146991 (Двигатель автомобиля ВАЗ-2106)

Оглавление

1. Краткая техническая характеристика машины или двигателя

2. Назначение, устройство и работа КШМ

3. Назначение, устройство и работа ГРМ

4. Назначение системы питания, устройство и работа ее механизмов

5. Назначение систем смазки и охлаждения, устройство и работа их агрегатов

6.Техническое обслуживание двигателя

1. Краткая техническая характеристика машины или двигателя

Двигателями называется машина, превращающая любой вид энергии в механическую. На автомобили ВАЗ-2106 установлен двигатель внутреннего сгорания, то есть тепловой двигатель, в котором используется работа расширения газообразных продуктов сгорания топлива, сжигаемого в специальных камерах.

Двигатель ВАЗ-2106 состоит из следующих механизмов и систем: кривошипношатунного механизма, уравновешивающего механизма, газораспределительного механизма, системы питания, системы смазки, системы охлаждения, системы пуска и системы зажигания.

Остовом двигателя служит блок-картер или картер, которые сверху закрываются головкой, а снизу поддоном. Между головкой и картером, а также между картером и поддоном устанавливают уплотнительные прокладки.

Рис. 1. Двигатель автомобиля ВАЗ-2106: 1 — коленчатый вал: 2 — зубчатый шкив коленчатого вала; 3—шкив привода вентилятора водяного насоса и генератора; 4— храповик; 5 — крышка привода распределительного вала, 6 — средняя крышка; 7—шкив генератора; 8 — зубчатый шкив привода масляного насоса и распределителя зажигания; 9 — вентилятор; 10 — блок цилиндров; 11 — натяжной ролик; 12 — зубчатый ремень; 13 — головка блока цилиндров; 14 — зубчатый шкив распределительного вала; 15 — верхняя крышка; 16 — выпускной клапан; 17- впускной клапан; 18 — распределительный вал; 19— крышка механизма газораспределения; 20—прокладка головки блока цилиндров; 21 — маховик; 22 — кронштейн переда ней опоры; 23 — буфер подушки передней опоры; 24 — подушка; 25 — картер; 26 — поршень: 27 — пробка для слива масла; 28 — шатун; 29 — поддон.

Все механизмы и системы двигателя размещаются внутри или снаружи остова.

2. Назначение, устройство и работа КШМ

Кривошипно-шатунный механизм служит для преобразования прямолинейного возвратно-поступательного движения поршней во вращательное движение коленчатого вала. К нему относятся: блок 10 (см. рис. 1) цилиндров, головка 13 блока цилиндров, поршни 25 с компрессионными и маслосъемными кольцами, поршневые пальцы, шатуны 28, коленчатый вал, коренные и шатунные подшипники, маховик 21 и поддон 29.

Блок цилиндров двигателя автомобиля ВАЗ-2106 типа блок-картер отливается из специального высокопрочного низколегированного чугуна вместе с цилиндрами, внутренние поверхности которых обработаны хонингованием. Для увеличения, жесткости конструкции нижняя плоскость блока расположена на 50 мм ниже оси колёнчатого вала, а в зонах опор коренных подшипников имеются оребренные перегородки. Пространство между наружной поверхностью стенок цилиндров и внутренней поверхностью стенок блока образует рубашку. В поперечных перегородках нижней части блока расположены пять опор коренных подшипников коленчатого вала. Крышки коренных подшипников невзаимозаменяемые и для правильной сборки пронумерованы. Снизу блок закрывается стальным штампованным поддоном, в котором находится необходимый запас масла. Впереди блока размещены детали привода распределительного вала, закрываемые крышками.

Головки блоков цилиндров двигателей отливаются из алюминиевого сплава, они являются общими для всех цилиндров. В головках выполнена основная часть камеры сгорания, в них имеются также впускные и выпускные каналы и резьбовые отверстия для установки свечей зажигания. Двойные стенки головки образуют пространство, соединенное с рубашкой охлаждения цилиндров, в нем циркулирует охлаждающая жидкость. Головка крепится к блоку цилиндров болтами или шпильками.

Поршень служит для восприятия силы давления газов и передачи ее через поршневой палец и шатун на коленчатый вал. Поршни двигателя отливаются из алюминиевых сплавов. У поршня различают две части: головку и юбку. Днище головки образует нижнюю часть камеры сгорания и воспринимает давление газов при их расширении. В головке выполнены канавки, в которые устанавливаются поршневые кольца.

Юбкой называется нижняя часть поршня, которая служит для направления его движения в цилиндре.

