Кривошипный и газораспределительный механизмы ВАЗКРИВОШИПНО-ШАТУННЫЙ И ГАЗОРАСПРЕДЕ­ЛИТЕЛЬНЫЙ МЕХАНИЗМЫ ВАЗ-2107

Энергия расширения продуктов сгорания топлива через кривошипношатунный механизм двигателя передается на коленчатый вал двигателя. Детали кривошипно-шатунного механизма при этом подвергаются воздействию значительных механических и термических нагрузок. Подбор материалов поршня, пальца, поршневых колец и их конструкция обеспечивают надежное уп­лотнение цилиндра, эффективный теплоотвод, малую массу де­талей, минимальный коэффициент трения, высокую прочность и надежность.

 

Рис.Гайка крепления шкивов. 2. Шкив привода генератора и на­соса охлаждающей жидкости. 3. Ось натяжного ролика. 4. Натяжной ролик. 5. Шкив распределительного вала. 6. Сальник распредели­тельного вала. 7. Держатель сальника. 8. Упорный фланец распре­делительного вала. 9. Корпус подшипников распределительного ва­ла. 10. Распределительный вал. 11. Терморегулирующля пластина поршня. 12. Поршень. 13. Верхнее компрессионное кольцо. 14. Ниж­нее компрессионное кольцо. 15. Маслосъемное кольцо. 16. Палец поршня. 17. Болт крепления крышки шатуна. 18. Маховик. 19. Упорное полукольцо коленчатого вала. 20. Передний подшипник первич­ного вала коробки передач. 21. Зубчатый обод маховика. 22. Вкла­дыши 3-го (центрального) коренного подшипника коленчатого вала. Вкладыши 1, 2, 4 и 5-го коренных подшипников коленчатого вала. Коленчатый вал. 25. Впускной клапан. 26. Направляющая втулка клапана. 27. Стопорное кольцо. 28. Выпускной клапан. 29. Зубчатый шкив коленчатого вала. 30. Зубчатый ремень. 31. Маслоотражательный колпачок. 32. Шкив привода масляного насоса, распределителя зажигания и топливного насоса. 33. Кронштейн натяжного ролика.34. Пружина натяжного ролика. 35. Наружная пружина клапана. 36. Тарелка пружин. 37. Сухари клапана. 38. Рычаг привода клапана. 39. Пружина рычага. 40. Стопорная пластина пружины рычага. 41. Вкладыш и шатуна. 42. Крышка шатуна. 43. Шатун. 44. Регулиро­вочный болт клапана. 45. Внутренняя пружина клапана. 46. Опорная шайба внутренней пружины. 47. Опорная шайба наружной пружины. 48. Метки в.м.т. поршней 1 и 4-го цилиндров.

Поршни 12 изготовлены из алюминиевого сплава и покрыты слоем олова для улучшения прирабатываемости. Юбка поршня в поперечном сечении овальная, причем большая ось овала пер­пендикулярна оси поршневого пальца. По высоте поршень имеет ко­ническую форму: в верхней части меньший диаметр, чем в нижней. Кроме того, в бобышки поршня залиты стальные терморегулирующие пластины 11. Все это выполнено для компенсации неравно­мерности тепловой деформации поршня при работе в цилиндрах двигателя, возникающей из-за неравномерного распределения массы металла внутри юбки поршня.

В бобышках поршня имеются отверстия для прохода масла к поршневому пальцу. Отверстие под поршневой палец смещено от оси симметрии на 2 мм в правую сторону двигателя. Это уменьшает возможность появления стука поршня при переходе через в. м. т. Для правильной установки поршня в цилиндр около отверстия под поршневой палец имеется метка П". Поршень должен устанавливаться в цилиндр так, чтобы метка была обра­щена в сторону передней части двигателя.

Поршни, как и цилиндры, по наружному диаметру подразделя­ются на пять классов через 0,01 мм, обозначаемые буквами А, В, С, D, Е. Им соответствуют следующие диаметры цилиндров, в мм:

А          78,94-78 95

В          78,95-78,96

С          78,96-78,97

D          78,97-78,98

Е          78,98-78,99.

В связи со сложной формой наружной поверхности поршня из­мерять его диаметр необходимо в плоскости, перпендикулярной оси поршневого пальца и на расстоянии 52,4 мм от днища поршня.

В запасные части поставляются поршни классов А, С, Е. Этих классов достаточно для подбора поршня к любому цилиндру, так как поршни и цилиндры разбиты на классы с некоторым перекрыти­ем размеров. Например, к цилиндрам классов В и Д) может подой­ти поршень класса С. Кроме того, при ремонте двигателей порш­ни обычно заменяются у изношенных цилиндров, поэтому к не­значительно изношенному цилиндру, имевшему класс В, может подойти поршень класса С. Главное при подборе поршня обеспе­чение необходимого монтажного зазора между поршнем и цилин­дром (0,05-0,07 мм).

