Системы и виды ремонта автомобильной техники

1 — гайка крепления  крышки шатуна, 2 — крышка шатуна, 3 — шатун, 4 — шатунный болт, 5 — терморегулирующая пластина  поршня, 6 — поршень, 7 — верхнее  компрессионное поршневое кольцо, 8 — нижнее компрессионное поршневое  кольцо, 9 — пружина маслосъемного  кольца, 10 — маслосъемное поршневое  кольцо,11 — поршневой палец, 12 —  гильза цилиндра, 13 — цилиндр  двигателя, 14 — пятиопорный коленчатый вал, 15 — заглушка масляного канала, 16 — упорные шайбы заднего коренного подшипника, 17 — зубчатый обод маховика (шестерня с прямым зубом— 129 зубьев), 18 — махойик коленчатого вала, 19 — болт крепления маховика, 20 — передний подшипник ведущего вала коробки передач, 21 — шайба маховика, 22 — центровочный штифт установки механизма сцепления, 23 — канал подачи смазки от коренного подшипника коленчатого вала к шатунному, 24 — вкладыши третьего центрального (среднего) коренного подшипника, 25 — вкладыши шатунного подшипника, 26 — вкладыши коренного подшипника, 27 — антифрикционный слой (сплав 20% олова и 80% алюминия), 28 — стальная лента; Пр — прессовая посадка, С — скользящая посадка

1.4 Механизм газораспределения

В двигателях ВАЗ выпуск отработавших газов из цилиндров  и впуск свежей горючей смеси  осуществляется механизмом газораспределения  с верхним расположением впускных и выпускных клапанов и цепным приводом распределительного вала от коленчатого вала двигателя.

Чугунный литой пятиопорный вал установлен на головке цилиндров в алюминиевом литом корпусе подшипников. Он имеет пять опорных шеек и восемь кулачков для открытия клапанов. Высота впускных и выпускных кулачков должна быть 36,36 мм. Опорные шейки и кулачки распределительного вала закалены токами высокой частоты, а наружная поверхность вала фосфатирована. Корпус подшипников отлит из алюминиевого сплава и имеет закрытую сверху корытообразную форму с пятью перемычками, что обеспечивает повышение его жесткости. Корпус крепится к головке цилиндров девятью шпильками. Гайки шпилек затягиваются приложением момента 1,9—2,3 кгс·с. Причем затяжка осуществляется в последовательности от середины корпуса к его краям. В перемычках корпуса расточено пять отверстий, которые являются подшипниками под опорные шейки вала.

Фиксация распределительного вала от осевых перемещений осуществляется упорным фланцем, который крепится к корпусу подшипников и помещен  в проточке передней опорной шейки  вала. Смазка к опорным шейкам и  кулачкам передается по каналу в центральной  опоре, проточке в средней шейке  и по осевому каналу в распределительном  валу .

Привод распределительного вала от коленчатого вала осуществляется двухрядной роликовой цепью, которая  имеет 114 звеньев с шагом 9,525 мм. Установленная  на коленчатом валу ведущая звездочка  имеет 19 зубьев, а на распределительном  валу ведомая звездочка привода—38 зубьев. Кроме того, цепь осуществляет через звездочку (38 зубьев) привод топливного и масляного насосов и прерывателя-распределителя зажигания. Для предохранения цепи от вибраций и последующего соскакивания с зубьев звездочек и предотвращения повышенных износов на ее противоположной  ветви установлен успокоитель с  привулканизированной резиновой профильной накладкой. Покрытие башмака и успокоителя обладает высокой износостойкостью и низким коэффициентом трения, оно снижает шум работы цепного привода. Болт крепления башмака натяжателя цепи, одновременно являющийся осью поворота, затягивается приложением момента 3,8—4,7 кгс·м.

Натяжение цепи регулирует фиксирующая гайка натяжного  устройства. Для регулировки ослабляют  гайку натяжного устройства и  проворачивают коленчатый вал на 1/2—3/4 оборота. При этом зажимной сухарь стержня разгружается и пружина, нажимая через шайбу на внутренний упор плунжера и заплечик стержня, автоматически устанавливает необходимое натяжение цепи. В случае появления шума и стуков в цепном приводе необходимо повторно отрегулировать натяжение цепи или устранить поломку башмака натяжного устройства, заедание штока плунжера или чрезмерный износ цепи, в связи с чем требуется ее замена.

