На автомобилях установлены четырехцилиндровые
четырехтактные карбюраторные двигатели различ-
ного объема цилиндров, с рядным расположением
цилиндров и с распределительным валом, разме-
щенным на головке цилиндров. Двигатель специ-
ально спроектирован для поперечного расположе-
ния на переднеприводном автомобиле. Поэтому его
компоновка и основные размеры выбраны такими,
чтобы он вместе с коробкой передач мог размес-
титься поперек между брызговиками передних ко-
лес. Три унифицированных двигателя рабочим объ-
емом 1100, 1300 и 1500 см* образуются
сочетанием трех различающихся по высоте и диа-
метру цилиндров блоков, двух головок цилиндров
с различными по диаметру впускными каналами, а
также двух поршней, отличающихся по диаметру
(76 и 82), и двух коленчатых валов с радиусами
кривошипов, соответствующих ходам поршня 60,6 и
71 мм. В сборе с коробкой передач и сцеплением
двигатель образует единый жесткий узел силовой
агрегат. Он установлен на автомобиле на трех
эластичных опорах. Они воспринимают как массу
силового агрегата, так и нагрузки, возникающие
при трогании автомобиля с места, разгоне и тор-
можении. Эластичные опоры поглощают вибрации
работающего двигателя и не передают их на ку-
зов, благодаря чему уменьшается шум в салоне
автомобиля. С другой стороны, эластичные опоры
защищают силовой агрегат от резких ударов при
движении автомобиля по неровностям дороги. На
автомобиле принята трехточечная схема крепления
силового агрегата, состоящая из передней, зад-
ней и левой опор. Передняя и левая опоры имеют
одинаковое устройство и состоят из наружной
стальной обоймы и внутренней алюминиевой втул-
ки, между которыми находится привулканизирован-
ная к ним резина. Задняя опора крепится болтами
снизу к днищу кузова. Она состоит из наружной
стальной арматуры и внутренней алюминиевой
втулки также разделенных резиной. Кронштейн
задней подвески стальной, кованый, крепится на
коробке передач болтами, соединяющими картер
сцепления с картером коробки передач. Блок ци-
линдров. Все цилиндры двигателя объединены
вместе с верхней частью картера в один общий
узел блок цилиндров, отлитый из специального
высокопрочного чугуна. При такой компоновке
обеспечивается прочность конструкции, жест-
кость, компактность и уменьшается масса двига-
теля. Протоки для охлаждающей жидкости сделаны
по всей высоте блока цилиндров, что улучшает
охлаждение поршней и поршневых колец и уменьша-
ет деформации блока цилиндров от неравномерного
нагрева. Цилиндры блока по диаметру подразделя-
ются на пять классов через 0,01 мм, обозначае-
мых буквами А, В, С, D. Е Класс цилиндра указан
на нижней плоскости блока против каждого ци-
линдра. Цилиндр и сопрягающийся с ним поршень
должны быть одного класса. При ремонте цилиндры
могут быть расточены и отхонингованы под увели-
ченный диаметр поршней на 0,4 и 0,8 мм. В ниж-
ней части блока цилиндров расположены пять опор
коренных подшипников коленчатого вала с тонкос-
тенными сталеалюминиевыми вкладышами. Верхние и
нижние вкладыши среднего (З-го) коренного под-
шипника без канавки на внутренней поверхности.
У остальных опор верхние вкладыши с канавкой на
внутренней поверхности, а нижние - без канавки.
До 1988 г. нижние вкладыши этих подшипников то-
же были с канавками. Подшипники имеют съемные
крышки 2, которые крепятся к блоку цилиндров
самоконтрящимися болтами. Отверстия под подшип-
ники коленчатого вала в блоке цилиндров обраба-
тываются в сборе с крышками, что обеспечивает
высокую точность, правильную геометрическую
форму отверстий и их соосность. Поэтому крышки
подшипников невзаимозаменяемы и для различия
имеют на наружной поверхности риски В средней
опоре имеются гнезда для установки упорных по-
луколец 12, удерживающих коленчатый вал от осе-
вых перемещений. С задней стороны от средней
опоры ставится металлокерамическое полукольцо
(желтого) цвета), а с передней стороны стадеа-
люминиевое. Величина осевого зазора коленчатого
вала должна быть 0,06-0,026 мм. Если зазор пре-
вышает максимально допустимый (0,35 мм), необ-
ходимо заменить полукольца ремонтными, увели-
ченными на 0,127 мм. Следует иметь в виду, что
канавки, находящиеся на одной стороне полуко-
лец, должны быть обращены к упорным поверхнос-
тям коленчатого вала. Снизу блок цилиндров зак-
рывается стальным штампованным картером 37.
Картер имеет перегородку для успокоения масла.
