Structura unui motor de mașină (VAZ-1111)

Mașinile sunt echipate cu motoare cu carburator în doi cilindri și în patru timpi ale modelelor 1111 și 11113, cu volume de cilindri diferite. Au un aranjament în linie de cilindri și un arbore cu came situat pe chiulasa.

Aceste două motoare unificate cu un volum de lucru de 649 și 750 cm³ diferă în ceea ce privește pistoanele și blocul de cilindri (diferite diametre ale canalelor de admisie și supapelor), garnitura chiulasei (diferite diametre ale alezajelor cilindrilor) si carburatoare (diverse date de calibrare). În plus, există diferențe în dimensiunea maselor de echilibrare ale volantului, scripetei de antrenare a generatorului și arborilor de echilibrare.

Motoarele cu un raport de compresie de 9,9 funcționează cu benzină de motor AI-93 cu un număr octanic conform metodei de cercetare de cel puțin 93.

Puterea ridicată și performanța economică a motoarelor sunt obținute prin utilizarea unei camere de ardere compacte, a unui carburator cu două camere, selectarea ajustărilor sistemului de combustibil și aprindere, selectarea formei canalelor de admisie și evacuare, sincronizarea supapelor și reducerea pierderilor mecanice ale motorului în ansamblu.

Cilindrii motorului sunt combinați cu partea superioară a carterului și formează o singură turnare - blocul cilindrilor. Acest aranjament asigură rezistența structurii, rigiditatea, compactitatea, fiabilitatea acesteia și, de asemenea, reduce greutatea motorului.



Arborele cotit este montat pe trei suporturi în partea inferioară a blocului cilindrilor. Capetele din față și din spate ale arborelui cotit sunt etanșate cu garnituri de cauciuc cu auto-strângere.

Fiecare cilindru al motorului are o supapă de admisie și o supapă de evacuare. Pistoanele 25 au două inele de compresie și un inel de raclere a uleiului cu arc. Pistonul este conectat la biela printr-un știft de piston presat în capul superior al bielei.

Arborele cu came 12 este montat pe chiulasa si este antrenat de la arborele cotit de o curea dintata 10. Avantajul actionarii este designul sau simplu si greutatea mai mica in comparatie cu alte tipuri de transmisii.

Pentru motoare cu doi cilindri (care sunt motoarele mod. 1111 și 11113) echilibrul maselor în mișcare ale mecanismului manivelă este mai rău în comparație cu cele cu patru cilindri. Acest lucru are ca rezultat un nivel mai ridicat de vibrație a motorului. Dacă nu se iau măsurile corespunzătoare, aceste vibrații vor avea un impact negativ atât asupra caroseriei mașinii, cât și asupra pasagerilor. Prin urmare, pentru a reduce vibrațiile la motoarele mod. 1111 și 11113 doi arbori de echilibrare 31 sunt instalați pe partea dreaptă și stângă a motorului, care sunt antrenate de roți dințate de la arborele cotit. Acești arbori au mase dezechilibrate și, atunci când se rotesc, compensează forțele inerțiale de la piston și biela. În plus, pentru a reduce vibrațiile, pe volantul 28 și pe scripetele 5 a propulsiei generatorului sunt realizate urechi unilaterali. Ca urmare a unor astfel de măsuri de proiectare, vibrațiile motorului sunt reduse la un nivel acceptabil.


Deoarece motoarele 1111 și 11113 au mase diferite ale pistonului, ele au valori de dezechilibru în mod corespunzător diferite pentru arborii de echilibrare, volantă și fulia de antrenare a generatorului. Prin urmare, pentru a distinge aceste părți ale motorului 11113, există semne. Pe volant există o canelură inelară cu un diametru de 135 mm pe partea de atașare la arborele cotit. Pe arborii de echilibrare există o canelură inelară lângă suprafața de așezare pentru rulmentul din spate. Pe partea din spate a scripetei de antrenare a generatorului este prelucrată o canelură inelară cu diametrul de 120 mm.

Bloc cilindric

Blocul cilindrilor 1 este partea de bază a motorului și este utilizat pentru instalarea și asigurarea mecanismelor, dispozitivelor și unităților auxiliare ale motorului. Blocul este turnat din fontă specială slab aliată.

Pasajele de lichid de răcire sunt realizate pe toată înălțimea cilindrilor, ceea ce îmbunătățește răcirea pistoanelor și a segmentelor pistonului și reduce deformațiile blocului de la încălzirea neuniformă.

