3.1. Описание конструкции
Двигатель ВАЗ-2106: 1 - шкив коленчатого вала; 2 - ремень привода насоса охлаждающей жидкости: 3 - передний сальник коленчатого вала; 4 - цепь привода распределительного вала; 5 - тарелка пружины: 6 - направляющая втулка; 7 - клапан; 8 - внутренняя пружина; 9 - наружная пружина; 10 - пружина рычага: 11 - регулировочный болт; 12 - рычаг привода клапана; 13 - распределительный вал; 14 - крышка маслозаливной горловины; 15 - крышка головки блока цилиндров; 16 - свеча зажигания; 17 - головка блока цилиндров; 18 - маховик; 19 - задний сальник коленчатого вала; 20 - датчик давления масла; 21 - поршень; 22 - указатель уровня масла; 23 - маслосливная пробка; 24 - шатун; 25 - поддон картера; 26 - валик привода вспомогательных агрегатов; 27 - коленчатый вал
Описание конструкции
Двигатель — бензиновый, четырехтактный, четырехцилиндровый, восьмиклапанный, рядный, с верхним расположением распределительного вала. Система питания - карбюраторная. Порядок работы цилиндров: 1—3—4—2, отсчет - от шкива коленчатого вала.
Двигатель с коробкой передач и сцеплением образует силовой агрегат — единый блок, закрепленный в моторном отсеке на трех эластичных резинометадлических опорах.
Справа на двигателе (по ходу автомобиля) расположены: впускная труба и выпускной коллектор, генератор, термостат, стартер (на картере сцепления), карбюратор и корпус воздушного фильтра. Слева расположены: распределитель зажигания, свечи и провода высокого напряжения, указатель уровня масла, масляный фильтр, топливный насос, датчики температуры охлаждающей жидкости и давления масла. Спереди: привод насоса охлаждающей жидкости и генератора (клиновым ремнем).
Блок цилиндров отлит из специального низколегированного чугуна, цилиндры расточены непосредственно в блоке. Номинальный диаметр — 79,0 мм, при ремонте он может быть увеличен на 0,4 или 0,8 мм. Класс цилиндра маркируется латинскими буквами на нижней плоскости блока в соответствии с диаметром цилиндра в мм: А—79,00—79,00, В - 79,01-79,02, С - 79,02-79,03, D - 79,03-79,04, Е - 79,04-79,05. Максимально допустимый износ цилиндра 0,15 мм на диаметр.
В нижней части блока цилиндров расположены 5 опор (постелей) коренных подшипников со съемными крышками, которые крепятся к блоку специальными болтами. Отверстия в блоке цилиндров под подшипники обрабатываются при установленных крышках. поэтому крышки невзаимозаменнемы и для отличия маркированы рисками на наружной поверхности (см. рис.4 на с. 53). В задней опоре имеются проточки для установки упорных полуколец, препятствующих осевому перемещению коленчатого вала. Спереди устанавливается сталеалю-миниевое полукольцо (белого цвета), а сзади — металлокерамическое (желтое). При этом канавки на них должны быть обращены к коленчатому валу. Полукольца поставляются номинального и увеличенного на 0,127 мм размеров. Если осевой зазор (люфт) коленчатого вала выходит за пределы 0,06—0,26 мм, то замените одно или оба полукольца (максимально допустимый зазор в эксплуатации — 0,35 мм).
Вкладыши коренных и шатунных подшипников — тонкостенные сталеалюминиевые. Верхние вкладыши коренных подшипников (устанавливаемые в блоке цилиндров) 1, 2, 4 и 5 опор — с канавкой на внутренней поверхности. Нижние вкладыши коренных подшипников и верхний вкладыш третьей опоры - без канавки, так же как и вкладыши шатунных подшипников. Ремонтные вкладыши выпускаются под шейки коленчатого вала, уменьшенные на 0,25, 0,5, 0,75 и 1,00 мм. Номинальный расчетный диаметральный зазор между шейками коленчатого вала и вклалышами подшипников должен составлять для коренных подшипников - 0,050—0,095 мм, для шатунных - 0,036—0,086 мм, максимально допустимый зазор между шейками и вкладышами - 0.15 мм и 0,1 мм соответственно.
