Az autómotor felépítése (VAZ-1111)

Az autók a 1111-es és 11113-as modellek kéthengeres, négyütemű karburátoros motorjával vannak felszerelve, különböző hengertérfogattal. Soros hengerelrendezéssel és a hengerfejen található vezérműtengellyel rendelkeznek.

Ez a két egységes motor 649 és 750 cm³ munkatérfogattal különbözik a dugattyúkban és a hengerblokkban (különböző átmérőjű bemeneti csatornák és szelepek), hengerfej tömítés (különböző átmérőjű hengerfuratok) és karburátorok (különböző kalibrációs adatok). Ezenkívül különbségek vannak a lendkerék, a generátor hajtótárcsa és a kiegyenlítő tengelyek kiegyensúlyozó tömegei között.

A 9,9-es sűrítési arányú motorok AI-93-as motorbenzinnel működnek, legalább 93-as oktánszámú kutatási módszer szerint.

A motorok nagy teljesítménye és gazdaságossága a kompakt égéstér, a kétkamrás karburátor, az üzemanyag- és gyújtásrendszer-beállítások kiválasztásával, a szívó- és kipufogócsatornák alakjának megválasztásával, a szelepek időzítésével, valamint a mechanikai veszteségek csökkentésével érhető el a motor egészében.

A motor hengereit a forgattyúház felső részével kombinálják, és egyetlen öntvényt alkotnak - a hengerblokkot. Ez az elrendezés biztosítja a szerkezet szilárdságát, merevségét, tömörségét, megbízhatóságát, valamint csökkenti a motor tömegét.

A főtengely három támaszra van felszerelve a hengerblokk alján. A főtengely első és hátsó vége önfeszítő gumitömítésekkel van tömítve.



Minden motorhengernek egy szívó- és egy kipufogószelepe van. A 25 dugattyúknak két nyomógyűrűje és egy rugós olajkaparó gyűrűje van. A dugattyút a hajtórúd felső részébe nyomott dugattyúcsap köti össze a hajtórúddal.

A 12 vezérműtengely a hengerfejre van felszerelve, és a főtengelyről egy 10 fogasszíj hajtja meg. A hajtás előnye az egyszerű kialakítás és a más típusú hajtóművekhez képest kisebb súlya.

Kéthengeres motorokhoz (milyenek a motorok mod. 1111 és 11113) a forgattyús mechanizmus mozgó tömegeinek egyensúlya rosszabb a négyhengeresekhez képest. Ez magasabb motorvibrációt eredményez. Ha nem tesznek megfelelő intézkedéseket, ezek a rezgések negatív hatással lesznek mind az autó karosszériájára, mind az utasokra. Ezért a motorok rezgésének csökkentése érdekében mod. Az 1111. és 11113. számú kiviteli alaknál a motor jobb és bal oldalán két 31 kiegyensúlyozó tengely van felszerelve, amelyeket a főtengelyről fogaskerekek hajtanak meg. Ezek a tengelyek kiegyensúlyozatlan tömegűek, és forgáskor kompenzálják a dugattyúból és a hajtórúdból származó tehetetlenségi erőket. Ezenkívül a rezgések csökkentése érdekében a generátorhajtás 28 lendkerékén és 5 szíjtárcsáján egyoldali füleket készítenek. Az ilyen tervezési intézkedések eredményeként a motor vibrációja elfogadható szintre csökken.

Mivel az 1111-es és 11113-as motorok különböző dugattyútömegűek, ennek megfelelően eltérő kiegyensúlyozatlansági értékekkel rendelkeznek a kiegyensúlyozó tengelyek, a lendkerék és a generátor hajtótárcsa esetében. Ezért az 11113-as motor ezen alkatrészeinek megkülönböztetésére vannak jelek. A lendkeréken 135 mm átmérőjű gyűrű alakú horony található a főtengelyhez való rögzítés oldalán. A kiegyensúlyozó tengelyeken a hátsó csapágy ülésfelületének közelében egy gyűrű alakú horony található. A generátor hajtótárcsájának hátsó oldalán egy 120 mm átmérőjű gyűrű alakú horony van megmunkálva.

Hengerblokk

Az 1. hengerblokk a motor alapvető része, és a motor mechanizmusainak, eszközeinek és segédegységeinek felszerelésére és rögzítésére szolgál. A blokk speciális alacsony ötvözetű öntöttvasból van öntve.

A hengerek teljes magasságában hűtőfolyadék-járatok vannak kialakítva, ami javítja a dugattyúk és a dugattyúgyűrűk hűtését, és csökkenti a blokk egyenetlen felmelegedéséből adódó deformációit.

