Двигатель ВАЗа

Техника / Автомобили-техника / Устройство автомобиля - техника авто / Двигатель - техника авто
Alexsandrs
987
13-11-2017, 20:15
0

На автомобилях установлены четырехцилиндровые, четырехтактные карбюраторные двигатели с различным объемом цилиндров.

Класс	Диаметр цилиндра двигателя 2101, 2103, мм	двигателя 21011, 2106, мм
A	76,000-76,010	79,000-79,010
B	76,010-76,020	79,010-79,020
C	76,020-76,030	79,020-79,030
D	76,030-76,040	79,030-79,040
E	76,040-76,050	79,040-79,050

Класс цилиндра указан на нижней плоскости блока против каждого цилиндра. Цилиндр и сопрягающийся с ним поршень должны иметь одинаковый класс. При ремонте блока цилиндры могут быть расточены и хонингованы под увеличенный диаметр поршней (на 0,2-0,4-0,6 мм для двигателя мод. 2101 и на 0,4-0,7-1 мм для двигателя мод. 21011) с учетом обеспечения зазора между поршнем и цилиндром, равным 0,05-0,07 мм для двигателя 2101 и 0,06-0,08 мм для двигателя 21011.
Для обеспечения ремонта кривошипно-ползунного механизма выпускаются детали ремонтных размеров: поршни и поршневые кольца, увеличенные по диаметру на 0,2; 0,4 и 0,6 мм для двигателей мод. 2101 и увеличенные на 0,4; 0,7 и 1 мм для двигателя мод. 21011; поршневые пальцы, увеличенные по диаметру на 0,2 и 0,5 мм; вкладыши коренных и шатунных подшипников для шеек коленчатого вала, уменьшенных по диаметру на 0,25; 0,5; 0,75 и 1,00 мм.
В нижней части блока цилиндров расположены пять опор коренных подшипников коленчатого вала с тонкостенными сталеалюминиевыми вкладышами. Подшипники имеют съемные крышки 2, которые крепятся к блоку самоконтрящимися болтами. Отверстия под подшипники коленчатого вала в блоке цилиндров обрабатываются в сборе с крышками. Поэтому крышки подшипников невзаимозаменяемы и для различия на наружной поверхности имеют риски. Опоры подшипников и соответствующие им крышки отсчитываются от переднего торца блока цилиндров. В задней опоре имеются гнезда для установки упорных полуколец 36, удерживающих коленчатый вал от осевых перемещений. Величина осевого зазора должна быть 0,055-0,265 мм. Если зазор превышает максимально допустимый (0,35 мм), необходимо заменять полукольца ремонтными, увеличенными на 0,127 мм. Следует иметь в виду, что канавки, находящиеся на одной стороне полуколец 36, должны быть обращены к упорным поверхностям коленчатого вала.
С октября 1981 г. на двигателях устанавливается переднее сталеалюминиевое полукольцо, заднее - металлокерамическое, пропитанное маслом.
В левой части блока установлен валик 12 привода масляного насоса, распределителя зажигания и топливного насоса. В отверстия под подшипники валика запрессованы свертные сталеалюминиевые втулки 48. Совместной их обработкой в блоке обеспечивается необходимая соосность подшипников. При проверке технического состояния блока и ремонте необходимо следить за совпадением смазочного отверстия в передней втулке с каналом в блоке цилиндров.
В передней части блока цилиндров имеется полость для цепного привода механизма газораспределения. Эта полость закрыта крышкой 8. С задней стороны к блоку цилиндров прикреплен держатель 35 заднего сальника. В крышку 8 и держатель 35 установлены самоподжимные сальники.
С левой стороны к блоку цилиндров прикреплены масляный фильтр, топливный насос, установлена система вентиляции картера и электрический датчик давления масла. С правой стороны на блок цилиндров установлен водяной насос и генератор. В нижней части блока цилиндров с правой и левой стороны имеются приливы для установки двигателя на кронштейнах подвески. На верхней плоскости блока в передней левой ее части установлен прерыватель-распределитель. Снизу блок цилиндров закрыт стальным штампованным масляным картером 40. Картер имеет перегородку для успокоения масла. Между поддоном картера и блоком цилиндров установлена прокладка из пробкорезиновой смеси.