По диаметру отверстия под поршневой палец поршни подраз­деляются через 0,004 мм на три категории, обозначаемые циф­рами 1, 2, 3. Класс поршня (буква) и категория отверстия под поршневой палец (цифра) клеймятся на днище поршня.

Поршни по массе в одном и том же двигателе подобраны с максимально допустимым отклонением ±2,5 г.

Поршневой палец 16 стальной, цементированный, трубчатого сечения, запрессован в верхнюю головку шатуна с натягом и сво­бодно вращается в бобышках поршня.

Поршневые пальцы, как и отверстия в бобышках поршня, по наружному диаметру подразделяются на три категории через 0,004 мм. Категория пальца маркируется на его торце соответст­вующим цветом: синим первая категория, зеленым вторая, крас­ным третья. Собираемые палец и поршень должны принадле­жать к одной категории.

Поршневые кольца 13, 14, 15, обеспечивающие необходимое уп­лотнение цилиндра, изготовлены из чугуна. На поршне установ­лены два компрессионных (уплотняющих) кольца, которые уплотня­ют зазор между поршнем и цилиндром и отводят теплоту от поршня, и одно маслосъемное, которое препятствует попаданию масла в ка­меру сгорания. Кольца прижимаются к стенке цилиндра силами соб­ственной упругости и давлением газов.

Верхнее компрессионное кольцо 13 работает в условиях высокой температуры, агрессивного воздействия продуктов сгорания и недос­таточной смазки, поэтому для повышения износоустойчивости на­ружная поверхность его хромирована и для улучшения прирабаты-ваемости имеет бочкообразную форму образующей.

Нижнее компрессионное кольцо 14 скребкового типа (имеет проточку по наружной поверхности), фосфатированное, выпол­няет также дополнительную функцию и маслосбрасывающего кольца. Кольцо устанавливается обязательно проточкой вниз, иначе возрастают расход масла и нагарообразование в камере сгорания. Маслосъемное кольцо 15 имеет прорези для снимае­мого с цилиндра масла и внутреннюю витую пружину - расшири­тель, обеспечивающий дополнительное прижатие кольца к стен­ке цилиндра.

Шатуны 43 - стальные, кованые со стержнем двутаврового се­чения. Нижняя головка шатуна разъемная; в ней устанавливают­ся вкладыши 41 шатунного подшипника. Крышка 42 нижней го­ловки крепится двумя болтами 17 и самоконтрящимися гайками. Шатун обрабатывают вместе с крышкой, и поэтому при сборке имеющиеся номера на шатуне и крышке должны быть одинаковы и находиться с одной стороны. Через отверстие, расположенное в месте перехода нижней головки шатуна в стержень, проходит масло, смазывающее стенки цилиндра.

Сборка шатуна с поршнем выполняется так, чтобы метка "П" на поршне находилась со стороны выхода отверстия для масла на нижней головке шатуна, если оно на нем есть.

Коленчатый вал 24 отлит из чугуна и является основной сило­вой деталью двигателя, которая воспринимает действие давле­ния газов и инерционных сил. Материал вала работает на уста­лость. Повышение усталостной прочности достигается большим перекрытием коренной и шатунной шеек, наличием пяти опор (полноопорный), поверхностной закалкой шеек токами высокой частоты на глубину 2-3 мм, специально выполненными плавными переходами между шейками и щеками, тщательной обработкой напряженных мест.

Смазка от коренных подшипников к шатунным подводится по сверленым каналам, которые закрываются колпачковыми за­глушками. В заднем конце коленчатого вала выполнено гнездо под передний подшипник 20 первичного валы коробки передач. Маховик 18 отлит из чугуна и имеет напрессованный стальной зубчатый обод 21 для пуска двигателя стартером. Маховик кре­пится к заднему торцу коленчатого вала шестью болтами, под ко­торыми установлена общая стальная шайба. Центрируется ма­ховик по наружному диаметру подшипника 20 первичного вала коробки передач.

Маховик устанавливается на коленчатый вал так, чтобы метка А (конусообразная лунка около зубчатого обода маховика) и ось шатунной шейки первого цилиндра находились в одной плоско­сти и по одну сторону от оси коленчатого вала.

Вкладыши коренных 22, 23 и шатунных 41 подшипников тонко­стенные, биметаллические сталеалюминевые. Вкладыши каждо­го коренного или шатунного подшипника состоят из двух полови­нок. От провертывания вкладыши удерживаются выступом, вхо­дящим в паз шатунного или коренного подшипника. Все шатун­ные вкладыши одинаковые и взаимозаменяемые. Вкладыши 23 первого, второго, четвертого и пятого коренных подшипников одинаковые и взаимозаменяемые, имеют канавку на внутренней поверхности (с 1987 г. нижние вкладыши этих подшипников уста­навливаются без канавки). Вкладыш 22 третьего (центрального) коренного подшипника отличается от остальных шириной и от­сутствием канавки на внутренней поверхности. Газораспредели­тельный механизм обеспечивает наполнение цилиндров двигате­ля свежим зарядом горючей смеси и выпуск отработавших газов.