Pentru a crește rigiditatea, planul inferior al blocului este coborât cu 53 mm sub axa arborelui cotit. Cilindrii bloc sunt împărțiți în cinci clase după diametru, fiecare cu un increment de 0,01 mm, desemnate prin literele A, B, C, D, E:

Clasă	Diametrul cilindrului motor 1111, mm	Diametrul cilindrului motor 11113, mm
O	76,000...76,010	82,000...82,010
ÎN	76,010...76,020	82,010...82.020
CU	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

Clasa de cilindru este indicată pe planul inferior al blocului opus fiecărui cilindru.

Cilindrul și pistonul care se îmbină cu acesta trebuie să fie de aceeași clasă. În timpul reparațiilor, cilindrii pot fi găuriți și șlefuiți pentru a crește diametrul pistonului cu 0,4 și 0,8 mm.

În partea inferioară a blocului cilindri există trei suporturi de lagăr principal al arborelui cotit cu căptușeli de oțel-aluminiu cu pereți subțiri. Rulmenții au capace detașabile 2, care sunt atașate de bloc cu șuruburi cu autoblocare. Orificiile pentru rulmentii arborelui cotit din blocul cilindri sunt prelucrate impreuna cu capacele, ceea ce asigura o precizie ridicata, forma geometrica corecta a gaurilor si alinierea acestora.

Carcasele lagărelor principale centrale sunt realizate fără o canelură pe suprafața interioară. Carcasele exterioare ale rulmentului principal aveau caneluri pe suprafața interioară până în 1997 (atât de sus cât și de jos). Din 1997, carcasele inferioare ale rulmenților principali exteriori sunt instalate fără canelură.

Capacele rulmentului nu sunt interschimbabile și au semne pe suprafața exterioară (vezi capitolul 9). Suporturile lagărelor și capacele corespunzătoare sunt măsurate de la capătul frontal al blocului cilindrilor. Capacele sunt poziționate astfel încât semnele să fie pe partea de instalare a generatorului.

Suportul din mijloc are prize pentru instalarea semi-inelelor de tracțiune care țin arborele cotit de mișcarea axială. Valoarea jocului axial trebuie să fie 0,06...0,26 mm. Dacă decalajul depășește maximul admis (0,35 mm), este necesar să înlocuiți jumătățile de inele cu altele de reparare, mărite cu 0,127 mm. Trebuie avut în vedere faptul că canelurile situate pe o parte a semi-inelelor trebuie să fie orientate spre suprafețele de tracțiune ale arborelui cotit.

Blocul cilindrilor este închis de jos de un carter din oțel ștanțat 32. Carterul are un compartiment despărțitor pentru calmarea uleiului. O garnitură din amestec de cauciuc plută este instalată între baia de ulei și blocul cilindrilor.

Un suport de etanșare de ulei din spate 30 este atașat pe partea din spate a blocului de cilindri. Suportul, pre-asamblat cu garnitura, este montat pe blocul cilindrilor cu arborele cotit așezat în el și capacele rulmentului principal strânse. Suportul este atașat la blocul cilindrilor cu șuruburi și șaibe elastice.

În partea dreaptă față a mantalei blocului de cilindri există o cavitate pentru pompa de lichid de răcire. Sub acesta, filtrul de ulei 8 este atașat în partea stângă, generatorul este instalat pe blocul cilindrilor. În stânga jos există un ureche pentru montarea motorului pe suportul de suspensie.

În partea din față a blocului cilindrilor, o pompă de ulei 3 este instalată printr-o garnitură, în capacul căreia se află etanșarea de ulei a arborelui cotit din față 4.

Poziția exactă a pompei de ulei față de blocul cilindri și arborele cotit este asigurată de doi știfturi de montaj presați în carcasa pompei, care intră în orificiile corespunzătoare din blocul de cilindri.

Capacele 9 și 14 sunt atașate la capătul frontal al blocului de cilindri, formând o cavitate pentru cureaua de distribuție 10.

Carcasa ambreiajului este atașată la capătul din spate al blocului cilindrilor. Poziția exactă a carterului față de blocul de cilindri și alinierea arborelui cotit și a arborelui primar al cutiei de viteze sunt asigurate de două bucșe de centrare presate în blocul de cilindri.

