Структура мотора аутомобила (ВАЗ-1111)

Аутомобили су опремљени двоцилиндричним, четворотактним карбураторским моторима модела 1111 и 11113 са различитим запреминама цилиндара. Имају линијски распоред цилиндара и брегасту осовину која се налази на глави цилиндра.

Ова два обједињена мотора са радном запремином од 649 и 750 цм³ разликују се по клиповима и блоку цилиндара (различити пречници усисних отвора и вентила), заптивкама главе цилиндра (различити пречници рупа за цилиндре) и карбураторима (различити подаци о калибрацији). Поред тога, постоје разлике у величини балансних маса замајца, погонске ременице генератора и вратила за балансирање.

Мотори са степеном компресије од 9,9 раде на моторном бензину АИ-93 са октанским бројем према методи истраживања од најмање 93.

Велика снага и економичне перформансе мотора постижу се употребом компактне коморе за сагоревање, двокоморног карбуратора, избором подешавања горива и система паљења, избором облика усисних и издувних канала, временском разводом вентила и смањењем механичких губитака у мотору у целини.

Цилиндри мотора су комбиновани са горњим делом кућишта радилице и чине један одлив - блок цилиндра. Овај аранжман осигурава снагу конструкције, њену крутост, компактност, поузданост, а такође смањује тежину мотора.

Радилица је постављена на три носача на дну блока цилиндра. Предњи и задњи крајеви радилице су заптивени самозатезним гуменим заптивкама.

Сваки цилиндар мотора има један усисни и један издувни вентил. Клипови 25 имају два компресиона прстена и један прстен за стругање уља са опругом. Клип је са клипњачом повезан клипном клипом утиснутом у горњу главу клипњаче.



Брегасто вратило 12 је постављено на главу цилиндра и покреће се од радилице помоћу зупчастог ремена 10. Предност погона је једноставан дизајн и мања тежина у поређењу са другим типовима преноса.

Двоцилиндрични мотори (који укључују моторе модела 1111 и 11113) имају лошију равнотежу покретних маса коленастог механизма у поређењу са четвороцилиндричним моторима. Ово доводи до већег нивоа вибрација мотора. Ако се не предузму одговарајуће мере, ове вибрације ће негативно утицати и на каросерију аутомобила и на путнике. Стога, за смањење вибрација на моторима мод. 1111 и 11113 на десној и левој страни мотора постављене су две балансне осовине 31 које се покрећу зупчаницима из радилице. Ове осовине имају неуравнотежене масе и при ротацији компензују инерционе силе из клипа и клипњаче. Поред тога, да би се смањиле вибрације, на замајцу 28 и ременици 5 погона генератора израђују се једностране ушице. Као резултат оваквих дизајнерских мера, вибрације мотора су смањене на прихватљив ниво.

Пошто мотори 1111 и 11113 имају различите масе клипа, они имају одговарајуће вредности неравнотеже за балансна вратила, замајац и погонску ременицу генератора. Стога, да бисте разликовали ове делове мотора 11113, постоје ознаке. На замајцу се налази прстенасти жлеб пречника 135 мм на страни причвршћења за радилицу. На осовинама за балансирање налази се прстенасти жлеб у близини седишта за задњи лежај. На задњој страни погонске ременице генератора обрађен је прстенасти жлеб пречника 120 мм.

Блок цилиндра

Блок цилиндра 1 је основни део мотора и служи за уградњу и осигурање механизама, уређаја и помоћних јединица мотора. Блок је изливен од специјалног нисколегираног ливеног гвожђа.

Пролази за расхладну течност су направљени дуж целе висине цилиндара, што побољшава хлађење клипова и клипних прстенова и смањује деформације блокова од неравномерног загревања.

Да би се повећала крутост, доња раван блока се спушта за 53 мм испод осе радилице. Блок цилиндри су подељени у пет класа по пречнику, сваки са кораком од 0,01 мм, означен словима А, Б, Ц, Д, Е:

Класа	Пречник цилиндра мотора 1111, мм	Пречник цилиндра мотора 11113, мм
А	76,000...76,010	82,000...82,010
ИН	76,010...76,020	82,010...82.020
ВИТХ	76,020...76,030	82,020...82,030
D	76,030...76,040	82,030...82,040
Е	76,040...76,050	82,040...82,050

Класа цилиндра је назначена на доњој равни блока наспрам сваког цилиндра.

Цилиндар и клип који се с њим спајају морају бити исте класе. Током поправке, цилиндри се могу избушити и брусити како би се пречник клипа повећао за 0,4 и 0,8 мм.

У доњем делу блока цилиндара налазе се три носача главног лежаја радилице са танкозидним челично-алуминијумским облогама. Лежајеви имају уклоњиве поклопце 2, који су причвршћени за блок помоћу самоблокирајућих вијака. Рупе за лежајеве радилице у блоку цилиндара су машински обрађене заједно са поклопцима, што обезбеђује високу прецизност, правилан геометријски облик рупа и њихово поравнање.