Головка цилиндров 15 общая, для четырех цилиндров, отлита из алюминиевого сплава, имеет камеры сгорания клиновидной формы. В головку запрессованы направляющие втулки клапана и седла, изготовленные из чугуна. Размеры седла впускного клапана больше размеров седла выпускного клапана. Между головкой и блоком цилиндров установлена прокладка, изготовленная из асбестового материала на металлическом каркасе, пропитанная графитом, по краям отверстий под цилиндры прокладка имеет окантовку из мягкой стали. Отверстие канала подачи масла к распределительному валу окантовано медной лентой. Чтобы прокладка не прилипала к блоку и головке цилиндров, перед сборкой ее рекомендуется натереть графитовым порошком.
Головка цилиндров крепится к блоку цилиндров 11 болтами. Для равномерного и плотного прилегания к блоку и исключения коробления болты необходимо затягивать на холодном двигателе в два приема с помощью динамометрического ключа и в строго определенной последовательности (от центра к периферии налево и направо поочередно). В первый прием затяжка осуществляется предварительно - момент затяжки приблизительно 39,2 Н-м (4 кгс-м) для десяти основных болтов и 14,7 Н-м (1,5 кгс-м) для одного болта на приливе. Во второй прием производится окончательная затяжка-момент затяжки 112,7 Н-м (11,5 кгс-м) для десяти болтов и 37,24 Н-м (3,8 кгс-м) для болта на приливе. Болты крепления головки цилиндров следует подтягивать после пробега первых 2000-3000 км, а в дальнейшем после снятия головки цилиндров или при появлении признаков прорыва газов или пропуска охлаждающей жидкости между блоком и головкой цилиндров.
Сверху головка цилиндров закрыта стальной штампованной крышкой. В верхней части крышка имеет горловину для заливки масла в двигатель. Для устранения течи масла между головкой цилиндров и крышкой установлена прокладка из пробкорезиновой смеси. Крышка крепится к головке цилиндров с помощью шпилек и гаек. Для улучшения прилегания крышки к горловине под гайки установлены широкие жесткие шайбы.
Двигатель в сборе со сцеплением и коробкой передач устанавливается на автомобиле на трех эластичных опорах. Опоры воспринимают как массу силового агрегата, так и нагрузки, возникающие при трогании автомобиля с места, разгоне и торможении. Двумя передними опорами 37 двигатель крепится к поперечине передней подвески автомобиля, а задней 38 - к поперечине задней подвески двигателя. Передние опоры имеют резиновые подушки 44, в которые завулканизированы стальные шайбы с болтами крепления. Для увеличения жесткости в отверстии внутри подушек находятся пружины 42. Для ограничения ходов применены буфера 43, которые представляют собой резиновый стержень с завулканизированной стальной втулкой. Подушка крепится к промежуточным пластинам, а те, в свою очередь, к кронштейнам 41 передней опоры двигателя, кронштейны закрепляются на фланце блока цилиндров четырьмя шпильками.
Задняя опора 38 состоит из трех стальных пластин, привулканизированных к разделяющей их резине. Верхняя пластина крепится к задней крышке коробки передач, а нижние - к поперечине задней подвески двигателя. Чтобы не помялись полки поперечины при затягивании болтов крепления опоры, между полками устанавливают дистанционные втулки. Конструкция подвески силового агрегата обеспечивает минимальные колебания двигателя и устраняет передачу вибраций его на кузов.