Chiulasă

Chiulasa 22 este turnată din aliaj de aluminiu și are camere de ardere în formă de pană. Capul este prevăzut cu bucșe de ghidare din fontă și scaune de supapă. Dimensiunile scaunului supapei de admisie sunt mai mari decât dimensiunile scaunului supapei de evacuare. Scaunele, prerăcite în azot lichid, sunt introduse în scaunele chiulasei încălzite. Acest lucru asigură o fixare sigură și fermă a șeilor în cap. Teșiturile de lucru ale scaunelor sunt șlefuite după ce sunt instalate în cap concentric cu orificiile din bucșele de ghidare a supapelor. O garnitură specială rezistentă la contracție pe un cadru metalic este instalată între cap și blocul cilindrilor.

Capul este centrat pe blocul cilindrilor prin două bucșe și este atașat de acesta prin șase șuruburi. Pentru a asigura o comprimare uniformă a întregii suprafețe a garniturii blocului, pentru a asigura o etanșare fiabilă și pentru a preveni strângerea șuruburilor în timpul întreținerii ulterioare a vehiculului, șuruburile de fixare a chiulasei sunt strânse uniform, fără smucire, în patru etape și într-un mod strict definit (prezentat pe foaia 10) secvente:

• pasul 1: Strângeți șuruburile la un cuplu de 2 kgf·m;
• metoda 2 - strângeți șuruburile cu un cuplu de 7,08...8,74 kgf·m;
• pasul 3 - rotiți șuruburile la 90°;
• pasul 4: Rotiți din nou toate șuruburile la 90°.

În partea superioară a chiulasei se află trei suporturi pentru fusele arborelui cu came 12. Suporturile sunt detașabile. Jumătatea superioară este situată în carcasa rulmentului 15, iar jumătatea inferioară este în chiulasa. Bucșele de montare ale carcasei lagărului arborelui cu came sunt amplasate la știfturile de montare ale carcasei. Alezajele din rulmenți sunt prelucrate împreună cu carcasa rulmentului și, prin urmare, chiulasa poate fi înlocuită numai împreună cu carcasa rulmentului.

Un etanșant de tip KLT-75T este aplicat pe suprafețele chiulasei care sunt cuplate cu carcasa rulmentului, în zona suporturilor extreme ale arborelui cu came.

Carcasa rulmentului este instalată și piulițele sunt strânse în doi pași:

• pasul 1: Strângeți în prealabil piulițele în ordinea indicată pe foaia 10 până când suprafețele carcasei rulmentului sunt la același nivel cu chiulasa. Bucșele de montare a carcasei trebuie să se potrivească liber în prizele lor;
• pasul 2 - în cele din urmă strângeți piulițele la un cuplu de 2,2 kgf·m în aceeași secvență.

In partea superioara a capului sunt patru prize cu diametrul de 35.320...36.345 mm pentru tacheti de supapa.

Partea superioară a chiulasei este închisă de un capac din aluminiu turnat 16 cu o garnitură.

Carcasa unității auxiliare 19 este atașată la capătul din spate al chiulasei.

Motorul, împreună cu ambreiajul și cutia de viteze, formează o unitate de putere, care este montată pe cadrul auxiliar al vehiculului folosind trei suporturi elastice. Suporturile suportă atât greutatea unității de alimentare, cât și sarcinile care apar atunci când mașina începe să se miște, accelerează și frânează. Suporturile reduc vibrațiile corpului atunci când motorul este pornit, asigură vibrații minime ale motorului și, de asemenea, protejează motorul de sarcinile de șoc atunci când mașina se deplasează pe drumuri denivelate. Amplasarea suporturilor ținând cont de centrul de greutate al motorului și al unității de putere ajută la reducerea transmiterii vibrațiilor către corp. Designul suportului motorului elimină posibilitatea contactului direct între piesele motorului și caroserie, ceea ce reduce semnificativ transmiterea zgomotului și ciocănirea motorului în funcțiune în interiorul caroseriei.

Distribuirea supapelor

Materialul este postat pe site www.VazBook.ru

În timpul unui ciclu de lucru, în cilindrul motorului au loc patru timpi: admisia amestecului combustibil, compresia, cursa de putere și evacuarea gazelor de eșapament. Aceste curse sunt finalizate în două rotații ale arborelui cotit.

Supapa de admisie începe să se deschidă înainte ca pistonul să se apropie de punctul mort superior (PMS), adică în poziția pistonului corespunzătoare la 26° de rotație a arborelui cotit înainte de PMS. Acest lucru este necesar pentru ca supapa să fie complet deschisă (când pistonul coboară în timpul cursei de admisie a amestecului combustibil) iar prin orificiul de admisie complet deschis ar intra cât mai mult amestec combustibil proaspăt posibil.

