Mechanizm dystrybucji gazu (VAZ-1111)

Mechanizm dystrybucji gazu

Mechanizm dystrybucji gazu zapewnia napełnienie cylindrów silnika świeżą porcją mieszanki palnej oraz uwalnianie spalin zgodnie z wymaganiami procesu roboczego w każdym z cylindrów silnika. Mechanizm ten charakteryzuje się górnym, liniowym układem zaworów.

Wałek rozrządu 9, który steruje otwieraniem i zamykaniem zaworów, umieszczony jest w głowicy cylindra 24 i napędzany jest od wału korbowego za pomocą elastycznego paska zębatego 4 mającego 111 zębów. Zawory 19 i 22 są uruchamiane bezpośrednio przez krzywki wałka rozrządu poprzez cylindryczne popychacze zaworowe 12, bez użycia dźwigni pośrednich. W gnieździe popychacza umieszczona jest podkładka regulacyjna 11, której wybór służy do regulacji luzu w mechanizmie napędowym zaworu.

Pasek zębaty napędza również koło pasowe 3 pompy płynu chłodzącego. Rolka napinająca 6 służy do napinania paska. Obraca się on wokół mimośrodowej osi 5 rolki napinającej, przymocowanej do trzpienia do głowicy cylindra poprzez pierścień dystansowy 26. Obrót osi 5 względem trzpienia mocującego powoduje zmianę naciągu paska. Napięcie paska uważa się za prawidłowe, jeżeli w środkowej części gałęzi między kołem pasowym wałka rozrządu a kołem pasowym wału korbowego pasek jest skręcony o 90° siłą palców wynoszącą 1,5...2 kgf. Jeżeli siła jest mniejsza od normy, należy poluzować nakrętkę mocującą rolkę napinającą, obrócić jej oś za pomocą łba sześciokątnego o 10...15° przeciwnie do ruchu wskazówek zegara i dokręcić nakrętkę mocującą oś. Sprawdź napięcie paska, obracając wał korbowy zgodnie z ruchem wskazówek zegara o dwa obroty za śrubę mocującą koło pasowe napędu generatora. Jeżeli naciąg jest niewystarczający, operację napinania paska należy powtórzyć. Nakrętkę mocującą oś rolki napinającej dokręca się momentem obrotowym 4 kgf·m. Unikaj nadmiernego napinania paska, gdyż znacznie skraca to jego żywotność.


Od 1989 roku zamiast paska zębatego z zębami półkolistymi stosuje się pasek z rowkami na wierzchołkach zębów (zęby trapezowe). W związku z tym zmianie uległ także profil rowków na kołach zębatych. Paski te są całkowicie zamienne, tzn. pasek z rowkami na zębach można zamontować na kołach pasowych z półkolistymi zagłębieniami i odwrotnie.

Od 1996 roku montowana jest rolka napinająca 6 z obręczą plastikową. Ponadto montuje się go bez osi 5 bezpośrednio na sworzniu, a pierścień dystansowy ma inne wymiary (średnica zewnętrzna 28 mm, średnica wewnętrzna 10,1 mm i grubość 7±1 mm). Podczas regulacji naciągu paska rolkę obraca się specjalnym kluczem z dwoma trzpieniami, które wchodzą w dwa otwory na wewnętrznym pierścieniu rolki.

Koło pasowe 7 napędu wałka rozrządu i koło pasowe 3 pompy płynu chłodzącego wykonane są metodą tłoczenia z ceramiki metalowej. Zębate koło pasowe 2 napędu wałka rozrządu (wiodące) ma 21 zębów i jest zamocowane klinem do przedniego końca wału korbowego. Koło pasowe 7 wałka rozrządu (napędzane) ma 42 zęby, jest osadzone na wpust na przednim końcu wałka rozrządu i zabezpieczone śrubą i podkładką.

