Razvodni mehanizam uključuje: pogon remena bregastog vratila, bregasto vratilo 5 (riža. 19), ispušni i usisni ventil 2, opruge ventila s dijelovima za pričvršćivanje i potiskivači 3 s podložnim pločama 6. Bregasto vratilo djeluje na ventil preko potiskivača 3. Ovaj dizajn mehanizma osigurava krutu i pouzdanu kinematičku vezu između bregastog vratila i ventila, čime se smanjuje razina vibracija dijelova.
Riža. 19. Dio glave motora osim usisnog ventila:
1 - glava cilindra: 2 - ventil; 3 - potiskivač; 4 - kućište ležaja bregastog vratila; 5 - bregasto vratilo; 6 - podloška za podešavanje; 7 - ploča opruga; 8 - praskalica ventila; 9 - kapa deflektora ulja; 10 - opružna podloška; 11 - vodilica rukavca; 12 - sjedište ventila; A je razmak između podloške za podešavanje i zgloba bregastog vratila.
Radni ciklus u cilindru motora odvija se unutar dva okretaja koljenastog vratila, tj. u četiri uzastopna takta (takt) klip: usis zapaljive smjese u cilindar; kompresija; radni takt pri kojem dolazi do izgaranja i širenja smjese; ispuštanje ispušnih plinova. Procesi unosa i ispuha zapaljive smjese (razvod ventila) uz pravovremeno otvaranje i zatvaranje odgovarajućih ventila (riža. 20).
Usisni ventil počinje se otvarati čak i prije početka usisnog takta, tj. prije nego što se klip približi V. M. T. na udaljenosti koja odgovara 33°rotacije radilice. To je neophodno kako bi se ventil potpuno otvorio do trenutka kada se klip spusti. Tada će više svježe zapaljive smjese teći kroz ulaz.
Ulazni ventil se zatvara s odgodom, tj. nakon što klip prođe N.M.T. na udaljenosti koja odgovara 79°rotacije radilice. Zbog inercijalnog tlaka mlaza, zapaljiva smjesa nastavlja teći u cilindar kada se klip već počeo kretati prema gore.
Ispušni ventil počinje se otvarati čak i prije kraja radnog takta, tj. prije nego što se približi N.M.T., na udaljenosti koja odgovara 47°rotacije radilice. U tom trenutku tlak u cilindru je još prilično visok, a plinovi počinju intenzivno izlaziti iz cilindra, zbog čega im tlak i temperatura brzo padaju. Time se uvelike poboljšava čišćenje cilindra od ispušnih plinova i štiti motor od pregrijavanja. Otpuštanje je završeno nakon što je klip prošao V.M.T., tj. nakon što se radilica zakrenula za još 17°.
Iz vremenskog dijagrama ventila se vidi da postoji takav period (tijekom rotacije radilice za 50°), kada su oba ventila, usisni i ispušni, otvoreni istovremeno. Zbog kratkog vremenskog intervala preklapanje ventila ne dovodi do prodiranja ispušnih plinova u usisnu granu; naprotiv, inercija izlaznog toka ispušnih plinova uzrokuje usisavanje zapaljive smjese u cilindar i time poboljšava njegovo punjenje.
Glava cilindra
Pojedinosti mehanizma za distribuciju plina ugrađene su na glavu cilindra. Glavne dimenzije glave cilindra i dijelova mehanizma za distribuciju plina dane su na sl. 21.
Četverocilindrična glava lijevana je od aluminijske legure. Izložen je visokim temperaturama i tlaku plina. Zbog toga ima kruti donji potporni dio, koji se intenzivno hladi tekućinom. Debljina stijenke je što ujednačenija kako bi se smanjila unutarnja naprezanja od toplinskog širenja.
U glavi cilindra nalaze se klinaste komore za izgaranje s ulaznim i izlaznim kanalima, koje su dovedene na desnu stranu i preko brtvi spojene na odgovarajuće cjevovode. Svaka komora za izgaranje ima otvore za svjećice s navojem na lijevoj strani glave cilindra. Na lijevoj strani nalaze se također dva kanala za ispuštanje ulja u uljni karter.
Slobodni prostor unutar glave cilindra čini rashladni plašt, koji sa stražnje strane ima izlaz na izlaznu cijev. Senzor za mjerač temperature rashladne tekućine također je uvrnut s ove strane. Kroz rupe na donjoj strani, rashladni plašt glave cilindra komunicira s rashladnim plaštom bloka cilindra. S desne strane, kroz dvije rupe, rashladna tekućina prolazi u plašt usisnog razvodnika za zagrijavanje zapaljive smjese.