A merevség növelése érdekében a blokk alsó síkját 53 mm-rel leengedjük a főtengely tengelye alá. A blokkhengerek átmérőjük szerint öt osztályba vannak osztva, mindegyik 0,01 mm-es lépésközzel, amelyeket A, B, C, D, E betűk jelölnek:

Osztály	Motorhenger átmérő 1111, mm	Motorhenger átmérő 11113, mm
A	76,000...76,010	82,000...82,010
IN	76,010...76,020	82,010...82.020
VEL	76,020...76,030	82,020...82,030
D	76,030...76,040	82,030...82,040
E	76,040...76,050	82,040...82,050

A hengerosztály a blokk alsó síkján van feltüntetve az egyes hengerekkel szemben.

A hengernek és a hozzá tartozó dugattyúnak azonos osztályúnak kell lennie. A javítások során a hengerek fúrhatók és csiszolhatók, így a dugattyú átmérője 0,4 és 0,8 mm-rel növelhető.

A hengerblokk alsó részében három főtengely fő csapágytámasz található vékonyfalú acél-alumínium betétekkel. A csapágyak 2 levehető fedelekkel rendelkeznek, amelyek önzáró csavarokkal vannak a blokkhoz rögzítve. A hengerblokkban a főtengely csapágyainak furatai a burkolatokkal együtt vannak megmunkálva, ami biztosítja a nagy pontosságot, a furatok helyes geometriai alakját és azok beállítását.

A középső fő csapágyhéjak a belső felületen horony nélkül készülnek. A külső fő csapágyhéjakon 1997-ig hornyok voltak a belső felületen (felső és alsó egyaránt). 1997 óta a külső főcsapágyak alsó héjait horony nélkül szerelik fel.

A csapágyfedelek nem cserélhetők, és a külső felületükön nyomok vannak (lásd a 9. fejezetet). A csapágytartókat és a megfelelő burkolatokat a hengerblokk elülső végétől mérik. A burkolatok úgy vannak elhelyezve, hogy a jelek a generátor beépítési oldalán legyenek.

A középső támasztékon vannak foglalatok a forgattyús tengelyt az axiális mozgástól tartó tolófélgyűrűk felszereléséhez. Az axiális hézag értékének 0,06...0,26 mm-nek kell lennie. Ha a rés meghaladja a megengedett legnagyobb értéket (0,35 mm), akkor a félgyűrűket javítógyűrűkre kell cserélni, 0,127 mm-rel növelve. Figyelembe kell venni, hogy a félgyűrűk egyik oldalán található hornyoknak a főtengely nyomófelületei felé kell nézniük.

A hengerblokkot alulról egy préselt acél forgattyúház 32 zárja le. A forgattyúháznak van egy válaszfala az olaj lecsillapítására. Az olajteknő és a hengerblokk közé parafa gumikeverékből készült tömítés van beépítve.

A 30 hátsó olajtömítés-tartó a hengerblokk hátsó oldalához van rögzítve. A tömítéssel előre összeszerelt tartót a hengerblokkra kell felszerelni a benne elhelyezett főtengellyel és meghúzva a fő csapágyfedeleket. A tartó csavarokkal és rugós alátétekkel van a hengerblokkhoz rögzítve.

A hengerblokk köpenyének jobb első részén van egy üreg a hűtőfolyadék-szivattyú számára. Alatta a 8 olajszűrő van felszerelve A bal oldalon a generátor a hengerblokkra van felszerelve. A bal alsó sarokban van egy fül, amellyel a motort a felfüggesztési konzolra rögzítheti.

A hengerblokk elülső részében egy 3 olajszivattyú van felszerelve egy tömítésen keresztül, amelynek fedelében az első főtengely 4 olajtömítése található.

Az olajszivattyú pontos helyzetét a hengerblokkhoz és a főtengelyhez képest a szivattyúházba nyomott két rögzítőcsap biztosítja, amelyek a hengerblokk megfelelő furataiba jutnak.

A 9 és 14 burkolatok a hengerblokk elülső végéhez vannak rögzítve, és üreget képeznek a 10 vezérműszíj számára.

A tengelykapcsoló háza a hengerblokk hátsó végéhez van rögzítve. A forgattyúház hengerblokkhoz viszonyított pontos helyzetét, valamint a hajtómű főtengelyének és primer tengelyének egybeállítását két, a hengerblokkba préselt központosító persely biztosítja.