Шкољке средишњег главног лежаја су направљене без жлеба на унутрашњој површини. Спољне шкољке главног лежаја имале су жлебове на унутрашњој површини (и горњој и доњој) до 1997. године. Од 1997. године доње шкољке спољних главних лежајева уграђују се без жлеба.

Поклопци лежаја нису заменљиви и имају ознаке на спољној површини (види поглавље 9). Ослонци лежајева и одговарајући поклопци се мере од предњег краја блока цилиндра. Поклопци су постављени тако да су ознаке на страни уградње генератора.

Средњи носач има утичнице за уградњу потисних полупрстенова који држе радилицу од аксијалног померања. Вредност аксијалног зазора треба да буде 0,06...0,26 мм. Ако размак прелази максимално дозвољени (0,35 мм), потребно је заменити полупрстенове са поправним, увећаним за 0,127 мм. Треба имати на уму да жљебови који се налазе на једној страни полупрстенова морају бити окренути према потисним површинама радилице.

Блок цилиндра је одоздо затворен челичним кућиштем 32. Картер има преграду за смиривање уља. Између уљног корита и блока цилиндра постављена је заптивка од гумене мешавине плуте.

Задњи држач уљне заптивке 30 је причвршћен на задњу страну блока цилиндра. Држач, претходно састављен са заптивком, се поставља на блок цилиндра са постављеном радилицом и затегнутим поклопцима главних лежајева. Држач је причвршћен за блок цилиндра помоћу вијака и опружних подложака.

У предњем десном делу омотача блока цилиндра налази се шупљина за пумпу расхладне течности. Испод њега, филтер за уље 8 је причвршћен на левој страни, генератор је инсталиран на блоку цилиндра. У доњем левом углу налази се ушица за монтажу мотора на држач вешања.

У предњем делу блока цилиндра уграђена је пумпа за уље 3 кроз заптивку, у чијем се поклопцу налази предња уљна заптивка 4 радилице.

Тачан положај пумпе за уље у односу на блок цилиндра и радилицу обезбеђују два монтажна клина утиснута у кућиште пумпе, који улазе у одговарајуће рупе у блоку цилиндра.

Поклопци 9 и 14 су причвршћени за предњи крај блока цилиндра, формирајући шупљину за зупчасти каиш 10.

Кућиште квачила је причвршћено за задњи крај блока цилиндра. Тачан положај кућишта радилице у односу на блок цилиндра и поравнање радилице и примарне осовине мењача обезбеђују се помоћу две центрирне чауре утиснуте у блок цилиндра.

Глава цилиндра

Глава цилиндра 22 је изливена од легуре алуминијума и има клинасте коморе за сагоревање. Глава је опремљена водилицама од ливеног гвожђа и седиштима вентила. Димензије седишта усисног вентила су веће од димензија седишта издувног вентила. Седишта, претходно охлађена у течном азоту, убацују се у седишта загрејане главе цилиндра. Ово осигурава сигурно и чврсто приањање седла у главу. Радне ивице седишта се брусе након што се концентрично уграде у главу са рупама у чаурама вођице вентила. Између главе и блока цилиндра постављена је посебна заптивка отпорна на скупљање на металном оквиру.

Глава је центрирана на блок цилиндра помоћу две чауре и причвршћена за њу помоћу шест вијака. Да би се обезбедила равномерна компресија целе површине заптивке блока, да би се обезбедило поуздано заптивање и да би се спречило затезање вијака током накнадног одржавања возила, завртњи за монтажу главе цилиндра се затежу једнолико без трзања у четири корака и у строго дефинисаном (приказаном на листу 10) редоследу:

• корак 1: Затегните завртње на обртни момент од 2 кгф м;
• метод 2 - затегните вијке обртним моментом од 7,08...8,74 кгф м;
• корак 3 - окрените вијке за 90°;
• корак 4: Поново окрените све завртње за 90°.

У горњем делу главе цилиндра налазе се три носача за рукавце брегастог вратила 12. Ослонци су одвојиви. Горња половина се налази у кућишту лежаја 15, а доња половина је у глави цилиндра. Монтажне чауре кућишта лежаја брегасте осовине налазе се на вијцима за монтажу кућишта. Проврти у лежајевима су машински обрађени заједно са кућиштем лежаја, па се стога глава цилиндра може заменити само заједно са кућиштем лежаја.

Заптивач типа КЛТ-75Т наноси се на површине главе цилиндра које су спојене са кућиштем лежаја, у пределу крајњих носача брегастог вратила.