Dzięki specyficznemu ułożeniu rowków klinowych w kołach pasowych prowadzących 2 i napędzanych 7 względem zębów i ich odpowiedniemu zazębieniu z paskiem zębatym, zapewnione są wymagane fazy rozrządu zaworowego. Prawidłowe wzajemne ułożenie kół napędowych sprawdza się w następujący sposób: obracamy wał korbowy zgodnie z ruchem wskazówek zegara do położenia, w którym tłok pierwszego cylindra znajdzie się w GMP suwu sprężania (oba zawory są zamknięte, a znak GMP tłoków na kole pasowym 1 napędu wału korbowego alternatora pokrywa się ze znakiem "b" na pokrywie pompy oleju). W tym przypadku znak "zh" powinien pokrywać się ze znakiem "e" na tylnej pokrywie paska rozrządu, a znak na kole zamachowym powinien znajdować się naprzeciwko środkowego podziału skali na uchwycie tylnego uszczelniacza wału korbowego (zobacz rozdział 9).

Jeżeli oznaczenia nie są zgodne, należy poluzować pasek za pomocą rolki napinającej, zdjąć koło pasowe 7 z wałka rozrządu, wyregulować położenie tego koła pasowego, założyć pasek z powrotem na koło pasowe i lekko naciągnąć go za pomocą rolki napinającej. Ponownie sprawdź ustawienie znaków rozrządu, obracając wał korbowy o dwa obroty w kierunku zgodnym z ruchem wskazówek zegara.

Wał korbowy można obracać tylko przy zamontowanym pasku napędowym wałka rozrządu i tylko za śrubę mocującą koło pasowe napędu alternatora, zgodnie z kierunkiem dokręcania śruby (zgodnie ze wskazówkami zegara). Nie obracaj wału korbowego, trzymając za koło pasowe wałka rozrządu ani za jego śrubę mocującą.

Podczas umieszczania wałka rozrządu w łożyskach głowicy cylindra 24 położenie krzywek wałka rozrządu 9 pierwszego cylindra musi odpowiadać stanowi zamknięcia obu zaworów, a wał korbowy musi znajdować się w położeniu GMP suwu sprężania pierwszego cylindra (znak a jest wyrównany ze znakiem 6).

Podczas montażu koła pasowego 7 należy także zwrócić uwagę na to, aby znak "zh" na kole pasowym znajdował się mniej więcej naprzeciwko znaku montażowego "e" na tylnej osłonie ochronnej paska zębatego. Dopuszczalne odchylenie nie może przekraczać dwóch zębów koła pasowego, w przeciwnym razie zawory czwartego cylindra będą opierać się o tłok. Z tego też powodu nie wolno obracać ani kręcić wałkiem rozrządu i wałkiem korbowym przed założeniem paska.

Wał rozrządczy

Wałek rozrządu 9 odlany z żeliwa posiada trzy czopy podporowe o średnicy 24,931...24,915 mm, które obracają się w gniazdach. W głowicy cylindra znajdują się 24 łożyska wałka rozrządu, a w obudowie 8. Otwory pod łożyska wałka rozrządu o średnicy 25.000...25.025 mm są wykonywane w głowicy cylindra razem z obudową łożyska wałka rozrządu, co zapewnia wysoką precyzję, prawidłowy kształt geometryczny otworów oraz ich wyrównanie. Na wałku rozrządu znajduje się mimośród 10 do napędu pompy paliwa. Tylna część wałka rozrządu posiada rowek służący do podłączenia czujnika kąta wyprzedzenia zapłonu układu zapłonowego silnika.

Wałek rozrządu utrzymywany jest przed ruchami osiowymi za pomocą kołnierza oporowego wału, umieszczonego między końcem tylnego podparcia wału i obudową zespołów pomocniczych. Szczelina wynosząca 0,15...0,53 mm pomiędzy kołnierzem oporowym wału w tylnym gnieździe łożyska a powierzchnią czołową pasa bezpieczeństwa obudowy zespołu pomocniczego, ustalona przez różnicę grubości kołnierza i głębokości rowka w tylnym podparciu zasłoniętym przez obudowę, zapewnia swobodny obrót wału.

Aby zwiększyć odporność na zużycie, wybiela się powierzchnie robocze krzywek mimośrodowych oraz powierzchnię czopu wałka rozrządu pod uszczelniaczem olejowym. Głębokość wybielonej warstwy jest nie mniejsza niż 0,2 mm. Twardość krzywek i mimośrodu wynosi nie mniej niż 50 jednostek w skali Rockwella C (HRC ＞ 50).