U gornjem desnom dijelu izbušen je kanal za uljni vod duž cijele glave cilindra, iz kojeg se kosim kanalima dovodi ulje do ležajeva bregastog vratila, a horizontalnim kanalom desno do senzora lampice za upozorenje tlaka ulja.
Glava je pričvršćena na blok cilindra s deset vijaka. Za ravnomjerno i čvrsto prianjanje, vijci se moraju zategnuti na hladnom motoru određenim redoslijedom (riža. 22) i u četiri koraka: 1. - prethodno zategnite vijke momentom od 2 kgf·m; 2. - zategnite vijke momentom od 7,1... 8,7 kgf·m, 3. - zategnite vijke za 90°; 4. - ponovno zategnite sve vijke za 90 Budući da su vijci zategnuti do granice razvlačenja, izvlače se. Stoga se vijci mogu ponovno koristiti samo ako su rastegnuti na duljinu ne veću od 135,5 mm (bez glave vijka). Dvije čahure za centriranje oko vijaka 8 i 9 (vidi sl. 22) osigurati točan relativni položaj glave i bloka cilindra.
U gornjem dijelu glave cilindra nalazi se pet ležajeva za rukavce bregastog vratila. Nosači su odvojivi. Gornja polovica je u kućištima ležajeva (sprijeda i straga), a donji u glavi motora. Rupe za ležajeve su strojno obrađene u kompletu s kućištima ležajeva, tako da nisu međusobno zamjenjive i glava cilindra se može zamijeniti samo u kompletu s kućištima ležajeva.
Pogonski mehanizam ventila montiran na glavi cilindra zatvoren je poklopcem od lijevanog aluminija. Cijelim perimetrom donje površine poklopca prolazi utor u koji je umetnuta brtvena gumena brtva. Vijci za pričvršćivanje također su izolirani od poklopca gumenim čahurama. Dakle, poklopac ne dolazi u izravan dodir s glavom cilindra. Stoga se vibracije s glave cilindra ne prenose na poklopac i buka iz mehanizma za distribuciju plina je smanjena.
Motori 21081 i 2108 koriste iste glave cilindra. Ali imaju razliku u mjestu ugradnje svornjaka zateznog valjka. Na motorima 2108, klin je umotan u donju rupu 1 (riža. 23), a na motorima 21081 - u gornjoj rupi 2.
Glava cilindra motora 21083 razlikuje se od glave 2108 u povećanom promjeru usisnog ventila - 37 mm umjesto 35 mm. Sukladno tome, povećavaju se promjeri sjedišta ulaznih ventila i promjeri ulaznih kanala glave cilindra. Broj glave cilindra izliven je na njegovoj lijevoj strani, koja je, zbog poprečnog rasporeda motora na automobilu, prednja.
Brtva glave cilindra
Brtva glave cilindra dizajnirana je za brtvljenje između bloka i glave motora. Ima čelični okvir obložen azbestom s obje strane. Okvir sprječava širenje azbesta. Rubovi rupa za cilindre su obrubljeni aluminiziranim čelikom, rupa za prolaz ulja u bregastu osovinu je bakrenom trakom, a rupe za ispuštanje ulja u karter imaju dodatni brtveni premaz u obliku prirodne gume. valjak širine 2 mm i visine 0,035 mm.
Prilikom sastavljanja motora uvijek postavite novu brtvu. Ne smije se koristiti rabljena brtva jer neće brtviti. Prilikom postavljanja brtve treba obratiti pozornost na to da je rupa za prolaz ulja (obrubljen bakrenom trakom) koji se nalazi u području 5. vijka glave cilindra (broj vijka vidi sl. 22).
Na motorima 2108 i 21081 koriste se iste brtve, a na 21083 - druga, s povećanim rupama za cilindre. Lako ih je razlikovati po izgledu. Dakle, za brtvu 21083, skakač između rupa za cilindre je samo 5 mm, a same rupe imaju oblik kruga. Na brtvi 2108 rupe za cilindre imaju složenu konfiguraciju, a skakač između njih je 7,9 mm.
Sjedišta ventila izrađena su od posebnog lijevanog željeza kako bi se osigurala visoka udarna čvrstoća. Sjedišta ulaznih ventila utisnuta su u glavu cilindra s interferencijom od 0,081... 0,121 mm, a ispušni ventili - 0,071... 0,111 mm.
