Технические характеристики и описание двигателя ВАЗ-21114

На рисунке 2.1 представлен двигатель ВАЗ-21114 в разрезе [2].

Рисунок 2.1 - Поперечный разрез двигателя:

1 – пробка сливного отверстия; 2 – поддон картера двигателя; 3 – масляный фильтр; 4 – насос охлаждающей жидкости; 5 – катколлектор; 6 – датчик концентрации кислорода; 7 – впускная труба; 8 – топливная форсунка; 9 – топливная рампа; 10 – ресивер; 11 – крышка головки блока цилиндров; 12 – крышка подшипников распределительного вала; 13 – распределительный вал; 14 – нижний шланг вентиляции картера; 15 – регулировочная шайба клапана; 16 – сухари; 17 – толкатель; 18 – пружины клапана; 19 – маслоотражающий колпачок; 20 – направляющая втулка клапана; 21 – клапан; 22 – свеча зажигания; 23 – головка блока цилиндров; 24 – поршень; 25 – компрессионные кольца; 26 – маслосъемное кольцо; 27 – поршневой палец; 28 – блок цилиндров; 29 – шатун; 30 – коленчатый вал; 31 – крышка шатуна; 32 – указатель уровня масла; 33 – маслоприемник

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

ДП-НГТУ-190601-10АВТ-000-15

Двигатель ВАЗ-21114 – бензиновый, четырехтактный, четырехцилиндровый, рядный, восьмиклапанный, с верхним расположением распределительного вала. Порядок работы цилиндров: 1-3-4-2, отсчет – от шкива коленчатого вала. Система питания – распределенный впрыск топлива (нормы токсичности Euro-2 или Euro-3).

Блок цилиндров отлит из чугуна, цилиндры расточены непосредственно в блоке. Номинальный диаметр цилиндра – 82,00 мм с допуском +0,05 мм. Расчетный зазор между поршнем и цилиндром должен быть равен 0,025-0,045 мм. Он определяется как разность размеров минимального диаметра цилиндров и максимального диаметра поршня и обеспечивается установкой в цилиндр поршня того же класса, что и цилиндр. В зависимости от полученных при механической обработке размеров (диаметров), цилиндры и поршни разбиты на пять классов. Класс каждого цилиндра в соответствии с его диаметром маркируется латинскими буквами на нижней плоскости блока цилиндра (таблица 2.1):

 

Таблица 2.1 – Классификация цилиндров по диаметру

А	82,00-82,01 мм
В	82,01-82,02 мм
С	82,02-82,03 мм
D	82,03-82,04 мм
E	82,04-82,05 мм

Максимально допустимый износ цилиндра – 0,15 мм на диаметр. При ремонте диаметр цилиндра может быть увеличен расточкой на 0,4 или 0,8 мм под поршни увеличенного диаметра.

В нижней части блока цилиндров расположены пять опор коренных подшипников коленчатого вала со съемными крышками, которые крепятся к блоку специальными болтам. Отверстия в блоке цилиндров под подшипники обрабатываются при установленных крышках, поэтому крышки не взаимозаменяемы и для отличия маркированы рисками на наружной поверхности. На торцевых поверхностях средней опоры блока цилиндров имеются гнезда для упорных полуколец, препятствующих осевому перемещению коленчатого вала. Полукольца должны быть обращены пазами к упорным поверхностям коленчатого вала. Полукольца по толщине поставляются номинального и увеличенного на 0,127 мм размеров. Если осевой зазор коленчатого вала превышает 0,35 мм, то необходимо заменить одно или оба полукольца (номинальный зазор 0,06-0,26 мм).

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

ДП-НГТУ-190601-10АВТ-000-15

Вкладыши коренных и шатунных подшипников – тонкостенные сталеалюминевые. Верхние вкладыши коренных подшипников – с канавкой на внутренней поверхности. Нижние вкладыши коренных подшипников выполнены без канавки, так же как и вкладыши шатунных подшипников. Ремонтные вкладыши выпускаются под шейки коленчатого вала, уменьшенные на 0,25; 0,50; 0,75 и 1,00 мм.

Коленчатый вал – из высокопрочного чугуна, с пятью коренными и четырьмя шатунными шейками. Вал снабжен восемью противовесами, отлитыми заодно с ним. Для подачи масла от коренных шеек к шатунным служат каналы, выходные отверстия которых закрыты запрессованными заглушками. Одновременно каналы участвуют и в очистке масла: под действием центробежной силы твердые частицы и смолы, прошедшие через фильтр, отбрасываются к заглушкам. Поэтому при любом демонтаже вала желательно очищать каналы от скопившихся отложений. Заглушки повторно использовать нельзя – их заменяют новыми.