Во время работы цепь должна вытягиваться не более чем на 4 мм. Цепь проверяют на приспособлении, имеющем два ролика диаметром  по 31,72 + 0,01 мм, растягивая сначала с  усилием 30 кгс, а потом 15 кгс. При  этом замеряют расстояние между осями  роликов. Для новой цепи двигателей ВАЗ-2101 и ВАЗ-21011 это расстояние должно быть равным 485,776—485,780 мм. Если цепь вытянулась до 489,9 мм, ее следует заменить.

Клапаны двигателя работают в тяжелых условиях. Впускные и  выпускные клапаны имеют верхнее  расположение и монтируются на головке  цилиндров в один ряд. Впускной клапан изготовлен из хромоникельмолибденовой  стали. Базовый диаметр головки  клапана 36 мм, угол фаски головки  клапана 45°30 ±5 . Наружный диаметр головки  клапана 37±0,15 мм.

Диаметры стержней клапанов 8,000—7,985 мм и их высота 111±0,1 мм. Торцы  стержней клапанов закалены, глубина  слоя закалки 1, —3 мм. Оба клапана  азотированы. Направляющие втулки 25 клапанов чугунные, имеют маслоотражательный колпачок 26 из маслостойкой резины с металлическим каркасом. Допустимый зазор между впускными и выпускными клапанами и их втулками находится соответственно в пределах 0,022—0,055 мм и 0,029—0,062 мм, а максимальный зазор должен быть не более 0,15 мм.   

Каждый клапан устанавливается  на двух пружинах — наружной и внутренней, которые соответственно имеют по шесть и шесть с половиной  витков с внутренними диаметрами 25,5 и 17,6 мм при диаметрах проволоки 3,6 и 2,7 мм. Длина наружной пружины  в свободном состоянии 50 мм, а  внутренней — 39,2 мм.

Открытие клапана осуществляется стальным кованым рычагом. Пятка  рычага опирается на шаровую головку  регулировочного болта, который  установлен в резьбовой втулке головки  цилиндров. Рычаг прижимается к  болту при помощи пружины. которая крепится к пластине. Пружина рычага имеет внутренний диаметр 20 мм, ее длина под нагрузкой 5,6—0,6 кгс составляет 43 мм.

Рис. 13. Детали механизма  газораспределения

1 — коленчатый вал, 2 —  ведущая звездочка коленчатого  вала, 3 — роликовая цепь привода, 4 — установочные метки, 5 — звездочка  валика привода, 6 — башмак натяжного  устройства, 7 — вулканизированная  резиновая накладка, 8 — плунжер, 9 — корпус натяжного устройства, 10 — головка цилиндров, 11 — фиксирующая  гайка, 12— ведомая звездочка распределительного  вала, 13—успокоитель цепи, 14 — упорный  фланец, 15 — кулачок распределительного  вала, 16 — распределительный вал, 17 — опорная шейка вала, 18 — корпус подшипников распределительного вала, 19 — сухарь клапана, 20 — тарелка пружины клапана, 21 — наружная пружина клапана, 22 — внутренняя пружина клапана, 23 — опорная шайба внутренней пружины клапана, 24 — опорная шайба наружной пружины клапана, 25 — направляющая   втулка клапана, 26 — маслоотражательный колпачок, 27 — жаростойкая наплавка, 28 — выпускной клапан, 29—регулировочный болт,30 — контргайка, 31 — пластина крепления пружины, 32 — рычаг привода клапана, 33 — пружина рычага, 34 — резьбовая втулка, 35 — впускной клапан, 36 — шайба пружины, 37 — зажимной сухарь стержня, 38 — пружина стержня, 39 — стержень натяжного устройства, 40 — пружина плунжера

1.5 Системы смазки и охлаждения

Масло в двигателе работает в разнообразных и сложных  условиях. В камере сгорания масло  подвергается воздействию высоких  температур (до +2000°С), вследствие чего на деталях отлагается нагар, а часть  масла сгорает, образуя золу и  кокс. Вследствие отложения нагара двигатель перегревается, что приводит к самовоспламенению смеси, детонации, повышенным износам и прогоранию деталей.