Hengerfej

A 22 hengerfej alumíniumötvözetből van öntve, és ék alakú égésterekkel rendelkezik. A fej öntöttvas vezetőperselyekkel és szelepülékekkel van felszerelve. A szívószelep-ülék méretei nagyobbak, mint a kipufogószelep-ülék méretei. A folyékony nitrogénnel előhűtött ülések a fűtött hengerfej üléseibe kerülnek. Ez biztosítja a nyergek biztonságos és szilárd illeszkedését a fejben. Az ülések munkaletöréseit köszörüljük, miután azokat a szelepvezető perselyek furataival koncentrikusan beszereltük a fejbe. A fej és a hengerblokk közé egy speciális zsugorodásálló tömítés van felszerelve egy fémkeretre.

A fej középpontjában két persely található a hengertömbön, és hat csavarral van rögzítve. A blokktömítés teljes felületének egyenletes összenyomódása, a megbízható tömítés biztosítása és a csavarok meghúzásának megakadályozása érdekében a jármű későbbi karbantartása során a hengerfej rögzítőcsavarjait egyenletesen, rángatás nélkül, négy lépésben és szigorúan meghatározott módon húzzuk meg (a 10. lapon látható) sorozatok:

• 1. lépés: Húzza meg a csavarokat 2 kgf·m nyomatékkal;
• 2. módszer - húzza meg a csavarokat 7,08...8,74 kgf·m nyomatékkal;
• 3. lépés – fordítsa el a csavarokat 90°-kal;
• 4. lépés: Fordítsa el ismét az összes csavart 90°-kal.

A hengerfej felső részén három támasz található a 12 vezérműtengely csapjai számára. A támasztékok levehetők. A felső fele a 15 csapágyházban, az alsó fele pedig a hengerfejben található. A vezérműtengely csapágyházának rögzítőperselyei a ház rögzítő csapjainál találhatók. A csapágyak furatai a csapágyházzal együtt vannak megmunkálva, ezért a hengerfejet csak a csapágyházzal együtt lehet cserélni.

KLT-75T típusú tömítőanyagot kell felhordani a hengerfej azon felületeire, amelyek a csapágyházhoz illeszkednek, a vezérműtengely szélső támasztékainak területén.

A csapágyház felszerelése és az anyák meghúzása két lépésben történik:

• 1. lépés: Előzetesen húzza meg az anyákat a 10. lapon jelzett sorrendben, amíg a csapágyház felületei egy szintbe nem kerülnek a hengerfejjel. A ház rögzítőperselyeinek szabadon kell illeszkedniük a foglalatba;
• 2. lépés - végül húzza meg az anyákat 2,2 kgf·m nyomatékkal ugyanabban a sorrendben.

A fej felső részén négy, 35.320...36.345 mm átmérőjű foglalat található a szelepemelők számára.

A hengerfej tetejét alumíniumöntvény 16 burkolat zárja tömítéssel.

A 19 segédegység háza a hengerfej hátsó végéhez van rögzítve.

A motor a tengelykapcsolóval és a sebességváltóval együtt egy erőegységet alkot, amely három rugalmas támasztékkal van felszerelve a jármű segédvázára. A támasztékok mind az erőgép súlyát, mind az autó mozgásának, gyorsításának és fékezésekor fellépő terheléseket támogatják. A támasztékok csökkentik a karosszéria vibrációját, amikor a motor jár, minimális motorrezgést biztosítanak, és védik a motort az ütési terheléstől, amikor az autó egyenetlen utakon halad. A támasztékok elhelyezése a motor és az erőegység súlypontjának figyelembe vételével segít csökkenteni a rezgés átvitelét a testre. A motortartó kialakítása kiküszöböli a motor részei és a karosszéria közötti közvetlen érintkezés lehetőségét, ami jelentősen csökkenti a zaj és a kopogás átvitelét a futó motorból a karosszérián belül.

Szelep időzítés

Egy munkaciklus alatt négy ütem történik a motor hengerében: éghető keverék beszívása, kompresszió, teljesítménylöket és kipufogógázok elszívása. Ezek a löketek a főtengely két fordulatával fejeződnek be.

A szívószelep nyitni kezd, mielőtt a dugattyú megközelíti a felső holtpontot (TDC), azaz a forgattyústengely 26°-os elfordulásának megfelelő dugattyúhelyzetben a TDC előtt. Erre azért van szükség, hogy a szelep teljesen nyitva legyen (amikor a dugattyú leesik az éghető keverék szívólökete közben) és a teljesen nyitott szívónyíláson keresztül a lehető legtöbb friss éghető keverék kerülne be.

