока цилиндров и механизм газораспределения.

Головка блока цилиндров отлита из алюминиевого сплава, имеет камеры сгорания клиновидной формы, запрессованные седла и направляющие втулки клапанов. Седла клапанов изготавливаются из специального чугуна для обеспечения высокой прочности при воздействии ударных нагрузок. Рабочие фаски седел обрабатываются после запрессовки седел в головку блока цилиндров, чтобы обеспечить точную соосность фасок с отверстиями направляющих втулок клапанов.

Направляющие втулки клапанов также изготавливаются из чугуна и запрессовываются в головку блока цилиндров с натягом. На наружной поверхности направляющих втулок имеется проточка, куда вставляется стопорное кольцо. Оно обеспечивает точность положения втулок при запрессовке их в головку и предохраняет втулки от возможного выпадания.

Отверстия во втулках обрабатываются после запрессовки их в головку блока. Это обеспечивает узкий допуск на диаметр отверстия и точность его расположения по отношению к рабочим фаскам седла и клапана. В отверстиях направляющих втулок имеются спиральные канавки для смазки. У втулок впускных клапанов канавки нарезаны до половины длины отверстия, а у втулок выпускных клапанов – по всей длине отверстия.

Сверху на направляющие втулки надеваются маслоотражательные колпачки из тепломаслостойкой резины со стальным армирующим кольцом и браслетной пружиной. Колпачки охватывают стержень клапана и служат для уменьшения проникновения масла в камеру сгорания через зазоры между направляющей втулкой и стержнем.

Клапаны приводятся в действие через промежуточные рычаги распределительным валом, вращающимся в корпусе подшипников. Зазор между кулачком распределительного вала и рычагом устанавливается регулировочным болтом, на сферической головке которого качается рычаг. От само-отворачивания болт удерживается контргайкой.

Клапаны имеют две цилиндрические пружины – наружную и внутреннюю, зажатые между тарелкой (вверху) и двумя опорными шайбами (внизу). Тарелка пружин удерживается на стержне клапана двумя сухарями, имеющими в сложенном виде форму усеченного конуса. Каждый рычаг прижимается к торцу клапана специальной (шпилечной) пружиной.

Для повышения износостойкости стержня оба клапана азотируются.

Распределительный вал литой, чугунный, одинаковый для всех моделей двигателей. Он опирается на 5 шеек и вращается в алюминиевом корпусе подшипников, установленном на головке блока цилиндров. К переднему торцу распределительного вала крепится ведомая звездочка. От осевых перемещений распределительный вал удерживается упорным фланцем, помещенным в проточке передней опорной шейки вала.

Привод распределительного вала осуществляется двухрядной роликовой цепью от ведущей звездочки коленчатого вала. Этой же цепью приводится и валик привода вспомогательных агрегатов. Цепной привод имеет полуавтоматический натяжитель с башмаком и успокоитель цепи с пластиковыми накладками. В нижней части блока цилиндров устанавливается ограничительный палец, предотвращающий спадание цепи в картер при снятии (на автомобиле) звездочки распределительного вала.

Для правильного взаимного расположения звездочек, т.е. для установки фаз газораспределения, имеются верхние и нижние установочные метки. Верхние расположены на звездочке распределительного вала и корпусе подшипников, нижние метки – на звездочке коленчатого вала и крышке привода распределительного вала.

Система смазки.

Система смазки комбинированная – под давлением и разбрызгиванием. Под давлением смазываются коренные и шатунные подшипники коленчатого вала, опоры распределительного вала и валика привода вспомогательных агрегатов, кулачки распределительного вала и втулка шестерни привода масляного насоса. Маслом, вытекающим из зазоров и разбрызгиваемым движущимися деталями, смазываются стенки цилиндров, поршни с поршневыми кольцами, поршневые пальцы в бобышках, цепь привода распределительного механизма, опоры рычагов привода клапанов, а также стержни клапанов в их направляющих втулках.

В систему смазки входят: масляный насос, приемный патрубок с фильтрующей сеткой, прикрепленный к корпусу насоса; полнопоточный масляный фильтр, установленный на левой стороне двигателя; наливная горловина с крышкой; указатель уровня масла (щуп) в картере; датчик недостаточного давления масла, соединенный с лампой сигнализатора. Давление масла на прогретом двигателе при средней частоте вращения коленчатого вала составляет 3,5-4,5 кгс/см²; При падении давления масла до 0,4-0,8 кгс/см² загорается лампа сигнализатора недостаточного давления в комбинации приборов.

Масляный насос – шестеренчатого типа с косозубыми шестернями для уменьшения пульсации давления масла, устанавливается внутри картера и крепится к блоку цилиндров двумя болтами. Ведущая шестерня неподвижно закреплена на валике. Ведомая шестерня свободно вращается на оси, запрессованной в корпусе насоса. К корпусу насоса крепится маслоприемный патрубок с фильтрующей сеткой и встроенным редукционным клапаном, который поджимается пружиной к крышке насоса. Давление срабатывания клапана обеспечивает пружина соответствующей упругости.

Масляный фильтр – полнопоточный, неразборный, снабжен перепускным и противодренажным клапанами.

Система вентиляции картера закрытая, принудительная, с отводом газов через маслоотделитель.

Системы питания, охлаждения и выпуска отработавших газов описаны в соответствующих записях.

Размеры основных сопрягаемых деталей двигателя и пределы допустимых износов в эксплуатации.