Коленчатый вал -- из высокопрочного чугуна, имеет 5 коренных шеек и 4 шатунных. Вал снабжен четырьмя противовесами, отлитыми заодно с валом. Для подачи масла от коренных шеек к шатунным в нем просверлены каналы, закрытые запрессованными и зачеканенными заглушками. Эти каналы служат также для очистки масла: под действием центробежной силы твердые частицы и смолы, прошедшие через фильтр, отбрасываются к заглушкам. Поэтому при ремонте и балансировке вада необходимо очищать каналы от скопившихся отложений. Заглушки повторно использовать нельзя — их заменяют новыми.
На переднем конце (носке) коленчатого вала на сегментной шпонке установлены звездочка привода газораспределительного механизма и шкив привода генератора и насоса охлаждающей жидкости. Шкив зажат между гайкой на переднем конце вала и звездочкой. По его поверхности работает передний сальник коленчатого вала, установленный в крышке привода распределительного вала, отлитой из алюминиевого сплава. Задний сальник запрессован в крышку (также очлитую из алюминиевого сплава), которая крепится к заднему торцу блока цилиндров. Сальник работает по поверхности фланца коленчатого вала.
К фланцу коленчатого вала шестью самоконтрящимися болтами через общую шайбу крепится маховик. Он отлит из чугуна и имеет напрессованный стальной зубчатый венец для пуска двигателя стартером. Маховик устанавливают так, чтобы конусообразная лунка около его венца находилась напротив шатунной шейки 4-го цилиндра. Маховик центрируется передним подшипником ведущего вала коробки передач, запрессованным в гнездо в заднем торце коленчатого вала.
Шатуны — стальные, двутаврового сечения, обрабатываются вместе с крышками. Чтобы при сборке не перепутать крышки, на них, как и на шатунах клеймится номер цилиндра (он должен находиться по одну сторону шатуна и крышки). В отверстия нижней головки шатуна запрессованы специальные болты; при разборке их нельзя выбивать из головки.
Поршневой палец — стальной, трубчатого сечения, свободно вращается в бобышках поршня и запрессован в головке шатуна. По наружному диаметру различают три класса пальцев (через 0,004 мм), которые маркируются краской: 1 — синий (самый тонкий), 2 — зеленый, 3 — красный.
Поршень - из алюминиевого сплава. Юбка поршня имеет сложную форму: в продольном сечении она коническая, а в поперечном -овальная. В верхней части поршня проточены три канавки под поршневые кольца. Отверстие под поршневой палец смещено на 2 мм от диаметральной плоскости поршня, поэтому при установке поршня необходимо ориентироваться по метке «П» на торце бобышки поршня: она должна быть направлена в сторону шкива коленчатого вала.
По наружному диаметру (измеряется в плоскости, перпендикулярной оси поршневого пальца, на расстоянии 52,4 мм от дниша поршня) поршни, как и цилиндры, подразделяются на 5 классов (маркировка буквой на днище). Диаметр поршня в мм (для номинального размера): А - 78.940-78,930. В - 78,950-78,940, С - 78,960-78.950, D - 78,970-78,960, Е — 78,980-78,970. В запасные части поставляются поршни классов А, С и Е (номинального и ремонтных размеров), что вполне достаточно для подбора поршня к цилиндру: расчетный диаметральный зазор между ними - 0,060-0,080 мм, а максимально допустимый зазор при износе — 0,15 мм. При этом не рекомендуется устанавливать новый поршень в изношенный цилиндр без его расточки: проточка под верхнее поршневое кольцо в новом поршне может оказаться чуть выше, чем в старом, и кольцо может сломаться о «ступеньку», образующуюся в верхней части цилиндра при его износе. По диаметру отверстия (в мм) под поршневой палец поршни подразделяются на 3 класса: 1 - 21,974-21,970; 2 - 21,978-21.974; 3 - 21,982-21,978. Номер класса также выбивается на днище поршня. Палец и поршень должны быть одного класса. При замене подбирают детали: смазанный моторным маслом палеи должен входить а отверстие в поршне от усилия большого пальца руки и не выпадать из него под собственным ресом.