Supapa de admisie se închide după ce pistonul trece de punctul mort inferior (BDC), adică într-o poziție corespunzătoare cu 60° de rotație a arborelui cotit după BDC. Datorită presiunii inerțiale a fluxului de amestec combustibil aspirat, acesta continuă să curgă în cilindru atunci când pistonul a început deja să se deplaseze în sus și astfel asigură o umplere mai bună a cilindrului. Astfel, admisia are loc practic într-un timp corespunzător unei rotații a arborelui cotit de 266°.

Supapa de evacuare începe să se deschidă chiar înainte de sfârșitul complet al cursei de lucru, înainte ca pistonul să se apropie de BDC, adică într-o poziție corespunzătoare cu 50° de rotație a arborelui cotit la BDC. În acest moment, presiunea în cilindru este încă destul de mare și gazele încep să curgă din cilindru în mod intens, ca urmare a scăderii intense a presiunii și a temperaturii. Acest lucru reduce semnificativ munca motorului necesar pentru eliberarea gazelor și previne supraîncălzirea motorului.

Evacuarea continuă chiar și după ce pistonul depășește PMS, adică atunci când arborele cotit se rotește cu 22° după TDC. Astfel, ciclul de evacuare este de 252°.

Din diagrama de sincronizare a supapelor este clar că există un moment (48° de rotație a arborelui cotit lângă PMS) când ambele supape sunt deschise simultan - admisie și evacuare, adică cursele de evacuare și admisie sunt efectuate cu suprapunerea supapelor. Datorită intervalului scurt de timp și a diferențelor mici de presiune, suprapunerea supapelor nu duce la pătrunderea gazelor de eșapament în conducta de admisie, ci, dimpotrivă, vidul din cilindru din cauza inerției fluxului de gaze de evacuare determină aspirarea amestecului combustibil în cilindru și, prin urmare, îmbunătățește umplerea acestuia.

Fazele de sincronizare a supapelor descrise au loc cu un spațiu de A între came arborelui cu came și tachetul supapei la un motor rece.

Pentru a se asigura că momentele de deschidere și de închidere ale supapelor sunt coordonate cu pozițiile corespunzătoare ale pistonului determinate de unghiurile de rotație ale arborelui cotit (adică pentru a asigura instalarea corectă a distribuției supapelor), sunt semne pe piesele motorului (vezi capitolul 10):

• a - pe scripetele dinţate ale acţionării arborelui cotit;
• b - pe capacul pompei de ulei;
• în - pe scripetele de antrenare a generatorului;
• g și d - pe capacul frontal al curelei dințate;
• e - pe capacul din spate al curelei de distribuție;
• f— pe scripetele arborelui cu came.

Dacă sincronizarea supapei este setată corect, atunci când pistonul primului cilindru este la PMS la sfârșitul cursei de compresie, marcajul "e" de pe capacul posterior al curelei dințate ar trebui să coincidă cu marcajul "zh" de pe scripetele arborelui cu came, iar semnul "a" de pe scripetele dințate a arborelui cotit trebuie să coincidă cu marcajul "6" de pe capacul pompei de ulei.

Când cavitatea de antrenare a arborelui cu came este închisă de capacul frontal, poziția arborelui cotit poate fi determinată de semnele "b" și "d" de pe scripetele de antrenare a generatorului și capacul curelei dințate din față. Când pistoanele sunt în PMS, semnul "b" de pe scripetele de antrenare a generatorului trebuie să se alinieze cu marcajul "d" de pe capacul de antrenare a arborelui cu came.

Când semnele se potrivesc, tensiunea curelei și jocul A din mecanismul supapei sunt reglate.

Distanța A dintre camele arborelui cu came și șaibe de reglare la un motor rece trebuie să fie egal cu 0,15...0,25 mm pentru supapele de admisie și 0,3...0,4 mm pentru supapele de evacuare. Distanța este stabilită prin selectarea grosimii șaibei de reglare 27.

Piesele de schimb includ șaibe de reglare cu o grosime de 3 până la 4,5 mm la intervale de 0,05 mm. Grosimea șaibei este marcată pe suprafața sa inferioară cu ajutorul unui electrograf.

Dacă golurile diferă de valorile specificate, diagrama de sincronizare a supapei este distorsionată: cu un spațiu crescut, supapele se deschid cu întârziere și se închid cu un avans, iar cu un spațiu insuficient, se deschid cu un avans și se închid cu o întârziere. Dacă nu există spațiu liber, supapele rămân ușor deschise tot timpul, ceea ce reduce dramatic durabilitatea supapelor și a scaunelor.