В сопряжениях поршень—цилиндр  тонкий слой масла нагревается до 200—300°С, вследствие чего на поршнях и кольцах образуются лаковые отложения. Отложение лаковых углеродистых веществ усиливается при износе колец и прорыве газов в картер. Для уменьшения лаковых отложений в масла добавляют моющие присадки.

В картере двигателя масло  нагревается до 50—100°С. С повышением температуры масло окисляется, что усиливает его коррозионное действие, термический распад и сгорание.

При понижении температуры  масла до +35°С в нем образуются осадки, представляющие собой липкую мазеобразную массу, которая отлагается на деталях двигателя. Осадкообразование увеличивается при попадании воды в масло, а также вследствие работы неподогретого двигателя.

Система смазки двигателя  обеспечивает подачу масла к трущимся поверхностям деталей для уменьшения трения между ними. Масло также  охлаждает детали и удаляет с  их поверхности продукты износа. Кроме  того, слой масла, образующийся у кромок поршневых колец, увеличивает герметичность  между поршнем и зеркалом цилиндра.

В двигателе принята комбинированная  система смазки: под давлением  и разбрызгиванием.

Систему смазки двигателя  составляют: масляный картер для запаса масла, шестеренчатый масляный насос  с маслозаборным патрубком, полнопоточный фильтр тонкой очистки масла с фильтрующим элементом, масляные каналы в блоке цилиндров, головке цилиндров и в деталях двигателя, а также устройства и приспособления для контроля давления масла во время работы двигателя, сигнализации об аварийном падении давления масла, для проверки уровня масла, заправки и выпуска масла и вентиляции картера.

Масляный картер отштампован  из листовой стали. Его устанавливают на уплотнительной прокладке, изготовленной из пробковой крошки на резиновой связке, толщиной 3 мм, крепят к блоку двенадцатью болтами, которые затягиваются с приложением момента в 0,52—0,84 кгс·м. Чтобы предотвратить расплескивание масла при движении по плохим дорогам, на крутых подъемах, при спуске и резком торможении, в картере 3 установлена перегородка. Для выпуска отработавшего масла к нижней части картера приварен фланец, в котором установлена резьбовая сливная пробка.

Масляный насос — шестеренчатый, с редукционным клапаном. Привод ведущего валика насоса осуществляется от коленчатого  вала двигателя через цепную передачу, валик привода, звездочку валика привода и шестерню с винтовыми  зубьями, изготовленную как одно целое с валиком. Осевое перемещение  валика в блоке ограничивается установкой упорного фланца. В случае чрезмерного  износа упорный фланец заменяют. Валик  установлен и вращается в сталеалюминевых  втулках, запрессованных в блок цилиндров  двигателя.

Масло по каналам в блоке  к деталям двигателя подается от насоса через фильтр по магистральному масляному каналу и подканалам к  коренным подшипникам коленчатого  вала.

Таким образом, в двигателе  под давлением смазываются: подшипники коренных и шатунных шеек коленчатого  вала, опоры и кулачки распределительного вала, опоры валика привода и втулка шестерни привода масляного насоса и прерывателя-распределителя. Цилиндры, поршни и поршневые кольца, поршневые  пальцы, втулки и пружины клапанов, цепной привод распределительного вала, шестерня привода масляного насоса и прерывателя-распределителя, кулачок  привода топливного насоса смазываются  масляным туманом, который образовался  в результате разбрызгивания масла.

Давление масла в двигателе  контролируется при помощи электрического датчика. В прогретом двигателе  при 5600 об/мин коленчатого вала и  температуре 85°С нормальное давление масла должно быть в пределах 3,5...4,5 кгс/см². В случае падения давления масла до 0,4—0,8 кгс/см² контрольная лампа с красным светофильтром, расположенная на щитке (комбинации) приборов, загорается и сигнализирует об аварийном падении давления масла.