Между масляными картером и блоком цилиндров ус-
тановлена прокладка из пробкорезиновой смеси. К
заднему торцу блока цилиндров крепится картер
сцепления. Точное расположение картера относи-
тельно блока цилиндров и соосность коленчатого
вала и первичного вала коробки передач обеспе-
чивается двумя центрирующими втулками, запрес-
сованными в блок цилиндров. Головка цилиндров
27 общая для четырех цилиндров, отлита из алю-
миниевого сплава, имеет камеры сгорания клино-
видной формы. В головку запрессованы направляю-
щие втулки клапанов и седла, изготовленные из
чугуна. Седла, предварительно охлажденные в
жидком азоте, вставлены в гнезда нагретой го-
ловки цилиндров. Благодаря этому обеспечивается
надежная и прочная посадка седел в головке.
Между головкой и блоком цилиндров установлена
специальная безусадочная прокладка на металли-
ческом каркасе. Головка центрируется на блоке
цилиндров двумя втулками и крепится к нему де-
сятью болтами. Для равномерного обжатия всей
поверхности прокладки головки блока, для обес-
печения надежного уплотнения и исключения в
последующем подтяжки болтов при техническом об-
служивании автомобиля болты крепления головки
цилиндров затягиваются равномерно без рывков в
четыре приема и в строго определенной последо-
вательности; 1 прием затягивают болты моментом
2 кг-см; 2 прием затягивают болты моментом 7,08
-8,74 кгсм, 3 прием - доворачивают болты на
90'; 4 прием - снова доворачивают болты на 90".
В верхней части головки цилиндров расположены
пять опор под шейки распределительного вала 17.
Опоры выполнены разъемными. Верхняя половина
находится в корпусах подшипников 16 и 21 (пе-
реднем и заднем), а нижняя в головке цилиндров.
Установочные втулки корпусов подшипников расп-
ределительного вала размещены у шпилек крепле-
ния корпусов. Отверстия в опорах обрабатываются
в сборе с корпусами подшипников, поэтому они
невзаимозаменяемы, и головку цилиндров можно
заменять только в сборе с корпусами подшипни-
ков. На поверхности головки цилиндров, сопряга-
ющиеся с корпусами подшипников, в зоне крайних
опор распределительного вала наносят герметик
типа КЛТ-75ТМ. Устанавливают корпуса подшипни-
ков и затягивают гайки их крепления в два прие-
ма: 1-й прием предварительно затягивают гайки в
последовательности, указанной на листе 7. до
прилегания поверхностей корпусов подшипников к
головке цилиндров, следя за тем, чтобы устано-
вочные втулки корпусов свободно вошли в свои
гнезда; 2-й прием окончательно затягивают гайки
моментом 2,2 кг/см в той же последовательности.
Фазы газораспределения. За один рабочий цикл в
цилиндре двигателя происходит четыре такта
впуск горючей смеси, сжатие, рабочий ход и вы-
пуск отработавших газов. Эти такты осуществля-
ются за два оборота коленчатого вала, т.е. каж-
дый такт происходит за полоборота (180')
коленчатого вала. Впускной клапан начинает отк-
рываться с опережением, т.е. до подхода поршня
к верхней мертвой точке (ВМТ) на расстояние,
соответствующее 33' поворота коленчатого вала
до ВМТ. Это необходимо для того, чтобы клапан
был полностью открытым, когда поршень пойдет
вниз, и через полностью открытое впускное от-
верстие поступило по возможности больше свежей
горючей смесиВпускной клапан закрывается с за-
паздыванием, т.е. после прохождения поршнями
нижней мертвец точки (НМТ) на расстоянии, соот-
ветствующем 79 поворота коленчатого вала после
НМТ. Вследствие инерционного напора струи вса-
сываемой горючей смеси она продолжает поступать
в цилиндр, когда поршень уже начал движение
вверх, и тем самым обеспечивается лучшее напол-
нение цилиндра. Таким образом, впуск практичес-
ки происходит за время поворота коленчатого ва-
ла на 292 . Выпускной клапан начинает
открываться еще до полного окончания рабочего
хода, до подхода поршня к НМТ на расстояние,
соответствующее 47' поворота коленчатого вала
до НМТ. В этот момент давление в цилиндре еще
довольно велико, и газы начинают интенсивно ис-
текать из цилиндра, в результате чего их давле-
ние и температура быстро падают. Это значитель-
но уменьшает работу двигателя во время выпуска
и предохраняет двигатель от перегрева. Выпуск
продолжается и после прохождения поршнем ВМТ,
т.е. когда коленчатый вал повернется на 17'
после ВМТ. Таким образом, продолжительность вы-
пуска составляет 244'. Из диаграммы фаз видно,
что существует такой момент (50' поворота ко-
ленчатого вала около ВМТ), когда открыты однов-
ременно оба клапана - впускной и выпускной. Та-
кое положение называется перекрытием клапанов.