Jocurile dintre came și șaibe de punte sunt stabilite cu capacul chiulasei 9 și cu capacul protector al curelei dințate din față scoase, bujiile scoase și fără ulei în băile de ulei ale chiulasei în următoarea ordine.

Arborele cotit este rotit în sensul acelor de ceasornic până când semnele de distribuție de pe scripetele arborelui cu came și capacul din spate al curelei de distribuție sunt aliniate, apoi este rotit încă 40...50° (2,5...3 dinți pe fulia arborelui cu came). În același timp, faza de ardere are loc în primul cilindru. Arborele cotit trebuie rotit folosind șurubul de fixare a scripetei de antrenare a generatorului.

Folosind un set de senzori, verificați jocul la prima came a arborelui cu came. Dacă decalajul diferă de normă, atunci folosind dispozitivul, împingătorul supapei este apăsat și fixat în poziția inferioară. Grosimea șaibei de reglare îndepărtată se măsoară cu un micrometru. Apoi determinați grosimea noii șaibe folosind formula: H = B + (A - C), unde H este grosimea noii șaibe; A - decalajul măsurat; B — grosimea șaibei îndepărtate; C — jocul nominal.

Exemplu

Să presupunem A = 0,26 mm; B = 3,75 mm; C = 0,2 mm (pentru supapa de admisie). Atunci: H = 3,75 + (0,26 - 0,2) = 3,81 mm. În limitele toleranței de ±0,05 mm, considerăm că grosimea noii șaibe este egală cu 3,8 mm.

O nouă șaibă de reglare este instalată în tachetul supapei, elementul de reținere este îndepărtat și jocul este verificat din nou. Dacă este reglat corect, ecartamentul de palpatură de 0,2 sau 0,35 mm grosime ar trebui să iasă cu o ușoară ciupire. Prin rotirea succesivă a arborelui cotit cu o jumătate de tură, ceea ce corespunde cu rotirea semnului de pe scripetele arborelui cu came cu 90°, jocurile supapelor rămase sunt reglate în ordinea indicată în tabel:



Numerele camelor sunt numărate în ordine de la fulia arborelui cu came.

Ordinea de funcționare a motorului

Pentru a asigura funcționarea lină a motorului și pentru a reduce sarcinile neuniforme pe arborele cotit, procesele de lucru în diferiți cilindri trebuie să aibă loc într-o anumită secvență. Secvența de alternanță a curselor identice în diferiți cilindri ai motorului se numește ordinea sa de funcționare.

Ordinea de aprindere a cilindrilor motorului depinde de locația suporturilor arborelui cotit și a camelor arborelui cu came. Secvența de alternanță a curselor în cilindrii motorului, care are loc în timpul a două rotații complete ale arborelui cotit, este indicată în tabel:



Când pistonul din primul cilindru se mișcă în jos în intervalul de la 0° la 180° de rotație a arborelui cotit, are loc arderea și expansiunea gazelor. În timpul expansiunii, gazele efectuează un lucru util, motiv pentru care această cursă se numește cursă de lucru. În al doilea cilindru, în urmă cu 360° în urma primului, pistonul se deplasează în jos și se admite amestecul combustibil.

În mod similar, în intervalul de la 180° la 360° de rotație a primului știft de manivelă, compresia are loc în al doilea cilindru și eliberarea în primul etc.

Când a dezvoltat o familie de motoare și sistemele acestora pentru noul model, designerul și-a propus trei sarcini principale: reducerea greutății și dimensiunilor, reducerea consumului de combustibil și îndeplinirea unui set de cerințe de protecție a mediului. Reducerea greutății și dimensiunilor a fost realizată prin designul compact al mecanismelor și sistemelor motorului. Îmbunătățirea eficienței motorului se realizează prin organizarea procesului de lucru la un raport de compresie ridicat (9,9) și alte măsuri discutate mai devreme. Proiectarea motorului și a sistemelor sale asigură îndeplinirea cerințelor privind toxicitatea gazelor de eșapament.

Soluția la problema reducerii zgomotului a fost facilitată de jocurile reduse între piston și cilindru, în rulmenții arborelui cotit, precum și proiectarea antrenării supapelor cu joc minim între tachete și ghidajele acestora în chiulasa, echilibrarea mai bună a arborelui cotit și introducerea arborilor de echilibrare.

Transmisia vibratiilor si a zgomotului a fost redusa si ca urmare a faptului ca capacul din aluminiu al chiulasei este montat pe bucse de cauciuc izolate la vibratii.