Общо устройство на автомобилен двигател

Отворете голямо изображение в нов раздел »

---

Автомобилите са оборудвани с четирицилиндрови, четиритактови карбураторни двигатели с различен обем на цилиндъра.


Разположението на двигателя е просто и лесно за поддръжка. Всички компоненти на двигателя, изискващи настройка или поддръжка (дистрибутор, свещи, карбуратор, въздушен филтър, винтове за регулиране на лоста на клапаните, гайка за обтягане на веригата, маслен филтър, генератор), инсталирани на лесно достъпни места.

Цилиндрите на двигателя са комбинирани с горната част на картера и образуват една отливка - цилиндровия блок. Това разположение осигурява структурна здравина, твърдост, компактност, надеждност и намалява теглото на двигателя. Всеки цилиндър на двигателя има един всмукателен клапан и един изпускателен клапан.

Буталата 17 имат два компресионни пръстена 40 и 41 и един маслосъбиращ пръстен 39 с пружина. Буталото е свързано към свързващия прът 11 чрез бутален щифт 16, притиснат в горната глава на свързващия прът.

Разпределителният вал 23 е монтиран върху главата на цилиндъра в корпуса 24 и се задвижва от коляновия вал от двуредова ролкова верига 18. Предимствата на задвижването са простотата на конструкцията и по-малкото тегло в сравнение с други видове трансмисии.

Цилиндровият блок 12 е основната част на двигателя и служи за монтиране и закрепване на механизми, устройства и спомагателни възли на двигателя. Блокът е излят от специален нисколегиран чугун. По цялата височина на цилиндрите са направени проходи за охлаждащата течност, което подобрява охлаждането на буталата и буталните пръстени и намалява деформациите на блока от неравномерно нагряване.

За да се увеличи твърдостта на двигателя, долната равнина на блока се спуска с 50 mm под оста на коляновия вал. Блоковите цилиндри са разделени на пет класа по диаметър, всеки със стъпка от 0,01 mm, обозначени с буквите A, B, C, D, E. Класът на цилиндрите е посочен в долната равнина на блока срещу всеки цилиндър. Цилиндърът и свързващото се с него бутало трябва да са от един и същи клас. При ремонт на блок цилиндрите могат да бъдат пробити и шлифовани до увеличен диаметър на буталото (с 0,2–0,4–0,6 mm), като се вземе предвид хлабината между буталото и цилиндъра, равна на 0,05–0,07 mm.


В долната част на цилиндровия блок има пет опори на основните лагери на коляновия вал с тънкостенни стоманено-алуминиеви втулки 4. Лагерите имат подвижни капаци 2, които са закрепени към блока със самозаключващи се болтове. Отворите за лагерите на коляновия вал в цилиндровия блок се обработват заедно с капаците. Следователно лагерните капачки не са взаимозаменяеми и имат маркировки по външната повърхност, за да ги разграничат. Лагерните опори и съответните капаци се измерват от предния край на цилиндровия блок.

От лявата страна на блока е монтиран задвижващият вал на маслената помпа, разпределителя на запалването и горивната помпа. В отворите за ролковите лагери се пресоват валцувани стоманено-алуминиеви втулки. Съвместната им обработка в блока осигурява необходимата центровка на лагерите. При проверка на техническото състояние и ремонт на блока е необходимо да се гарантира, че отворът за смазване в предната втулка съвпада с канала в цилиндровия блок.

В предната част на цилиндровия блок има кухина за верижното задвижване на времето. Тази кухина е затворена от капак 14. Към цилиндровия блок отзад е прикрепен държач на задно маслено уплътнение. В капака 14 и държача са монтирани самозатягащи се уплътнения.

От лявата страна на цилиндровия блок са прикрепени маслен филтър, горивна помпа, вентилационна система на картера и електрически сензор за налягане на маслото 33. Двигателят на автомобила VAZ-2103 е допълнително оборудван със сензор за индикатор за налягането на маслото 32. От дясната страна на цилиндровия блок са монтирани водна помпа и генератор. В долната част на цилиндровия блок, от дясната и лявата страна, има уши за монтиране на двигателя върху скобите за окачване. В горната равнина на блока, в предната му лява част, е монтиран прекъсвач-разпределител. Цилиндровият блок е затворен отдолу с щампован стоманен картер 38. Картерът има преграда за успокояване на маслото. Между масления съд и цилиндровия блок е монтирано уплътнение от коркова каучукова смес.