Ova smetnja je neophodna kako bi se osiguralo sigurno držanje sjedala u glavi cilindra u uvjetima visokih temperatura i udarnih opterećenja. Kako bi se olakšala ugradnja sjedala, ona se ili hlade u tekućem dušiku na -175°C prije utiskivanja ili se glava cilindra zagrijava na 80°C. Radni kosi sjedišta ventila (riža. 24) nakon prešanja, obrađuju se u sklopu s glavom cilindra kako bi se osiguralo točno poravnanje skošenja i rupa čahura za vođenje.
Vodilice ventila
Čahure za vođenje ventila izrađene su od lijevanog željeza i utisnute su u glavu cilindra s interferencijskim dosjedanjem od 0,063... 0,108 mm. Na njihovoj vanjskoj površini nalazi se utor u koji je umetnut čelični pričvrsni prsten. Osigurava točnost položaja čahura tijekom prešanja i štiti ih od mogućeg ispadanja.
Rupe u čahurama se obrađuju nakon što su utisnute u glavu cilindra. To osigurava usku toleranciju za promjer provrta i točnost njegovog položaja u odnosu na radne ivice sjedišta ventila. U rupama vodećih čahura napravljeni su spiralni utori za podmazivanje. Čahure usisnog ventila su užlijebljene do polovice duljine provrta, a čahure ispušnog ventila su užljebljene po cijeloj dužini provrta.
Na vrhu čahure vodilice stavljaju se kapice od gume otporne na toplinsko ulje s čeličnim prstenom za pojačanje, koje pokrivaju vreteno ventila i služe za smanjenje prodiranja ulja u komoru za izgaranje kroz raspore između čahure vodilice i stablo ventila.
Ventili
Ulazni ventil izrađen je od krom-nikal-molibden čelika. Radi boljeg punjenja cilindra njegova ploča ima nešto veći promjer od ploče ispušnog ventila.
Ispušni ventil radi na visokim temperaturama u okruženju agresivnog ispušnog plina. Stoga je zavaren iz dva dijela. Stablo ventila izrađeno je od krom-nikal-molibden čelika, koji ima visoku otpornost na trošenje i toplinsku vodljivost za učinkovito odvođenje topline s diska ventila na njegovu vodeću čahuru. Za disk ventila koristi se čelik krom-nikal-mangan otporan na toplinu. Osim toga, kako bi se smanjilo trošenje čela ventila, na njega je zavarena posebna legura otporna na toplinu.
Kako bi se povećala otpornost šipki na habanje, oba ventila su nitrirana, a gornji dio šipke je otvrdnut visokofrekventnim strujama.
Opruge pritišću ventil uz sjedište i sprječavaju njegovo odvajanje od gurača. Kako bi se izbjegle rezonantne vibracije, ugrađene su dvije opruge - vanjska i unutarnja (vidi sl. 19) uvrnut na jednu stranu. Donji krajevi opruge leže na potpornoj podlošci. Gornju potpornu ploču opruga drže na stablu ventila dva krakera, koji u presavijenom stanju imaju oblik krnjeg stošca.
Gurači 3 (vidi sl. 19) ventili prenose silu s bregaste osovine na ventil. Oni su čelični cilindrični. Površina u kontaktu s ventilom nitrokarburirana je do dubine od 0,2 mm kako bi se povećala otpornost na habanje. Na vrhu gurača nalazi se utor za podlošku za podešavanje.
Podloške za podešavanje b (vidi sl. 19) — ravni čelik nitrokarburiziran do dubine od 0,6 mm. Odabirom njihove debljine podešava se razmak A između brijega i podloške. Rezervni dijelovi se isporučuju s podloškama debljine od 3 do 4,5 mm u razmacima od svakih 0,05 mm. Debljina podloške (brojevima) označen je elektrokemijskom metodom na svojoj donjoj površini.
Bregasto vratilo je šipka s bregovima i ležajnim rukavcima. Oblik i raspored brega osigurava da se ventili otvaraju i zatvaraju u skladu s redoslijedom rada cilindara (1—3—4—2) i vrijeme ventila (vidi sl. 20).
Bregasto vratilo - lijevano željezo s pet ležajeva. Na njegovoj stražnjoj strani nalazi se ekscentar za pogon pumpe goriva, a na dršci je žlijeb za spajanje na spojku senzora razvodnika paljenja. Radne površine ekscentra, ekscentar i površina ispod kutije za brtvljenje su izbijeljene kako bi se povećala otpornost na habanje. Taj se proces sastoji u elektrolučnom taljenju površina, uslijed čega nastaje sloj tzv «bijela» lijevano željezo visoke tvrdoće.
Kako bi se spriječilo aksijalno pomicanje bregastog vratila, na njegovom stražnjem kraju nalazi se prirubnica koja je pričvršćena između glave cilindra (s kućištem ležaja) i pomoćno kućište. Prednji kraj bregastog vratila zabrtvljen je samopokretnom gumenom brtvom.