Двигатель ВАЗ 2101 1. Крышка шатуна. 2. Шатунный вкладыш. 3. Шатун. 4. Стартер. 5. Теплоизолирующий щиток стартера. 6. Коллектор выпускной. 7. Труба впускная. 8. Трубка дренажная впускной трубы. 9. Штуцер трубки отвода горячей жидкости к карбюратору, 10. Пружина клапана наружная. 11. Пружина клапана внутренняя. 12. Сухарь клапана. 13. Тарелка пружин. 14. Колпачок маслоотражательный. 15. Рычаг привода клапана. 16. Пружина рычага привода клапана. 17. Болт клапана регулировочный. 18. Контргайка регулировочного болта. 19. Распределитель зажигания. 20. Пластина стопорная пружины рычага клапана. 21. Втулка регулировочного болта. 22. Втулка клапана направляющая. 23. Седло клапана. 24. Поршень. 25. Эксцентрик привода топливного насоса. 26. Шестерня валика привода масляного насоса и распределителя зажигания. 27. Зубчатое колесо привода масляного насоса и распределителя зажигания. 28. Топливный насос. 29. Штуцер крепления масляного фильтра. 30. Фильтр очистки масла. 31. Прокладка. 32. Валик масляного насоса. 33. Ось ведомой шестерни масляного насоса. 34. Корпус масляного насоса. 35. Шестерня масляного насоса. 36. Пружина редукционного клапана масляного насоса. 37. Клапан редукционный масляного насоса. 38. Крышка масляного насоса. 39. Зубчатое колесо масляного насоса. 40. Приемный патрубок масляного насоса.
Привод вспомогательных агрегатов. Вспомогательные агрегаты двигателя, так же как и клапанный механизм, приводятся в действие от коленчатого вала с помощью цепной передачи, которая расположена в передней полости блока цилиндров и закрыта алюминиевой крышкой.
Цепная передача состоит из двухрядной втулочно-роликовой цепи 46, ведущей звездочки 49, установленной на коленчатом валу, ведомой звездочки 45 привода масляного насоса и распределителя зажигания, 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 цангами сухаря 54, вследствие чего блокируется пружина 57 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. Длина цепи проверяется на приспособлении, имеющем два ролика диаметром 31,72±0,01 мм, на которые надевают цепь. Прикладывая усилие 150 Н (15 кгс) к одному из роликов, замеряют расстояние между осями роликов, которое для новой цепи должно быть равным 485,775 +0,5 +0,1 мм.
В нижней части блока цилиндров установлен ограничительный палец 50, не допускающий спадания цепи в картер двигателя при снятии звездочки распределительного вала (когда снимается головка цилиндров на автомобиле).
Валик привода масляного насоса и распределителя зажигания установлен вдоль двигателя и имеет две опорные шейки, винтовую шестерню 26 и эксцентрик 25, который через толкатель приводит в действие топливный насос. Валик отлит из чугуна, поверхность эксцентрика закалена токами высокой частоты на глубину 2+0,5 мм. Валик вращается в сталеалюминиевых втулках, запрессованных в блоке цилиндров. Для прохода масла передняя втулка имеет отверстие, располагаемое против канала смазки в блоке цилиндров. Окончательная обработка втулок по внутреннему диаметру выполнена после запрессовки втулок в гнезда. Зазоры между втулками и упорными шейками валика привода масляного насоса и распределителя зажигания должны соответствовать: для передней опоры - 0,046 - 0,091 мм, для задней - 0,040-0,080 мм; предельно допустимый зазор для обеих опор - 0,15 мм. По оси валика имеется отверстие для подвода масла к его задней опоре.
Винтовая шестерня 26 валика находится в зацеплении с зубчатым колесом 27 и приводит в действие распределитель зажигания и масляный насос. Колесо 27 установлено вертикально и вращается в металлокерамической втулке, запрессованной в блок цилиндров. В колесе выполнено отверстие со шлицами, в которые входят шлицевые концы валиков распределителя зажигания и масляного насоса.
Корпус распределителя зажигания установлен на верхней плоскости блока цилиндров и крепится к нему стальной пластиной. Масляный насос крепится болтами к нижней плоскости блока цилиндров.

