На автомобилях устанавливаются двигатели оди-
наковой конструкции, но с различным объемом ци-
линдров. Они различаются, в основном, размерами
блока цилиндров, поршней, коленчатого вала и
деталей цепного привода. Блок цилиндров 18 от-
лит из специального чугуна. Цилиндры блока по
диаметру подразделяются через 0,01 мм на пять
классов, обозначаемых буквами А, В, С, D, Е.
Класс цилиндра указан на нижней плоскости блока
против каждого цилиндра. Цилиедр и сопрягающий-
ся с ним поршень должны быть одного класса для
обеспечения зазора между поршнем и цилиндром 0,
05-0.07 мм. Диаметры цилиндров каждого класса
следующие, мм: Диаметр цилиндра двигателей
2101,2103 76,000-76,010 76.010-76,020
76,020-76,030 76,030-76,040 76,040-76.050 Диа-
метр цилиндра двигателей 21011, 2106
79,000-79010 79,010-79.020 79.020-79.030 79,030
-79,040 79,040-79,050 В нижней части блока ци-
линдров расположены пять опор коренных подшип-
ников коленчатого вала с тонкостенными сталеа-
люминиевыми вкладышами. Отверстия под
подшипники коленчатого вала в блоке цилиндров
обрабатываются в сборе с крышками 2. Поэтому
крышки подшипников невзаимозаменяемы, и для
различия на их наружной поверхности сделаны
риски. В задней опоре имеются гнезда для уста-
новки упорных полуколец 36, удерживающих колен-
чатый вал от осевых перемещений. Спереди уста-
навливается стало- алюминиевое полукольцо, а
сзади - металлокерамическое (желтого цвета),
пропитанное маслом. Величина осевого зазора ко-
ленчатого вала при сборке двигателя обеспечива-
ется в пределах 0,06-0,26 мм. Если в эксплуата-
ции зазор превышает максимально допустимый
(0,35 мм), необходимо заменять упорные полу-
кольца новыми или ремонтными, увеличенными на
0,127 мм. Канавки, находящиеся на одной стороне
полуколец, должны быть обращены к упорным по-
верхностям коленчатого вала. В передней части
блока цилиндров имеется полость для привода ме-
ханизма газораспределения, закрытая крышкой 8.
С задней стороны к блоку цилиндров прикреплен
держатель 35 заднего сальника. В крышку 8 и
держатель 35 установлены самоподжимные сальни-
ки. В левой части блока установлен валик 12
привода вспомогательных агрегатов. В отверстия
под подшипники валика запрессованы сталеалюми-
ниевые втулки 51. Головка цилиндров 19 общая
для четырех цилиндров, отлита из алюминиевого
сплава. В головку запрессованы чугунные седла и
направляющие втулки клапанов. В отверстиях нап-
равляющих втулок нарезаны спиральные канавки
для смазки. Для уменьшения проникновения масла
в камеру сгорания через зазоры между втулкой и
стержнем клапана применены металлорезиновые
маслоотражательные колпачки. Головка цилиндров
крепится к блоку цилиндров одиннадцатью болта-
ми. Между головкой и блоком цилиндров установ-
лена прокладка, изготовленная из асбестового
материала на металлическом каркасе и пропитан-
ная графитом. Поршни 15 изготовлены из алюмини-
евого сплава и покрыты слоем олова для улучше-
ния прирабатываемости. Юбка поршня в поперечном
сечении овальная, а по высоте имеет коническую
форму. Кроме того, в бобышки поршня залиты
стальные терморегулирующие пластины. Все это
выполнено для компенсации неравномерной тепло-
вой деформации поршня при нагреве. В бобышках
поршня имеются отверстия для прохода масла к
поршневому пальцу. Отверстие под поршневой па-
лец смещено от оси симметрии на 2 мм в правую
сторону двигателя для уменьшения стука поршня
при переходе через ВМТ. Поэтому около отверстия
под поршневой палец есть метка "П", которая при
сборке должна быть обращена в сторону передней
части двигателя. Поршни, как и цилиндры, по на-
ружному диаметру сортируются на пять классов
через 0,01 мм, а по диаметру отверстия под
поршневой палец - на три категории через 0,001
мм, обозначаемые цифрами 1. 2, 3. Класс поршня
(буква) и категория отверстия под поршневой па-
лец (цифра) клеймятся на днище поршня. Поршни
по массе в одном и том же двигателе должны быть
подобраны с максимально допустимым отклонением
(2.5 г). Поршневые палены 14. 16 и 17 изготов-
лены из чугуна. Наружная поверхность верхнего
компрессионного кольца 17 хромирована для повы-
шения износостойкости и для улучшения прираба-
тываемости имеет бочкообразную форму образую-
щей. Нижнее компрессионное кольцо 16 -
скребкового типа (с проточкой по наружной по-
верхности), фосфатированное. Кольцо надо уста-
навливать проточкой вниз. Масло- съемное кольцо
14 имеет прорези для снимаемого с цилиндра мас-
ла и внутреннюю витую пружину (расширитель).