Из-за малого промежутка времени перекрытие кла-
панов не приводит к проникновению отработавших
газов во впускной трубопровод, а наоборот,
инерция потока отработавших газов вызывает под-
сос горючей смеси в цилиндр и тем самым улучша-
ет его наполнение. Описанные фазы газораспреде-
ления имеют место при зазоре А между кулачком
распределительного вала и толкателем клапана на
холодном двигателе. Чтобы обеспечить согласова-
ние моментов открытия и закрытия клапанов с уг-
лами поворота коленчатого вала (т. е. обеспе-
чить правильную установку фаз
газораспределения), на деталях двигателя имеют-
ся метки: 7 на задней крышке зубчатого ремня; 8
на шкиве распределительного вала; 10 и 11 на
передней крышке зубчатого ремня; 12 на шкиве
привода генератора; 13 на крышке масляного на-
соса; 14 на зубчатом шкиве коленчатого вала.
Если фазы газораспределения установлены пра-
вильно, то при положении поршня первого цилинд-
ра в ВМТ в конце такта сжатия метка 7 на задней
крышке зубчатого ремня должна совпадать с мет-
кой 8 на шкиве распределительного вала, а метка
14 на зубчатом шкиве коленчатого вала с меткой
13 на крышке масляного насоса. Когда полость
привода распределительного вала закрыта перед-
ней крышкой, то положение коленчатого вала мож-
но определить по меткам на шкиве привода гене-
ратора и передней крышке зубчатого ремня. При
положении поршня четвертого цилиндра в ВМТ мет-
ка 12 на шкиве должна совпадать с меткой 11 на
крышке привода распределительного вала. Кроме
того, можно пользоваться меткой 20 на маховике
и шкалой 19 в люке картера сцепления. Одно де-
ление шкалы соответствует повороту коленчатого
вала на Г. При совпадении меток регулируются
натяжение ремня и зазоры А в клапанном механиз-
ме. Порядок работы двигателя. Для плавной рабо-
ты многоцилиндрового двигателя и уменьшения не-
равномерных нагрузок на коленчатый вал рабочие
процессы в различных цилиндрах должны происхо-
дить в определенной последовательности (поряд-
ке). Порядок работы цилиндров двигателя зависит
от расположения шеек коленчатого вала и кулач-
ков распределительного вала и у двигателей се-
мейства 2108 составляет 1-3-4-2. Последователь-
ность чередования тактов в цилиндрах двигателя
за два полных оборота удобно проследить по таб-
лице: Когда в первом цилиндре поршень движется
вниз в диапазоне от 0 до 180' поворота, проис-
ходит сгорание и расширение газов. Во время
расширения газы совершают полезную работу, поэ-
тому этот такт называют рабочим ходом. Третий
цилиндр отстает от первого на 180', и в нем
поршень движется вверх, осуществляя сжатие ра-
бочей смеси. В четвертом цилиндре, отстающем от
первого на 360", а от третьего на 180'. поршень
движется вниз, и происходит впуск горючей сме-
си. И, наконец, во втором цилиндре, отстающем
по циклу рабочего процесса на 540' от первого
цилиндра, в это время поршень движется вверх, и
происходит выпуск отработавших газов. Аналогич-
но в диапазоне от 180' до 360' поворота первой
шатунной шейки рабочий ход происходит в третьем
цилиндре, сжатие в четвертом, впуск - во втором
и выпуск в первом и т.д.
1. Приемник масляного насоса;
2. Масляный картер;
3. Масляный фильтр:
4. Блок цилиндров:
5. Выпускной коллектор;
6. Впускной трубопровод;
7. Подводящая труба насоса охлаждающей жидкости;
8. Теплоизолирующий экран карбюратора;
9. Термостат;
10. Топливный насос;
11. Крышка маслозаливной горловины;
12. Крышка головки цилиндров;
13. Передний корпус подшипников распределительного вала;
14. Распределительный вал;
15. Головка цилиндров;
16. Свеча зажигания;
17. Прокладка головки цилиндров;
18. Поршень;
19. Поршневой палец;
20. Шатун;
21. Вкладыш шатунного подшипника коленчатого вала;
22. Крышка шатуна;
23. Коленчатый вал;
24. Маслоотражательный колпачок;
25. Толкатель;
26. Сухарь клапана;
27. Тарелка пружин;
28. Регулировочная шайба;
29. Внутренняя пружина клапана;
30. Наружная пружина клапана;
31. Опорная шайба пружин;
32. Стопорное кольцо;
33. Направляющая втулка клапана;
34. Седло клапана;
35. Впускной клапан;
36. А.Зазор в механизме привода клапанов на холодном двигателе: 0,2 мм для впускных
клапанов и 0,35 мм для выпускных;
37. В.Диаграмма фаз газораспределения;
38. 1.Впуск горючей смеси;
39. 11.Сжатие;
40. III.Рабочий ход;
41. IV.Выпуск.
|