В двигатель устанавливают поршни одной весовой группы, которые не должны отличаться друг от друга более чем на 5 г.
Поршневые кольца расположены в канавках поршня. Верхние два кольца — компрессионные. Они препятствуют прорыву газов в картер двигателя и способствуют отводу тепла от поршня к цилиндру. Нижнее кольцо — маслосъемное. Масло, собираемое со стенок цилиндра, подводится к отверстиям в бобышках поршня и служит для смазки поршневого пальца.
Зазор по высоте между поршневыми кольцами и канавками на поршне измеряется набором щупов. Номинальный зазор: для верхнего компрессионного кольца — 0,045—0,077 мм, для нижнего — 0,025—0.057 мм, для маслосъемного - 0,020—0.052 мм. Предельно допустимые зазоры при износе — 0.15 мм. Зазор в замке колец измеряют, вставив кольца в специальный калибр или в цилиндр двигателя и выровняв их днишем поршня. Зазор и замке лля всех колец должен составлять 0,250-0,400 мм.
Головка блока цилиндров — из алюминиевого сплава, общая для всех четырех цилиндров. Она центрируется на блоке цилиндров двумя втулками и крепится 11 болтами. Если длина стержня болта, вывернутого при разборке двигателя, превышает 120 мм, то его следует заменить новым. Между блоком и головкой устанавливается безусадочная метал лоарм и рованная прокладка. По-игорное ее использование не допускается.
В верхней части головки цилиндров на девяти шпильках закреплен алюминиевый корпус подшипников распределительного вала. Он центрируется на двух втулках, надетых на крайние шпильки.
Распределительный вал — литой, чугунный, пятиопорный, с отбеленными кулачками; приводится во вращение двухрядной цепью от звездочки коленчатого вала. Осевое перемещение ограничено упорным фланцем, входящим н проточку передней опорной шейки вала. Для правильной установки распределительного нала относительно коленчатого на звездочках имеются метки. При этом метка на шкиве коленчатого вала должна совпасть с меткой на крышке привода распределительного вала, а метка на звездочке распределительного вала — с выступом на корпусе подшипников. Звездочка распределительного вала устанавливается только в одном положении и затягивается болтом с опорной и фиксирующей шайбами. Усик последней входит в отверстие в звездочке, а боковая часть отгибается на грань гайки.
Седла и направляющие втулки клапанов — чугунные, запрессованы в головку цилиндров. В запасные части поставляются ремонтные втулки с увеличенным на 0,2 мм наружным диаметром. Отверстия во втулках окончательно обрабатываются разверткой после запрессовки. Диаметр отверстия втулок впускных клапанов — 8,022—8,040 мм, выпускных — 8,029-8,047 мм. На внутренней поверхности втулок нарезаны канавки для смазки: у втулок впускных клапанов — на всю длину, у выпускных — до половины длины отверстия. Сверху на втулки надеты маслоотражательные колпачки (сальники клапанов) из маслостой-кой резины с браслетной стальной пружиной.