К деталям газораспределительного механизма относятся: рас­пределительный вал, клапаны и направляющие втулки, пружины с деталями крепления, рычаги привода клапанов. Газораспреде­лительный механизм приводится в движение от ведущего шкива 29 коленчатого вали зубчатым ремнем 30. Этим же ремнем через другой шкив 32 приводится в движение валик привода масляного насоса, распределителя зажигания и топливного насоса.

Распределительный вал 10, управляющий открытием и закры­тием клапанов, чугунный, литой, с закаленными токами высокой частоты трущимися поверхностями кулачков. С 1982 по 1984 г. вместе с изготовлением рычагов 38 из стали 40Х распредели­тельные валы азотировали для повышения износостойкости вме­сто закалки токами высокой частоты. В результате насыщения поверхности металла азотом и частично углеродом получается упрочненный слой, обеспечивающий повышенную коррозионную стойкость, износостойкость высокое сопротивление знакоперемен­ным нагрузкам. Упрочненный слой состоит из зоны химических соединений типа Fe2N толщиной до 20 мкм и диффузионной зо­ны твердого раствора азота и углерода а - Fe глубиной до 0,5 мм.

С 1985 г. устанавливаются распределительные валы с отбелом кулачков. Эти валы имеют отличительный шестигранный поясок между 3-м и 4-м кулачками. Процесс отбеливания заклю­чается в электродуговом оплавлении поверхностей, в результате которого образуется слой так называемого "белого" чугуна, обла­дающего высокой твердостью.

К переднему торцу распределительного вала крепится цен­тральным болтом ведомый шкив 5. Распределительный вал вра­щается на пяти опорах в специальном корпусе 9, укрепленном на головке цилиндров в девяти точках.

От осевых перемещений распределительный вал удерживает­ся упорным фланцем 8, помещенным в проточке передней опор­ной шейки валы. Упорный фланец прикреплен к корпусу подшип­ников распределительного вала двумя шпильками с гайками. Смазка к трущимся поверхностям распределительного вала под­водится от масляной магистрали через канавку на центральной опорной шейке, через сверление по оси вала и отверстия на ку­лачках и опорных шейках.

Клапаны (впускной 25 и выпускной 28), служащие для периоди­ческого открытия и закрытия отверстий впускных и выпускных ка­налов, расположены в головке блока цилиндров наклонно в один ряд. Головка впускного клапана имеет больший диаметр для луч­шего наполнения цилиндра, а рабочая фаска выпускного клапа­на, работающая при высоких температурах в агрессивной среде выпускных газов, имеет наплавку из жаростойкого сплава.

Кроме того, выпускной клапан выполнен составным: стержень из хромоникельмолибденовой стали с лучшей износостойкостью на трение и теплопроводностью для отвода теплоты от головки клапана к его направляющей втулке, а головка из жаропрочной хромоникельмарганцовистой стали. Впускной клапан изготовлен из хромоникельмолибденовой стали.

Пружины (наружная 35 и внутренняя 45) прижимают клапан к седлу и не позволяют ему отрываться от рычага привода. Пружи­ны нижними концами опираются на две опорные шайбы 46 и 47. Верхняя опорная тарелка 36 пружин удерживается на стержне клапана двумя сухарями 37, имеющими в сложенном виде фор­му усеченного конуса.

Направляющие втулки 26 клапанов изготовлены из чугуна, за­прессованы в головку цилиндров и от возможного выпадения удерживаются стопорными кольцами 27. Отверстие во втулке окончательно обрабатывается в сборе с головкой цилиндров, что обеспечивает узкий допуск на диаметр отверстия и точность его расположения по отношению к рабочим фаскам седла и клапана. Для уменьшения проникновения масла в камеру сгорания через зазоры между втулкой и стержнем клапана применены маслоотражательные колпачки 31, изготовленные из маслостойкой резины.

Седла клапанов изготовлены из специального чугуна и в охла­жденном состоянии запрессованы в нагретую головку цилиндров. Вставные седла клапанов обеспечивают необходимую прочность при воздействии ударных нагрузок.

Рычаги 38 стальные, передают усилие от кулачка распредели­тельного вала клапану. Рычаг одним концом опирается на сфе­рическую головку регулировочного болта 44 и удерживается пру­жиной 39, а другим, имеющим специальную канавку для удержа­ния рычага на клапане, - на его торец. Регулировочный болт 44 ввернут во втулку, которая, в свою очередь, ввернута в головку цилиндров. Регулировочный болт стопорится контргайкой.

Добавить комментарий


Защитный код
Обновить