Шатуны 49 - стальные, кованые, с разъемной ниж-
ней головкой, в которой устанавливаются вклады-
ши шатунного подшипника. Шатун обрабатывают
вместе с крышкой, поэтому при сборке номера на
шатуне и крышке должны быть одинаковы. Коленча-
тый вал 1 - пятиопорный. отлит из чугуна. Шейки
вала закалены токами высокой частоты на глубину
2-3 мм. В заднем конце коленчатого вала выпол-
нено гнездо под передний подшипник первичного
вала коробки передач, по наружному диаметру ко-
торого центрируется маховик 31. Маховик уста-
навливается на коленчатый вал так, чтобы метка
(конусообразная лунка около зубчатого обода ма-
ховика) и ось шатунной шейки первого цилиндра
находились в одной плоскости и по одну от оси
коленчатого вала. Вкладыши коренных и шатунных
подшипников - тонкостенные, сталеалюминиевые.
Все шатунные вкладыши одинаковые и взаимозаме-
няемые. Верхние вкладыши 1-го, 2-го, 4-го и
5-го коренных подшипников одинаковые, с канав-
кой на внутренней поверхности, а нижние без ка-
навки. Вкладыши З-го коренного подшипника отли-
чаются от остальных большей шириной и
отсутствием канавки на внутренней поверхности.
Газораспределительный механизм обеспечивает наполнение цилиндров двигателя горючей
смесью и выпуск отработавших газов в соответствии с принятым для двигателя порядком
работы цилиндров и фазами газораспределения. К деталям механизма относятся:
распределительный вал, клапаны и направляющие втулки, пружины с деталями крепления,
рычаги привода клапанов.
Распределительный вал, управляющий открытием и закрытием клапанов, чугунный, литой.
Трущиеся поверхности кулачков подвергнуты отбеливанию. Этот процесс заключается в
электродуговом оплавлении поверхностей, в результате которого образуется слой так
называемого "белого" чугуна, обладающего высокой твердостью. Вал вращается на пяти опорах
в специальном корпусе 26 (см. рис. 3), а от осевых перемещений удерживается упорным
фланцем, помещенным в проточке передней опорной шейки вала.
Клапаны (впускной и выпускной) расположены в головке цилиндров наклонно в один ряд.
Головка впускного клапана имеет больший диаметр для лучшего наполнения цилиндра, а
рабочая фаска выпускного клапана, работающая при высоких температурах в агрессивной
среде выпускных газов, имеет наплавку из жаростойкого сплава. Пружины 10 и 11 (рис. 4)
прижимают клапан к седлу и не позволяют ему отрываться от рычага привода. Верхняя
опорная тарелка 13 пружин удерживается на стержне клапана двумя сухарями 12. имеющими
в сложенном виде форму усеченного конуса.
Рычаги 15 передают усилие от кулачка распределительного вала к клапану. Рычаг одним
концом опирается на сферическую головку регулировочного болта 17, а другим на торец
клапана. Регулировочный болт ввернут во втулку 21 и стопорится контргайкой 18.
Привод вспомогательных агрегатов. Вспомогательные агрегаты двигателя и механизм
газораспределения приводятся в действие от коленчатого вала с помощью цепной передачи.
Она состоит из двухрядной втулочно- роликовой цепи 46. ведущей звездочки 49 на коленчатом
валу, 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 пантами сухаря 54, вследствие
чего блокируется пружина 52 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.
Валик 26 привода масляного насоса, распределителя зажигания и топливного насоса
установлен вдоль двигателя и имеет две опорные шейки, винтовую шестерню и эксцентрик 25,
который через толкатель приводит в действие топливный насос. Винтовая шестерня валика 26
находится в зацеплении с шестерней 27, которая приводит в действие распределитель
зажигания и масляный насос. Шестерня 27 вращается в металлокерамической втулке,
запрессованной в блок цилиндров. В шестерне выполнено отверстие со шлицами, в которое
входят шлицевые концы валиков распределителя зажигания и масляного насоса.