Кућиште лежаја је уграђено и матице се затегну у два корака:

• корак 1: Претходно затегните матице редоследом наведеним на листу 10 све док површине кућишта лежаја не буду у равни са главом цилиндра. Чауре за монтажу кућишта треба да се слободно уклапају у своје утичнице;
• 2. корак - коначно затегните матице до обртног момента од 2,2 кгф м у истом редоследу.

У горњем делу главе налазе се четири утичнице пречника 35.320...36.345 мм за вентиле.

Врх главе цилиндра затворен је поклопцем од ливеног алуминијума 16 са заптивком.

Кућиште помоћне јединице 19 је причвршћено за задњи крај главе цилиндра.

Мотор, заједно са квачилом и мењачем, чини погонску јединицу, која се монтира на подрам возила помоћу три еластична ослонца. Носачи подржавају и тежину агрегата и оптерећења која настају када се аутомобил креће, убрзава и кочи. Носачи смањују вибрације каросерије када мотор ради, обезбеђују минималне вибрације мотора, а такође штите мотор од ударних оптерећења када се аутомобил креће по неравним путевима. Постављање носача узимајући у обзир центар гравитације мотора и погонске јединице помаже у смањењу преноса вибрација на тело. Дизајн носача мотора елиминише могућност директног контакта између делова мотора и каросерије, што значајно смањује пренос буке и куцања од мотора који ради унутар каросерије.

Време вентила

Током једног радног циклуса у цилиндру мотора се дешавају четири такта: усис запаљиве смеше, компресија, радни ход и издув издувних гасова. Ови ходови се завршавају у два обртаја радилице.

Улазни вентил почиње да се отварају пре приступа клипа на врху мртве тачке (ВМТ), тј. у положају клипа, одговарајући 26° окретање коленчатого вратила до ВМТ То је неопходно да би се вентил је потпуно отворен (када је у мери уносу сагоревања смеше клип иде доле) и кроз потпуно отворено усисник ваздуха је добио да је могуће више свеже сагоревања смеше.

Усисни вентил се затвара након што клип прође доњу мртву тачку (БДЦ), односно у положају који одговара 60° ротације радилице након БДЦ. Због инерцијалног притиска струје усисане запаљиве смеше, наставља да тече у цилиндар када се клип већ пуни и тако обезбеђује боље кретање цилиндара према горе. Дакле, усис се практично дешава у времену које одговара ротацији радилице од 266°.

Издувни вентил почиње да се отвара и пре потпуног завршетка радног хода, пре него што се клип приближи БДЦ, односно у положају који одговара 50° ротације радилице у БДЦ. У овом тренутку је притисак у цилиндру још увек прилично висок и гасови почињу интензивно да излазе из цилиндра, услед чега њихов притисак брзо пада. Ово значајно смањује рад мотора потребан за ослобађање гасова и спречава прегревање мотора.

Производња се наставља и након доношења поршнем ВМТ, тј. када савијени вратила окрећу на 22° након ВМТ Дакле, циклус производње је 252°.

Из временског дијаграма вентила јасно је да постоји тренутак (48° ротације радилице у близини ТДЦ) када су оба вентила истовремено отворена - усисни и издувни, односно издувни и усисни ход се изводе са преклапањем вентила. Због кратког временског интервала и малих разлика притисака, преклапање вентила не доводи до продирања издувних гасова у усисну цев, већ напротив, вакуум у цилиндру због инерције тока издувних гасова изазива усисавање запаљиве смеше у цилиндар и тиме побољшава њено пуњење.

Описане фазе времена вентила одвијају се са размаком од А између брегастог вратила и отвора вентила на хладном мотору.

Да би се осигурало да су моменти отварања и затварања вентила усклађени са одговарајућим положајима клипа који су одређени угловима ротације радилице (тј. да би се осигурала исправна инсталација времена вентила), на деловима мотора постоје ознаке (види поглавље 10):

• а - на зупчаној ременици погона радилице;
• б - на поклопцу пумпе за уље;
• у - на ременици погона генератора;
• г и д - на предњем поклопцу зупчастог каиша;
• е - на задњем поклопцу зупчастог ремена;
• ф— на ременици брегастог вратила.

Ако је време вентила правилно подешено, онда када је клип првог цилиндра у ТДЦ на крају такта компресије, ознака "е" на задњем поклопцу зупчастог каиша треба да се поклапа са ознаком "зх" на ременици брегастог вратила, а ознака "а" на зупчаној ременици коленастог вратила са ознаком "6" на поклопцу коленастог вратила на погону за уље.

Када је шупљина погона брегасте осовине затворена предњим поклопцем, положај радилице се може одредити ознакама "б" и "д" на ременици погона генератора и поклопцу предњег зупчастог ремена. Када су клипови у ТДЦ, ознака "б" на ременици погона генератора треба да буде у равни са ознаком "д" на поклопцу погона брегастог вратила.