Цилиндровата глава 19 е обща за четири цилиндъра, излята от алуминиева сплав, има клиновидни горивни камери. Направляващите втулки и седла на клапаните, изработени от чугун, са пресовани в главата. Размерите на леглото на всмукателния клапан са по-големи от размерите на леглото на изпускателния клапан.
Между главата и цилиндровия блок има уплътнение от азбестов материал върху метална рамка, импрегнирана с графит; уплътнението има мек стоманен кант около ръбовете на отворите на цилиндъра. Отворът на канала за подаване на масло към разпределителния вал е ограден с медна лента. За да предотвратите залепването на уплътнението към блока и главата на цилиндъра, препоръчително е да го натриете с графитен прах преди монтажа.

Цилиндровата глава е прикрепена към цилиндровия блок с 11 болта. За да се осигури равномерно и плътно прилягане на главата към блока и да се предотврати изкривяване, болтовете трябва да се затегнат на студен двигател на два етапа с помощта на динамометричен ключ и в строго определена последователност (от центъра към периферията, последователно наляво и надясно). В първата стъпка затягането се извършва предварително (моментът на затягане е приблизително 4 kgf·m за 10 основни болта и 1,5 kgf·m за един болт на ухото). Във втората стъпка се извършва окончателното затягане (момент на затягане 11,5 kgf·m за 10 болта и 3,8 kgf·m за болта на ухото).

Монтажните болтове на главата на цилиндъра трябва да се затегнат след първите 1500-2000 км и впоследствие след отстраняване на главата на цилиндъра или когато се появят признаци на изтичане на газ или охлаждаща течност между блока и главата на цилиндъра.


Горната част на главата на цилиндъра е покрита с щампован стоманен капак. В горната част на капака има гърловина за пълнене на масло в двигателя. За да се елиминират течовете на масло, между главата на цилиндъра и капака е монтирано уплътнение от смес от корк-каучук. Капакът е прикрепен към главата на цилиндъра с помощта на шпилки и гайки. За да се подобри прилягането на капака към главата, под гайките са монтирани широки, твърди шайби.

Двигателят със съединител и скоростна кутия е монтиран на автомобила върху три еластични опори. Опорите поддържат както теглото на силовия агрегат, така и натоварванията, които възникват, когато автомобилът започне да се движи, ускорява и спира.

Двигателят е прикрепен към напречната греда на предното окачване на превозното средство чрез две предни опори 28 и към напречната греда на задното окачване на двигателя чрез две задни опори 29.

Предните опори имат гумени възглавници 35, в които са вулканизирани стоманени шайби с монтажни болтове. За да се увеличи твърдостта в отвора, има пружини вътре в възглавниците. За ограничаване на ударите се използват буфери 34, които представляват гумен прът с втулка от вулканизирана стомана.

Възглавниците са закрепени към междинните плочи, а тези от своя страна към скобите 36 на предната опора на двигателя; скобите са закрепени към фланеца на цилиндровия блок с четири шпилки.

Задната опора 29 се състои от три стоманени плочи, вулканизирани към разделящата ги гума. Горната плоча е прикрепена към задния капак на скоростната кутия, а долните са прикрепени към напречната греда на задния монтаж на двигателя.

Задвижване на спомагателния агрегат

Отворете голямо изображение в нов раздел »

---

Помощните възли на двигателя, както и клапанният механизъм, се задвижват от коляновия вал с помощта на верижна трансмисия, която се намира в предната кухина на цилиндровия блок и е затворена от алуминиев капак.

Верижната трансмисия се състои от двуредна ролкова верига 44, задвижващо зъбно колело 53, монтирано на коляновия вал, задвижвано зъбно колело 45, задвижвано зъбно колело 42 на разпределителния вал, амортисьор на веригата 43 и обтегач 30 с обувка 46.

Обувката на обтегача и водачът на веригата имат стоманена рамка с вулканизиран гумен слой. В долната част на цилиндровия блок е монтиран ограничителен щифт 54, който предотвратява падането на веригата в картера на двигателя при отстраняване на зъбното колело на разпределителния вал (когато главата на цилиндъра е свалена от кола).