Рис. 2. Детали кривошипно-шатунного механизма двигателя автомобиля ВАЗ-2106: 1 - коленчатый вал; 2 — вкладыш подшипника нижней головки шатуна; 3 — поршневой палец; 4— шатун; 5 — болт крышки шатуна; 6 — крышка нижней головки шатуна;7—головка поршня; 8 — бобышка; 9— лунки; 10— маховик; 11— подшипник ведущего вала коробки передач; 12— зубчатый венец маховика; 13 — упорное полукольцо;14 - вкладыши первого, второго, четвертого и пятого коренных подшипников; 15-вкладыши третьего (центрального) коренного подшипника; 16 — компрессионные кольца;17—расширительная пружина; 18 — маслосъемное кольцо; А — противовес; Б- шатунная шейка; В — коренная шейка.

Вследствие неодинакового расширения головки и юбки (головка больше нагревается, а поэтому и больше расширяется) диаметр головки делают меньше диаметра юбки. Юбка поршня в поперечном сечении овальная с меньшей осью овала в плоскости поршневого пальца и большей — в плоскости действия боковых сил, что дает возможность уменьшить зазор между поршнем и цилиндром и исключить стуки при работе холодного двигателя. В средней части поршня в юбке имеются две бобышки 8 для установки поршневого пальца 3.

На днищах поршней двигателя автомобиля ВАЗ-2106 выфрезерованы лунки 9 для предотвращения повреждения деталей механизма газораспределения и самого поршня.

Поршневые кольца, изготовляемые из специального чугуна, имеют разрезы (замки). Два верхних кольца 16 (рис. 2) являются компрессионными, они служат для уменьшения утечки газов. Верхнее компрессионное кольцо хромировано, что повышает его износостойкость и предотвращает появление задиров на гильзах цилиндров, нижнее - фосфатировано.

Третье поршневое кольцо 18 — маслосъемное, на наружной поверхности оно имеет проточку и несколько щелевидных прорезей для отвода излишнего масла, снимаемого со стенок цилиндра, во внутреннюю полость поршня. На внутренней поверхности маслосъемного кольца проточена канавка, в которую устанавливается стальная расширительная пружина 17.

Поршневой палец 3 (рис. 2) служит для шарнирного соединения поршня с шатуном. Он выполнен пустотелым и изготовлен из стали, наружная поверхность его цементирована или закалена токами высокой частоты.

От продольного перемещения, в результате которого могут возникнуть задиры на стенках цилиндров, поршневой палец в двигателе ВАЗ-2106 зафиксирован в верхней головке шатуна путем горячей посадки.

Шатун соединяет поршень с шатунной шейкой коленчатого вала. Он служит для передачи сил давления газов от поршня на коленчатый вал при рабочем ходе, а при осуществлении вспомогательных тактов — усилий от коленчатого вала к поршню. Он представляет собой стержень двутаврового сечения с верхней и нижней головками. Нижняя головка делается разъемной, в нее вставлены тонкостенные вкладыши 2.

Коленчатый вал 1 (рис.2) двигателя ВАЗ — пятиопорный, отливается из специального высокопрочного чугуна и устанавливается в коренных подшипниках, имеющих вкладыши 14 и 15. Вкладыши сталеалюминиевые. Они состоят из двух одинаковых половин, которые от проворачивания удерживаются выступами, входящими в соответствующие пазы. Для разгрузки коренных подшипников от действия центробежных сил служат противовесы А, отливаемые вместе с валом. В коренных шейках В, щеках и шатунных шейках Б просверлены каналы для подвода масла к шатунным подшипникам, па переднем конце вала двигателя установлены два шкива, от одного из них с помощью зубчатой ременной передачи осуществляется привод распределительного вала, а также масляного насоса и распределителя зажигания, а от другого обычным клиновым ремнем приводятся вентилятор с центробежным водяным насосом и генератор.

Все эти детали установлены на сегментных шпонках и закреплены храповиком, ввернутым в передний торец вала. Храповик служит для проворачивания коленчатого вала пусковой рукояткой. На заднем конце коленчатого вала установлен чугунный маховик 10. Передний и задний концы коленчатого вала, выходящие из блока, уплотнены резиновыми сальниками. Отвод масла от сальников достигается с помощью маслосгонной резьбы, выполненной на задней шейке вала.

Маховик 10 (см. рис. 2) служит для вывода поршней из мертвых точек, обеспечения; равномерного вращения коленчатого вала, кроме того, способствует за счет своей массы плавному троганию автомобиля. На его обод напрессован стальной зубчатый венец, с помощью которого осуществляется пуск двигателя стартером.