Када се ознаке поклапају, затезање каиша и зазори А у механизму вентила се подешавају.

Размак А између брегастих осовина и подложака за подешавање на хладном мотору треба да буде једнак 0,15...0,25 мм за усисне вентиле и 0,3...0,4 мм за издувне вентиле. Размак се подешава одабиром дебљине подлошке за подешавање 27.

Резервни делови укључују подлошке за подешавање дебљине од 3 до 4,5 мм у интервалима од 0,05 мм. Дебљина подлошке је означена на њеној доњој површини помоћу електрографа.

Ако се празнине разликују од наведених вредности, временски дијаграм вентила је искривљен: са повећаним размаком, вентили се отварају са закашњењем и затварају са унапред, а са недовољним размаком отварају се унапред и затварају са закашњењем. Ако нема зазора, вентили остају благо отворени све време, што драматично смањује трајност вентила и седишта.

Зазори између брегастих и тапетних подложака се подешавају са уклоњеним поклопцем главе цилиндра 9 и поклопцем предњег заштитног зупчастог каиша, уклоњеним свећицама и без уља у уљним купатилима главе цилиндра следећим редоследом.

Коленасто вратило се окреће у смеру казаљке на сату све док се ознаке времена на ременици брегастог вратила и задњи поклопац зупчастог ремена не поравнају, а затим се окреће за још 40...50° (2,5...3 зуба на ременици брегасте осовине). Истовремено, фаза сагоревања се јавља у првом цилиндру. Радилицу треба окренути помоћу завртња за причвршћивање ременице погона генератора.

Користећи сет сензора за мерење, проверите зазор на 1. брегасту брегастог вратила. Ако се јаз разликује од норме, онда се помоћу уређаја потискивач вентила притисне и фиксира у доњем положају. Дебљина уклоњене подлошке за подешавање мери се микрометром. Затим одредите дебљину нове подлошке помоћу формуле: Х = Б + (А - Ц), где је Х дебљина нове подлошке; А - измерени зазор; Б — дебљина уклоњене подлошке; Ц — номинални зазор.

Пример

Рецимо А = 0,26 мм; Б = 3,75 мм; Ц = 0,2 мм (за улазни вентил). Затим: Х = 3,75 + (0,26 - 0,2) = 3,81 мм. Унутар толеранције зазора од ±0,05 мм узимамо да је дебљина нове подлошке једнака 3,8 мм.

Нова подлошка за подешавање се уграђује у отвор вентила, држач се уклања и поново се проверава зазор. Ако је правилно подешен, мерач за мерење дебљине 0,2 или 0,35 мм би требало да изађе са благим штипањем. Узастопним окретањем радилице за пола окрета, што одговара окретању ознаке на ременици брегасте осовине за 90°, зазори преосталих вентила се подешавају према редоследу који је приказан у табели:



Бројеви брегастих осовина се броје по реду од ременице брегастог вратила.

Радни ред мотора

Да би се обезбедио несметан рад мотора и смањила неуједначена оптерећења на радилици, радни процеси у различитим цилиндрима морају се одвијати у одређеном редоследу. Редослед смењивања идентичних удараца у различитим цилиндрима мотора назива се његов радни ред.

Редослед паљења цилиндара мотора зависи од локације рукаваца радилице и брегастих осовина. Редослед смењивања удараца у цилиндрима мотора, који се дешава током два пуна обртаја радилице, приказан је у табели:



Када се клип у првом цилиндру помери наниже у опсегу од 0° до 180° обртања радилице, долази до сагоревања и ширења гасова. Приликом ширења гасови обављају користан рад, због чега се овај ход назива радни ход. У другом цилиндру, који заостаје за првим за 360°, клип се помера надоле и улази запаљива смеша.

Слично томе, у опсегу од 180° до 360° ротације првог клина, долази до компресије у другом цилиндру и ослобађања у првом, итд.

Приликом развоја породице мотора и њихових система за нови модел, дизајнер је себи поставио три главна задатка: смањење тежине и димензија, смањење потрошње горива и испуњавање низа захтева за заштиту животне средине. Смањење тежине и димензија постигнуто је компактним дизајном механизама и система мотора. Побољшање ефикасности мотора се постиже организовањем радног процеса при високом (9,9) степену компресије и другим мерама о којима је раније било речи. Дизајн мотора и његових система осигурава да су испуњени захтеви за токсичност издувних гасова.

Решавање проблема смањења буке олакшано је смањењем зазора између клипа и цилиндра, у лежајевима радилице, као и дизајном погона вентила са минималним зазорима између токова и њихових вођица у глави цилиндра, бољим балансом радилице и увођењем балансних вратила.

Пренос вибрација и буке је такође смањен као резултат чињенице да је алуминијумски поклопац главе цилиндра монтиран на гумене чауре изоловане од вибрација.