Валът 47 на задвижването на маслената помпа и разпределителя на запалването е монтиран по дължината на двигателя и има две опорни шийки, спирална предавка и ексцентрик 52, който задвижва горивната помпа чрез тласкач. Спиралното зъбно колело на вал 47 е в зацепление със зъбно колело 49 и задвижва разпределителя на запалването и маслената помпа. Зъбно колело 49 е монтирано вертикално и се върти в металокерамична втулка 50, притисната в цилиндровия блок. Зъбното колело има отвор с шлици, в който влизат шлицовите краища на разпределителните валове и маслената помпа.

Корпусът на разпределителя на запалването е монтиран в горната равнина на цилиндровия блок и е прикрепен към него със стоманена плоча. Маслената помпа е завинтена към долната повърхност на цилиндровия блок.

Време на клапана

По време на един работен цикъл в цилиндъра на двигателя се извършват четири такта: всмукване на горимата смес, компресия, силов ход и изпускане на отработените газове. Тези ходове се извършват при два оборота на коляновия вал, т.е. всеки такт се извършва при половин оборот (180°) на коляновия вал.

Всмукателният клапан започва да се отваря преди време, т.е. преди буталото да достигне горната мъртва точка (ГМТ) на разстояние, съответстващо на 12° на въртене на коляновия вал преди ГМТ. Това е необходимо, така че клапанът да е напълно отворен, когато буталото се спусне и възможно най-много свежа горима смес да влезе през напълно отворения всмукателен отвор.

Всмукателният клапан се затваря със закъснение, т.е. след като буталото премине долната мъртва точка (НМТ) на разстояние, съответстващо на 40° на въртене на коляновия вал след НМТ, поради инерционното налягане на струята засмукана горима смес продължава да тече в цилиндъра, когато буталото вече е започнало да се движи нагоре, и по този начин се осигурява по-добро пълнене на цилиндъра. По този начин всмукването става практически по време на завъртане на коляновия вал на 232°.

Изпускателният клапан започва да се отваря още преди пълния край на работния ход, преди буталото да се доближи до BDC на разстояние, съответстващо на 42° на въртене на коляновия вал спрямо BDC. В този момент налягането в цилиндъра е все още доста високо и газовете започват интензивно да изтичат от цилиндъра, в резултат на което тяхното налягане и температура бързо падат. Това значително намалява работата на двигателя по време на изпускане и го предпазва от прегряване.

Изпускането продължава дори след като буталото премине ГМТ, т.е. когато коляновият вал се завърти на 10 градуса след ГМТ. Така продължителността на изпускането е 232°.

От графиката за синхронизация на клапаните става ясно, че има момент (22° на въртене на коляновия вал близо до ГМТ), когато и двата клапана са отворени едновременно - всмукателният и изпускателният. Тази позиция се нарича припокриване на клапана. Поради краткия интервал от време, припокриването на клапаните не води до проникване на отработени газове във всмукателния колектор, а напротив, инерцията на потока отработени газове води до засмукване на горимата смес в цилиндъра и по този начин подобрява пълненето му.

Описаните фази на газоразпределение на клапана се извършват с разстояние от 0,30 mm между гърбицата на разпределителния вал и задвижващия лост на клапана при студен двигател.

За да се гарантира, че времето за отваряне и затваряне на клапана е координирано с ъглите на въртене на коляновия вал (т.е. да се осигури правилната инсталация на времето на клапана), има следи по зъбните колела на коляновия и разпределителния вал, както и по цилиндровия блок и корпуса на лагерите на разпределителния вал. Ако синхронизацията на клапана е настроена правилно, тогава, когато буталото на четвъртия цилиндър е в TDC в края на такта на компресия, маркировката a на корпуса на лагера на разпределителния вал трябва да съвпада с маркировката b на зъбното колело на разпределителния вал, а маркировката b на зъбното колело на коляновия вал трябва да съвпада с маркировката g на цилиндровия блок.

Когато задвижващата кухина на разпределителния вал е затворена от капака, позицията на коляновия вал може да се определи по маркировките върху шайбата и капака на задвижващия вал. Когато буталото на четвъртия цилиндър е в ГМТ, маркировката d на шайбата трябва да съвпада с дългата маркировка e на капака на задвижващия вал на разпределителния вал.