Двигатель ВАЗ 2101 41. Установочная метка на корпусе подшипника распределительного вала. 42. Установочная метка на звездочке распределительного вала. 43. Звездочка распределительного вала. 44. Успокоитель цепи. 45. Звездочка валика привода масляного насоса и распределителя зажигания. 46. Цепь привода механизма газораспределения. 47. Установочная метка на блоке цилиндров. 48. Установочная метка на звездочкеколенчатого вала. 49. Звездочка коленчатого вала. 50. Палец ограничительный цепи привода механизма газораспределения. 51. Корпус натяжителя цепи. 52. Пружина натяжителя цепи. 53. Стержень натяжителя цепи. 54. Зажимный сухарь стержня натяжителя цепи. 55. Фиксирующая гайка стержня натяжителя цепи. 56. Кольцо отключения сухаря натяжителя цепи. 57. Пружина плунжера натяжителя цепи. 58. Кольцо стопорное плунжера натяжителя цепи. 59. Плунжер натяжителя цепи. 60. Башмак натяжителя цепи. 61. Натяжитель цепи. 62. Установочная метка на шкиве коленчатого вала. 63. Установочная метка на крышке привода распределительного вала, соответствующая 0° опережения зажигания (в. м. т.). 64. Установочная метка, соответствующая 5° опережения зажигания. 65. Установочная метка, соответствующая 10° опережения зажигания.
Фазы газораспределения. За один рабочий цикл в цилиндре двигателя происходит четыре такта - впуск горючей 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 с опережением, т. е. до подхода поршня к верхней мертвой точке (в.м.т.) на расстояние, соответствующее 12° поворота коленчатого вала до (в.м.т.). Это необходимо для того, чтобы клапан был полностью открытым, когда поршень пойдет вниз, и через полностью открытое впускное отверстие поступило по возможности больше свежей горючей смеси.
Впускной клапан закрывается с запаздыванием, т. е. после прохождения поршнем нижней мертвой точки (н.м.т.) на расстоянии, соответствующем 40° поворота коленчатого вала после (н.м.т.). 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. Таким образом, впуск практически происходит за время поворота коленчатого вала на 232°.
Выпускной клапан начинает открываться еще до полного окончания рабочего хода, до подхода поршня к н.м.т. на расстояние, соответствующее 42° поворота коленчатого вала до н.м.т.. В этот момент давление в цилиндре еще довольно велико и газы начинают интенсивно истекать из цилиндров, в результате чего их давление и температура быстро падают. Это значительно уменьшает работу двигателя во время выпуска и предохраняет двигатель от перегрева. Выпуск продолжается и после прохождения поршнем в.м.т., т. е. когда коленчатый вал повернется на 10° после в.м.т.. Таким образом, продолжительность выпуска составляет 232°.
Из диаграммы фаз газораспределения видно, что существует такой момент (22° поворота коленчатого вала около в.м.т.), 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 тем самым улучшает его наполнение.
Описанные фазы газораспределения имеют место при зазоре 0,30 мм между кулачком распределительного вала и рычагом привода клапана на холодном двигателе.
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 на корпусе подшипников распределительного вала. Если фазы газораспределения установлены правильно, то при положении поршня четвертого цилиндра в в.м.т. в конце такта сжатия метка41 на корпусе подшипников распределительного вала должна совпадать с меткой 42 на звездочке распределительного вала, а метка 48 на звездочке коленчатого вала - с меткой 47 на блоке цилиндров. Когда полость привода распределительного вала закрыта крышкой, то положение коленчатого вала можно определить по меткам на шкиве и крышке привода распределительного вала. При положении поршня четвертого цилиндра в в.м.т. метка 62 на шкиве должна совпадать с меткой 63 на крышке привода распределительного вала. Несовпадение меток на одно-два звена цепи приводит к ударам клапанов о поршень и отказу двигателя в работе.
Для обеспечения работы двигателя зазор между кулачком и рычагом привода клапана устанавливается равным 0,15 мм на холодном двигателе. Отклонение величины зазоров у различных клапанов на одном двигателе не должно превышать 0,02-0,03 мм.
Если зазоры отличаются от указанной величины, то диаграмма фаз газораспределения искажается: при увеличенном зазоре клапаны открываются с запаздыванием и закрываются с опережением, а при недостаточном зазоре открываются с опережением и закрываются с запаздыванием. Если зазора нет, то клапаны остаются немного приоткрытыми постоянно, что резко сокращает долговечность клапанов и седел.
Зазоры между кулачками и рычагами привода клапанов устанавливаются следующим образом: повернув коленчатый вал по часовой стрелке до совпадения метки 42 на звездочке распределительного вала с меткой 41 на корпусе подшипников, что соответствует концу такта сжатия в четвертом цилиндре, устанавливают зазор у выпускного клапана четвертого цилиндра (восьмой кулачок) и впускного клапана третьего цилиндра (шестой кулачок). Затем, последовательно поворачивая коленчатый вал на 180°, устанавливают зазоры у клапанов остальных цилиндров в порядке, указанном в таблице:

Угол поворота коленчатого вала, град	№ цилиндра, находящегося в конце такта сжатия	Выпускной клапан		Впускной клапан
Угол поворота коленчатого вала, град	№ цилиндра, находящегося в конце такта сжатия	№ цилиндра	№ кулачка	№ цилиндра	№ кулачка
0	4	4	8	3	6
180	2	2	4	4	7
360	1	1	1	2	3
540	3	3	5	1	2