Zawory

Zawory (wlot 19 i wylot 22), służą do okresowego otwierania i zamykania kanałów dolotowego i wylotowego, umieszczone są w głowicy cylindra pod kątem w jednym rzędzie. Głowica zaworu dolotowego ma większą średnicę, co zapewnia lepsze napełnianie cylindra, a faza robocza zaworu wydechowego, który pracuje w wysokich temperaturach w agresywnym środowisku spalin, ma powierzchnię ze stopu odpornego na ciepło. Ponadto zawór wydechowy wykonany jest z materiału kompozytowego: trzonek ze stali chromowo-niklowo-molibdenowej, która charakteryzuje się lepszą odpornością na zużycie wskutek tarcia i przewodnością cieplną, co umożliwia odprowadzanie ciepła z głowicy zaworu do tulei prowadzącej, a głowica z odpornej na wysoką temperaturę stali chromowo-niklowo-manganowej. Zawór wlotowy wykonany jest ze stali chromowo-krzemowej.

Średnica trzonków zaworów wynosi 7,985...8,00 mm, kąt fazowania roboczego wynosi 45°30'.

Średnica zewnętrzna głowicy zaworu wlotowego wynosi 35 mm (37 mm do silnika 11113), a wydechowa ma 31,5 mm.

Tuleje prowadzące

Tuleje prowadzące zaworów wlotowego 20 i wylotowego 21 wykonane są z żeliwa, wciskane w głowicę z pasowaniem wciskowym 0,063...0,108 mm i zabezpieczone przed ewentualnym wypadnięciem za pomocą pierścieni ustalających 23. Otwory w tulejach są ostatecznie obrabiane maszynowo razem z głowicą cylindra, co zapewnia małą tolerancję średnicy otworu i dokładność jego położenia w stosunku do faz roboczych gniazda i zaworu.

Otwory tulei prowadzącej mają spiralne rowki służące do smarowania. 20 tulei zaworów wlotowych ma rowki wycięte na połowę długości otworu, natomiast 21 tulei zaworów wylotowych ma rowki wycięte na całej długości otworu.

Średnica zewnętrzna tulei wynosi 14,040...14,058 mm, średnica wewnętrzna wynosi 8,022...8,040 mm dla tulei zaworu dolotowego i 8,029...8,047 mm dla tulei zaworu wydechowego.

Na tulejach prowadzących umieszczone są zaślepki 13 wykonane z kauczuku fluorowego z pierścieniem wzmacniającym ze stali, które zakrywają trzonek zaworu i mają za zadanie ograniczyć przedostawanie się oleju do komory spalania przez szczeliny między tulejką prowadzącą a trzonkiem zaworu.

Źródła

Źródła (zewnętrzna 16 i wewnętrzna 17) dociśnij zawór do gniazda i zapobiegnij zsunięciu się popychacza zaworu z napędu. Dolne końce sprężyn opierają się na podkładce podporowej 18 sprężyn. Górna płytka podporowa 15 sprężyn zaworowych utrzymywana jest na trzonku zaworowym za pomocą dwóch krakersów zaworowych 14, które po złożeniu mają kształt ściętego stożka. Krakersy posiadają trzy wewnętrzne kołnierze, które pasują do odpowiednich wgłębień na trzonkach zaworów. Taka konstrukcja zapewnia bezpieczne połączenie i możliwość obracania zaworów podczas pracy, co zapewnia ich równomierne zużycie.

Pchacze

12 popychaczy zaworowych ma za zadanie przenoszenie siły z krzywek wałka rozrządu na zawory. Popychacze wykonane są w postaci cylindrycznych miseczek o średnicy 35,275...35,295 mm i osadzone są w gniazdach prowadzących głowicy cylindra z odstępem 0,025...0,070 mm. Podkładka regulacyjna 11 o określonej grubości umieszczona jest w końcowym wgłębieniu popychacza, zapewniając niezbędny luz między krzywką wałka rozrządu a popychaczem z podkładką. Podkładki 11 wykonane są ze stali 20X i poddane azotowaniu, co zapewnia im twardość powierzchniową wynoszącą 58 jednostek w skali Rockwella C (58 HRC).

Podczas pracy silnika, wskutek przesunięcia strefy styku z krzywkami o 1 mm względem osi, popychacze obracają się wokół swoich osi, co zapewnia równomierne zużycie na całej średnicy zewnętrznej.