A szívószelep azután zár, hogy a dugattyú áthaladt az alsó holtponton (BDC), azaz a forgattyús tengely 60°-os elfordulásának megfelelő helyzetben a BDC után A beszívott éghető keverék áramának tehetetlenségi nyomása miatt tovább áramlik a hengerbe, amikor a dugattyú már elkezdett jobban felfelé mozogni. Így a beszívás gyakorlatilag a főtengely 266°-os forgásának megfelelő időben történik.

A kipufogószelep még a munkalöket teljes vége előtt nyitni kezd, még mielőtt a dugattyú megközelíti a BDC-t, azaz a főtengely BDC-hez viszonyított 50°-os elfordulásának megfelelő helyzetben. Ekkor a hengerben még elég magas a nyomás, és a gázok intenzíven kezdenek kifolyni a hengerből, aminek következtében a nyomás és a hőmérséklet gyorsan csökken. Ez jelentősen csökkenti a gázok kibocsátásához szükséges motormunkát, és megakadályozza a motor túlmelegedését.

A kipufogógáz akkor is folytatódik, ha a dugattyú áthalad a TDC-n, vagyis amikor a főtengely a TDC után 22°-kal elfordul. Így a kipufogóciklus 252°.

A szelep időzítési diagramjából jól látható, hogy van egy pillanat (a főtengely 48°-os forgása a TDC közelében), amikor mindkét szelep egyidejűleg nyitva van - szívó és kipufogó, azaz a kipufogó és a szívó löketeket szelep átfedéssel hajtják végre. A rövid időintervallum és a kis nyomáskülönbségek miatt a szelepek átfedése nem vezet a kipufogógázok behatolásához a szívócsőbe, hanem éppen ellenkezőleg, a hengerben a kipufogógáz áramlásának tehetetlensége miatt kialakuló vákuum az éghető keverék beszívását okozza a hengerbe, és ezáltal javítja a töltést.

A leírt szelep-időzítési fázisok úgy zajlanak le, hogy a vezérműtengely bütyökje és a szelepemelő között A rés van hideg motoron.

Annak biztosítása érdekében, hogy a szelepek nyitási és zárási nyomatékai összhangban legyenek a megfelelő dugattyúállásokkal, amelyeket a főtengely elfordulási szögei határoznak meg (azaz a szelepidőzítés helyes beszerelésének biztosítására), a motor részein foltok vannak (lásd a 10. fejezetet):

• a - a főtengely-hajtás fogazott szíjtárcsáján;
• b - az olajszivattyú fedelén;
• in - a generátor hajtótárcsáján;
• g és d - a fogasszíj előlapján;
• e - a vezérműszíj hátsó borításán;
• f— a vezérműtengely szíjtárcsán.

Ha a szelep időzítése helyesen van beállítva, akkor amikor az első henger dugattyúja TDC-n van a kompressziós löket végén, a fogasszíj hátsó burkolatán lévő "e" jelzésnek egybe kell esnie a vezérműtengely szíjtárcsán lévő "zh" jelzéssel, és a főtengely hajtással rendelkező főtengely fogastárcsáján lévő "a" jelzésnek egybe kell esnie a szivattyú olajfedelén.

Ha a vezérműtengely hajtóüregét az elülső burkolat zárja, a főtengely helyzete a generátor hajtótárcsáján és az első fogasszíj burkolatán lévő "b" és "d" jelzések alapján határozható meg. Amikor a dugattyúk TDC-ben vannak, a generátor hajtótárcsáján lévő "b" jelzésnek egybe kell esnie a vezérműtengely meghajtó fedelén lévő "d" jelzéssel.

Ha a jelek egyeznek, a szíj feszessége és a szelepmechanizmusban lévő A hézagok beállítása megtörténik.

A vezérműtengely-bütykök és a beállító alátétek közötti A távolságnak hideg motoron 0,15...0,25 mm-nek kell lennie a szívószelepeknél és 0,3...0,4 mm-nek a kipufogószelepeknél. A rés a 27 beállító alátét vastagságának kiválasztásával állítható be.

A pótalkatrészek közé tartoznak a 3-4,5 mm vastagságú állító alátétek 0,05 mm-es időközönként. Az alátét vastagságát az alsó felületén elektrográf segítségével jelöljük meg.

Ha a hézagok eltérnek a megadott értékektől, a szelep időzítési diagramja torzul: megnövelt rés esetén a szelepek késleltetéssel nyitnak és előtolással zárnak, nem megfelelő rés esetén pedig előtolással nyitnak és késleltetéssel zárnak. Ha nincs hézag, a szelepek folyamatosan kissé nyitva maradnak, ami drámaian csökkenti a szelepek és az ülések tartósságát.