Клапаны - стальные; выпускные — с головкой из жаропрочной стали с наплавленной фаской. Они расположены в ряд, наклонно к плоскости, в которой расположены оси цилиндров. Диаметр тарелки впускного клапана больше (37 мм), чем выпускного (31,5 мм). Клапаны приводятся от кулачков распределительного вала через рычаги («рокеры»). Одним концом рычаг опирается на сферическую головку регулировочного болта, а другим воздействует на торец стержня клапана. Рычаги поджимаются к головкам болтов пружинами, входящими в проточки на головках рычагов. Клапан закрывается под действием двух пружин с противоположной навивкой, установленных коаксиально (соосно). Нижними концами они опираются на опорные шайбы, а верхними -- на тарелку, которая фиксируется двумя конусными сухарями, входящими в проточку на конце стержня клапана. Зазор в приводе клапана (0,15 мм) регулируется вворачиванием или выворачиванием регулировочного болта, который после окончания регулировки стопорится контргайкой.
Для уменьшения колебаний цепи газораспределительного механизма на ее левой ветви между звездочкой валика привода масляного насоса и звездочкой распределительного вала на двух болтах установлен пластмассовый успокоитель. Для предотвращения падения цепи в картер двигателя при снятии звездочки распределительного вала справа от звездочки коленчатого вала в блок цилиндров ввернут ограничительный палец. Правая ветвь цепи натягивается полуавтоматическим пружинным натяжителем, установленным на двух шпильках в головке блока цилиндров. Для натяжения цепи ослабляют колпачковую гайку натя-жлтеля и проворачивают коленчатый вал двигателя. При этом плунжер натяжителя под действием пружины упирается в резинометалличе-ский башмак, натягивая цепь. После регулировки гайку затягивают. Рывки и мелкие колебания цепи при работе демпфируются за счет плунжерного устройства натяжителя, обеспечивающего утапливание его хвостовика под нагрузкой на 0,2—0,5 мм. Башмак натяжителя поворачивается на оси, ввернутой в блок цилиндров.
Цепь газораспределительного механизма приводит в движение и валик привода вспомогательных агрегатов. Крепление его звездочки аналогично креплению звездочки распределительного вала. Размеры звездочек также совпадают. Валик вращается во втулках в блоке цилиндров, от осевых перемещений удерживается упорным фланцем, входящим в проточку на его передней шейке. Для привода топливного насоса на валике выполнен эксцентрик. Зубчатый венец валика входит н зацепление с шестерней привода масляного насоса и распределителя зажигания, установленной вертикально во втулке в проточке блока цилиндров. В шестерне выполнено продольное отверстие со шлицами, в которое снизу входит шлиневой конец валика масляного насоса, а сверху -- шлицевой конец валика распределителя зажигания.
Масляный насос — шестеренный, одноступенчатый, с редукционным клапаном; смонтирован в корпусе, прикрепленном к нижней части блока цилиндров. Приемный патрубок отлит заодно с нижней частью корпуса и закрыт штампованной дырчатой сеткой лля грубой очистки масла от механических примесей. Номинальные зазоры: между зубьями шестерен — 0,15 мм, между шестернями (по наружному диаметру) и стенками корпуса насоса -0,11—0,18 мм, между торцами шестерен и плоскостью корпуса 0.056—0,135 мм: предельные зазоры соответственно — 0.25 мм. 0.25 мм и 0,20 мм (измеряются набором щупов). Номинальные зазоры между ведомой шестерней и ее осью -0.017—0,057 мм. между валом насоса и отверстием в корпусе 0,016—0,055 мм: предельно допустимые зазоры — 0,10 мм (определяются промером деталей).
Смазка двигателя — комбинированная: под давлением смазываются коренные и шатунные подшипники, пары «опора — шейка распределительного вала», подшипники (втулки) валика привода вспомогательных агрегатов и шестерни привода масляного насоса; разбрызгиванием масло подается на стенки цилиндров (далее к поршневым кольцам и пальцам), к паре «кулачок распределительного вала — рычаг» и стержням клапанов. Масляный фильтр — полнопоточный, неразборный, с перепускным и противодренажным клапанами.
Система вентиляции картера - закрытая, принудительная, с отсосом газов через маслоотделитель.
Системы питания, охлаждения, выпуска отработавших газов и зажигания описаны в соответствующих разделах.