3. Назначение, устройство и работа ГРМ

Механизм газораспределения служит для своевременного впуска горючей смеси в цилиндры двигателя и выпуска из них отработавших газов. У двигателя ВАЗ-2106 он состоит из распределительного вала (рис.3), рычагов 18 с пружинами 17, впускных 2 и выпускных 19 клапанов с пружинами 7 и 8 и деталями их крепления 5, 6, 9 и 10, деталей привода.

Пятиопорный чугунный распределительный вал с восемью кулачками установлен в корпусе 13, выполненном из алюминиевого сплава и прикрепленном к головке блока цилиндров шпильками с гайками. Распределительный вал приводится во вращение от шкива 4 (рис. 13) коленчатого вала посредством зубчатого ремня 10, который одновременно через шкив 13 осуществляет привод масляного насоса, распределителя зажигания и топливного насоса. Шкивы коленчатого и распределительного валов, вала привода масляного насоса зубчатые.

Для натяжения зубчатого ремня имеется натяжной ролик 7, установленный на передвижном кронштейне 11. Ременная передача снаружи закрыта тремя пластмассовыми крышками 3, 5 и 8, детали ее работают без смазки.

Рычаг 18 (см. рис. 12) силой упругости пружины 17 прижат к торцу стержня клапана и сферической поверхности регулировочного болта 14, ввернутого в стальную втулку 15 головки блока цилиндров.

Впускные 2 и выпускные 19 клапаны расположены наклонно в один ряд. Впускной клапан целиком изготовлен из хромоникельмолибденовой стали, а выпускной - из хромоникельмолибденового стержня и приваренной к нему тарелки из хромоникельмарганцевой стали, причем на рабочую поверхность (фаску) тарелки наплавлен жаростойкий сплав.

Рис. 3. Механизм газораспределения двигателя автомобиля ВАЗ-2105:

1- стопорное кольцо; 2 — впускной клапан; 3 — направляющая втулка впускного клапана; 4 — маслоотражательный колпачок; 5 — опорная шайба наружной пружины; 6— опорная шайба внутренней пружины; 7 — внутренняя пружина; 8 — наружная пружина; 9 — опорная тарелка пружин; 10 — сухари; 11 — распределительный вал; 12 — упорный фланец; 13 — корпус подшипников распределительного вала; 14 — регулировочный болт; 15 — втулка; 16 — контргайка; 17 — шпилечная пружина рычага привода клапана; 18 — рычаг привода клапана; 19 — выпускной клапан; 20 — направляющая втулка выпускного клапана; А — опорная шейка распределительного вала; Б — кулачок открытия выпускного клапана; В — кулачок открытия впускного клапана

Для лучшего наполнения цилиндров горючей смесью головки впускных клапанов имеют больший диаметр, нежели выпускных. Седла клапанов, запрессованные в гнезда головки цилиндров, изготовлены из жаропрочного чугуна. Фаски тарелок клапанов и их седел имеют коническую форму; плотность прилегания тарелок клапанов к седлам достигается путем их шлифовки и последующей притирки.

Стержни клапанов перемещаются в чугунных направляющих втулках 3 и 20, запрессованных в головку блока цилиндров. У каждого клапана на стержне имеются две пружины — наружная 8 и внутренняя 7. Установка двух пружин уменьшает вибрацию клапана при высоких частотах вращения распределительного вала и предупреждает падение клапана в цилиндр в случае поломки одной из пружин. Пружины удерживаются опорной тарелкой 9, закрепленной на стержне входящим в его выточку разъемными сухарями 10, имеющими в сложенном виде форму усеченного конуса.

Работа механизма газораспределения происходит следующим образом. При вращении распределительного вала его кулачок набегает на рычаг 18,который, поворачиваясь на сферической опоре регулировочного болта, другим концом нажимает на стержень |клапана и открывает его. При дальнейшем повороте вала кулачок сходит с рычага, и последний возвращается в исходное положение, клапан под действием пружин 7 и 8 закрывается. Между рычагом и затылком кулачка распределительного вала устанавливают тепловой зазор, который обеспечивает плотное закрытие клапана при его удлинении вследствие нагрева во время работы двигателя. При отсутствии или недостаточной величине зазора нарушаются фазы газораспределения, происходит неплотная посадка тарелки клапана в седло и, как следствие, пропуск газов, снижение мощности, быстрое обгорание фаски тарелки клапана. Восстановление зазора производится вращением регулировочного болта 14 при ослабленной контргайке 16.

4. Назначение системы питания, устройство и работа ее механизмов