A bütykök és a szelepemelő alátétek közötti hézagokat úgy állítjuk be, hogy a 9 hengerfej-burkolat és az elülső védő fogazott szíjburkolat eltávolítása, a gyújtógyertyák eltávolítása és a hengerfej-olajfürdőben nincs olaj, a következő sorrendben.

A főtengelyt az óramutató járásával megegyező irányba forgatjuk, amíg a vezérműtengely szíjtárcsán és a vezérműszíj hátsó burkolatán lévő időzítési jelek egy vonalba nem kerülnek, majd további 40...50°-kal elforgatjuk (2,5...3 fog a vezérműtengely szíjtárcsán). Ugyanakkor az égési fázis az első hengerben történik. A főtengelyt a generátor hajtótárcsa rögzítőcsavarjával kell forgatni.

Egy hézagmérő készlet segítségével ellenőrizze a hézagot a vezérműtengely 1. bütyökénél. Ha a rés eltér a normától, akkor a készülék segítségével a szeleptolót lenyomják és alsó helyzetben rögzítik. Az eltávolított beállító alátét vastagságát mikrométerrel mérjük. Ezután határozza meg az új alátét vastagságát a következő képlettel: H = B + (A - C), ahol H az új alátét vastagsága; A - mért rés; B – az eltávolított alátét vastagsága; C – névleges hézag.

Példa

Tegyük fel, hogy A = 0,26 mm; B = 3,75 mm; C = 0,2 mm (szívószelephez). Ekkor: H = 3,75 + (0,26 - 0,2) = 3,81 mm. A ±0,05 mm-es hézagtűrésen belül az új alátét vastagságát 3,8 mm-re vesszük.

Egy új beállító alátétet szerelnek be a szelepemelőbe, eltávolítják a rögzítőelemet, és újra ellenőrzik a hézagot. Ha helyesen van beállítva, a 0,2 vagy 0,35 mm vastag hézagmérőnek enyhe csípéssel kell kijönnie. A főtengely egymás utáni fél fordulattal történő elforgatásával, ami megfelel a vezérműtengely szíjtárcsán lévő jel 90°-os elfordításának, a többi szelep hézagát a táblázatban megadott sorrendnek megfelelően állítjuk be:



A bütyökszámokat a vezérműtengely szíjtárcsától sorrendben számoljuk.

A motor működési rendje

A motor zökkenőmentes működésének biztosítása és a főtengely egyenetlen terhelésének csökkentése érdekében a különböző hengerekben a munkafolyamatoknak meghatározott sorrendben kell történniük. A különböző motorhengerekben az azonos löketek váltakozási sorrendjét működési sorrendnek nevezzük.

A motor hengereinek kilövési sorrendje a főtengelycsapok és a vezérműtengely bütykeinek elhelyezkedésétől függ. A forgattyús tengely két teljes fordulata során fellépő löketek váltakozási sorrendje a motor hengereiben a táblázatban látható:



Amikor az első hengerben lévő dugattyú lefelé mozog a főtengely forgási 0° és 180° közötti tartományában, a gázok égése és tágulása következik be. A tágulás során a gázok hasznos munkát végeznek, ezért ezt a löketet munkalöketnek nevezik. A második hengerben, 360°-kal lemaradva az elsőtől, a dugattyú lefelé mozog, és az éghető keverék bekerül.

Hasonlóképpen, az első forgattyúcsap 180°-tól 360°-ig terjedő tartományában a második hengerben összenyomás, az első hengerben pedig kioldás történik stb.

Az új modell motorcsaládjának és rendszereinek fejlesztése során a tervező három fő feladatot tűzött ki maga elé: a tömeg és a méretek csökkentését, az üzemanyag-fogyasztás csökkentését és a környezetvédelmi követelmények teljesítését. A tömeg és a méretek csökkentése a motormechanizmusok és -rendszerek kompakt kialakításának köszönhető. A motor hatásfokának javítása a munkafolyamat magas (9,9) sűrítési arány melletti megszervezésével és a korábban tárgyalt egyéb intézkedésekkel érhető el. A motor és rendszereinek kialakítása biztosítja, hogy a kipufogógáz-toxicitási követelmények teljesüljenek.

A zajcsökkentési probléma megoldását a dugattyú és a henger közötti, a főtengely csapágyakban lévő hézagok csökkentése, valamint a szelephajtás kialakítása a szelepemelők és a hengerfejben lévő vezetőik közötti minimális hézagokkal, a főtengely jobb egyensúlyozásával, valamint a kiegyensúlyozó tengelyek bevezetésével segítette elő.

A rezgések és a zaj átvitele is csökkent annak köszönhetően, hogy az alumínium hengerfejburkolat rezgésszigetelt gumiperselyekre van felszerelve.