Работа двигателя. За один рабочий цикл в цилиндре двигателя происходит четыре такта впуск
горячей смеси, сжатие, рабочий ход и выпуск отработавших газов. Эти такты осуществляются за
два оборота коленчатого вала, т.е. каждый такт происходит за полоборота (180 ) коленчатого
вала.
Впускной клапан начинает открываться за 12 до подхода поршня к верхней мертвой точке
(ВМТ). Это необходимо для того, чтобы клапан был полностью открытым, когда поршень
пойдет вниз. Закрывается клапан через 40 после прохождения поршнем нижней мертвой
точки (НМТ). Вследствие инерционного напора струи всасываемой горючей смеси она
продолжает по-
ступать в цилиндр, когда поршень уже начал движение вверх, и тем самым обеспечивается лучшее
наполнение цилиндра.
Выпускной клапан начинает открываться за 42 до НМТ. В этот момент давление в цилиндре
еще довольно велико, и газы начинают интенсивно истекать из цилиндра. Закрывается клапан
через 10 после прохождения поршнем ВМТ.
Существует такой момент (22 поворота коленчатого вала около ВМТ), 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 улучшает его наполнение.
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 (выступ) на корпусе подшипников распределительного вала. Если фазы
газораспределения установлены правильно, то при положении поршня четвертого цилиндра в
ВМТ в конце такта сжатия метка 41 должна совпадать с меткой 42, а метка 48 с меткой 47.
Когда полость привода распределительного вала закрыта крышкой, то положение коленчатого
вала можно определить по меткам на шкиве коленчатого вала и крышке привода
распределительного вала.
Чтобы обеспечить правильную работу механизма газораспределения при тепловом
расширении деталей на работающем двигателе, зазоры между кулачками и рычагами привода
клапана устанавливаются равными 0,15 мм на холодном двигателе. Если зазоры больше, то
клапаны будут открываться с запаздыванием и закрываться с опережением. Если зазора нет,
то клапаны на работающем двигателе будут оставаться немного приоткрытыми. В результате
резко сократится долговечность клапанов и седел, упадет мощность двигателя.
1. Крышка шатуна;
2. Вклады шатуна:
3. Шатун,
4. Стартер;
5. Теплоизолирующий щиток стартера;
6. Выпускной коллектор;
7. Впускная труба;
8. Дренажная трубка впускной трубы;
9. Штуцер трубки для отвода охлаждающей жидкости;
10. Наружная пружина клапана;
11. Внутренняя пружина клапана;
12. Сухарь клапана;
13. Тарелка пружин;
14. Маслоотражательный колпачок;
15. Рычаг привода клапана;
16. Пружина рычага привода клапана:
17. Регулировочный болт клапана:
18. Контргайка регулировочного болта;
19. Распределитель зажигания;
20. Стопорная пластина пружины рычага клапана:
21. Втулка регулировочного болта;
22. Направляющая втулка клапана:
23. Седло клапана;
24. Поршень:
25. Эксцентрик для привода топливного насоса;
26. Валик привода вспомогательных агрегатов:
27. Шестерня привода масляного насоса и распределителя зажигания;
28. Топливный насос;
29. Штуцер крепления масляного фильтра;
30. Масляный фильтр:
31. Прокладка;
32. Валик масляного насоса;
33. Ось ведомой шестерни масляного насоса:
34. Корпус масляного насоса;
35. Ведущая шестерня масляного насоса:
36. Пружина редукционного клапана;
37. Редукционный клапан масляного насоса;
38. Крышка масляного насоса;
39. Ведомая шестерня масляного насоса;
40. Приемный патрубок масляного насоса;
41. Установочный выступ на корпусе подшипников распределительного вала;
42. Установочная метка на звездочке распределительного вала;
43. Звездочка распределительного вала:
44. Успокоитель цепи:
45. Звездочка привода вспомогательных агрегатов;
46. Цепь привода распределительного вала;
47. Установочная метка на блоке цилиндров;
48. Установочная метка на звездочке коленчатого вала;
49. Звездочка коленчатого вала;
50. Ограничительный палец;
51. Корпус натяжителя цепи;
52. Пружина натяжителя цепи;
53. Стержень натяжителя;
54. Зажимной сухарь стержня;
55. Колпачковая гайка;
56. 56. Пружинное кольцо;
57. Пружина плунжера;
58. Стопорное кольцо плунжера;
59. Плунжер натяжителя;
60. Башмак натяжителя:
61. Натяжитель;
62. Метка ВМТ на шкиве коленчатого вала;
63. Метка опережения зажигания на 0 ;
64. Метка опережения зажигания на 5 ;
65. Метка опережения зажигания на 10
|