Допускается временное загорание  контрольной лампы падения давления масла в режиме холостого хода, а при увеличении частоты вращения оборотов коленчатого вала лампа  должна гаснуть. В случае загорания  лампы в рабочих режимах двигателя  следует прекратить работу двигателя, так как давление масла недостаточно.

В связи с тем, что масляный манометр на двигателях ВАЗ-2101 не устанавливается, периодически следует проверять  давление масла по контрольному манометру, штуцер которого завертывается в  отверстие блока цилиндров вместо вывернутого датчика.

Емкость системы смазки (картера  двигателя и масляного фильтра) — 3,75 л или 3,5 кг масла. Общая емкость  картера, масляного фильтра, каналов  и трубок составляет 4,2 л. Для периодической замены масла достаточно 3,75 л. Масло заливают через маслозаливную горловину, герметически закрытую пробкой. Эта пробка уплотняется резиновой прокладкой и удерживается плоской пружиной. Работа двигателя без пробки маслозаливной горловины недопустима, так как при этом в систему попадает значительное количество пыли и влаги, что повышает износ двигателя и при этом возрастает угар масла.

Уровень масла контролируется указателем (маслоизмерительным стержнем), на котором нанесены метки «МIN» и «МАХ».

Метка «МАХ» находится  на расстоянии 61 мм от конца указателя. Расстояние между метками «МIN» и «МАХ» 16 мм.

Работа жидкостной, двухконтурной  системы охлаждения двигателей ВАЗ  закрытого типа с принудительной циркуляцией обеспечивается установкой водяного насоса, трубчатого радиатора, полнопоточного термостата с байпасным обводом, герметичной пробки и расширительного (конденсационного) бачка.

Рис. 14. Система смазки двигателя  ВАЗ-2101

1 — шестеренчатый     масляный насос, 2 — маслозаборный патрубок, 3 — масляный картер двигателя, 4 — ведущий валик масляного насоса, 5 — ведущая звездочка коленчатого вала, 6 — шестерня привода масляного насоса и прерывателя-распределителя, 7 — канал для подачи масла к подшипникам и кулачкам валика привода, 8 — передняя полость блока для стока избыточного масла и вентиляции картера, 9—валик привода прерывателя-распределителя зажигания, масляного и топливного насосов, 10—роликовая цепь привода, 11 — поршень, 12 — ведомая звездочка распределительного вала, 13 — крышка головки цилиндров, 14 — пружины клапана, 15 — упорный фланец распределительного вала,1 6 — отверстие в звездочке для смазки цепи, 17 — распределительный вал, 18 — масляный канал распределительного вала, 19 — канал для смазки опорной шейки распределительного вала, 20 — канал в стойке корпуса подшипников для подачи смазки к распределительному механизму, 21 — канавка для подачи масла в масляный канал распределительного вала, 22 — корпус подшипников распределительного вала, 23 — маслозаливная горловина двигателя, 24 — пробка маслозаливной горловины двигателя, 25 — канал для смазки кулачка, 26 — рычаг привода клапана, 27 — канал в головке цилиндров для подачи масла к распределительному механизму, 28 — головка цилиндров, 29 — цилиндр двигателя, 30 — задняя полость головки и блока цилиндров для стока избыточного масла и вентиляции картера, 31 —канал в блоке для подачи масла к распределительному механизму, 32 — блок цилиндров, 33 — пятиопорный коленчатый вал, 34 — контрольная лампа (с красным светофильтром) падения давления масла в двигателе до 0,4— 0,8 кгс/см², 35 — щиток (комбинация) приборов, 36 — датчик давления масла, 37 — канал для смазки коренного подшипника коленчатого вала, 38 — магистральный масляный канал, 39 — маслосъемное поршневое кольцо, 40 — масляный канал в валике привода, 41 — указатель для измерения уровня масла в картере двигателя, 42 — перегородка масляного картера, 43 — фильтрующий элемент, 44 — корпус полнопоточного фильтра тонкой очистки масла