Kućišta ležajeva
Kućišta ležajeva bregastog vratila. Rubovi ležaja bregastog vratila okreću se u rupama koje su pola napravljene u glavi cilindra, a pola u kućištima ležaja (sprijeda i straga). Kućišta ležajeva su od lijevanog aluminija. U prednjem kućištu su prvi i drugi, u stražnjem dijelu - treći, četvrti i peti nosač. Razmak između rupa na nosačima i rukavaca bregastog vratila je u rasponu od 0,069... 0,11 mm. Najveći dopušteni razmak (nositi) - 0,2 mm.
Kućište svakog ležaja centrirano je u odnosu na glavu cilindra s dvije čahure za lociranje koje se stavljaju na pričvrsne klinove. Za sprječavanje curenja ulja ispod kućišta ležaja koristi se tekuća samostvrdnjavajuća brtvila tipa SUPER THREE BOND No 50 ili njemu slična brtvila domaće proizvodnje KLT-75T. Proizvodi se u cijevima, pri sastavljanju motora nanosi se bičem na površinu glave cilindra u području krajnjih ležajeva bregastog vratila.
Kako bi se spriječilo lomljenje ili savijanje kućišta ležaja, bregasto vratilo treba postaviti u nosače, okrećući bregove prvog cilindra prema gore, a pričvrsne matice moraju se pritezati određenim redoslijedom (riža. 25) i to u dva koraka. Prvo prethodno zategnite matice dok površine kućišta ležaja ne dođu u dodir s glavom motora. U tom slučaju, montažne čahure kućišta moraju slobodno ulaziti u svoje utičnice. Zatim konačno zategnite pričvrsne matice momentom od 2,2 kgfm, slijedeći isti redoslijed.
Pogon bregastog vratila
Pogon bregastog vratila sastoji se od nazubljene pogonske remenice 1 (riža. 26) na koljenastom vratilu, gonjenu nazubljenu remenicu 5 na bregastom vratilu, zatezni valjak 3 i nazubljeni remen 6. Remenicu 2 rashladne pumpe također pokreće isti remen. Pogon remena radi u suhom okruženju, bez podmazivanja. Od prašine i prljavštine zatvoren je prednjim plastičnim i stražnjim čeličnim zaštitnim poklopcima.
Riža. 26. Shema pogona bregastog vratila:
1 - spužvasta remenica radilice; 2 - remenica pumpe rashladne tekućine; 3 - zatezni valjak; 4 - stražnji poklopac remena; 5 - remenica bregastog vratila; 6 - zupčasti remen; 7 - os zateznog valjka; A - instalacijske antene na stražnjem poklopcu remena; B - oznaka na remenici bregastog vratila; C - oznaka na poklopcu pumpe za ulje; D - oznaka na remenici radilice.
Posebnost pogona je nazubljeni elastični remen s polukružnim zupcima. Izrađen je od gume otporne na ulje ojačane užetom od stakloplastike. Zubi su prekriveni elastičnom tkaninom za povećanje otpornosti na habanje. Užad i platno povezani su s gumom tijekom procesa vulkanizacije i daju remenu veliku čvrstoću. Dvije grane remena zajedno izdržavaju vlačnu silu do 1200 kgf.
Zatezanje remena provodi zatezni valjak 3, koji se okreće na ekscentričnoj osi 7. Okretanjem osi u odnosu na pričvrsni zatik možete promijeniti položaj središta rotacije valjka.
Za usklađivanje trenutaka otvaranja i zatvaranja ventila s kutovima rotacije koljenastog vratila (tj. osigurati ispravnu ugradnju razvoda ventila), označene su remenice koljenastog i bregastog vratila «U» i «D». Na stražnjem poklopcu zupčastog remena nalazi se oznaka «A» (unazad zakrivljena vitica), a na poklopcu pumpe za ulje je oznaka «S». Ako je razvod ventila ispravno postavljen, kada je klip prvog cilindra u V.M.T. na kraju takta kompresije, oznaka «U» na remenici bregastog vratila mora odgovarati oznaci «A» na stražnjoj korici i naljepnici «U» na remenici radilice - s oznakom «S» na poklopcu pumpe za ulje.
Na automobilu je motor smješten tako da oznake «S» a nalaze se na slabo vidljivom području. Stoga je također moguće kontrolirati položaj koljenastog vratila oznakom na zamašnjaku i ljestvicom u otvoru kućišta spojke (vidi sl. trideset).