На переднем конце коленчатого вала на сегментной шпонке установлен зубчатый шкив привода распределительного вала и шкив привода генератора, одновременно служащий демпфером крутильных колебаний коленчатого вала (за счет упругого элемента между центральной и наружной частями шкива). На шкиве привода генератора имеется зубчатый венец для датчика положения коленчатого вала. Два зуба из 60 отсутствуют, - необходимо для определения контроллером верхней мертвой точки поршня первого цилиндра.

На заднем конце коленчатого вала шестью болтами (болты устанавливаются на герметик) через общую шайбу закреплен маховик. Он отлит из чугуна и имеет напрессованный стальной зубчатый венец, служащий для пуска двигателя стартером. Маховик устанавливают так, чтобы конусообразная лунка, расположенная около его венца, находилась напротив шатунной шейки 4-го цилиндра. Это необходимо для определения ВМТ поршня первого цилиндра после сборки двигателя.

Шатуны – стальные, двутаврового сечения, обрабатываются вместе с крышками. В верхнюю головку шатуна запрессована сталебронзовая втулка. По диаметру отверстия во втулке под поршневой палец шатуны подразделяются на три класса с шагом 0,004 мм. Номер класса клеймится на крышке шатуна. Также шатуны подразделяются на классы по массе, которые маркируется краской или буквой на крышке шатуна. Все шатуны двигателя должны быть одного класса по массе.

Поршневой палец – стальной, трубчатого сечения, плавающего типа, от выпадения зафиксирован двумя стопорными пружинными кольцами, расположенными в проточках

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

ДП-НГТУ-190601-10АВТ-000-15

бобышек поршня. По наружному диаметру различают три класса пальцев (через 0,004 мм):

1 – с синей меткой (наименьшего диаметра);

2 – с зеленой;

3 – с красной.

Поршень - из алюминиевого сплава. В верхней части поршня проточены три канавки под поршневые кольца. Канавка маслосъемного кольца имеет сверления, выходящие в бобышки. По этим сверлениям масло, собранное кольцом со стенок цилиндра, поступает к поршневому пальцу. Отверстие под поршневой палец смещено на 1,2 мм от диаметральной плоскости поршня, поэтому при его установке необходимо ориентироваться по стрелке, выбитой на днище: она должна быть направлена в сторону шкива привода генератора.

Поршни по наружному диаметру (измеряется в плоскости, перпендикулярной поршневому пальцу, на расстоянии 55 мм от днища поршня), как и цилиндры, подразделяются на пять классов (маркировка – на днище поршня) (таблица 2.2).

 

Таблица 2.2 – Классификация поршней по диаметру

А	81,965-81,975 мм
В	81,975-81,985 мм
С	81,985-81,995 мм
D	81,995-82,005 мм
E	82,005-82,015 мм

 

По диаметру отверстия под поршневой палец поршни подразделяются на три класса (таблица 2.3). Класс поршня по диаметру отверстия под поршневой палец также выбивается на днище поршня. Поршень и палец должны быть одного класса.

 

Таблица 2.3 – Классификация поршней по диаметру отверстия под поршневой палец

	21,978-21,982 мм
	21,982-21,986 мм
	21,986-21,990 мм

 

Для уменьшения дисбаланса кривошипно-шатунного механизма поршни подбирают по массе. Поршни, различающиеся по массе на 5 г, сортируются на три

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

ДП-НГТУ-190601-10АВТ-000-15

группы. Группам соответствует маркировка на днище поршня: Г, +, -. На двигателе все поршни должны быть одной группы.

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. Для повышения износостойкости верхнее компрессионное кольцо имеет хромированную бочкообразную поверхность. Нижнее компрессионное кольцо – скребкового типа (выполняет также функции маслосъемного). В нижнюю канавку уставлено маслосъемное кольцо с хромированными рабочими кромками и с разжимной витой пружиной (расширителем). Номинальный зазор по высоте между поршневым кольцом и канавкой в поршне должен составлять:

- для верхнего компрессионного кольца – 0,04-0,075 мм;

- для нижнего – 0,03-0,065 мм;

- для маслосъемного – 0,02-0,055 мм.

Предельно допустимые зазоры при износе – 0,15 мм.

Головка блока цилиндров – из алюминиевого сплава, общая для всех четырех цилиндров. Она центрируется на блоке двумя втулками и крепится десятью винтами. Между блоком и головкой устанавливается безусадочная металлоармированная прокладка. Повторное ее использование не допускается.

В верхней части головки блока цилиндров расположены пять опор распределительного вала. Опоры выполнены разъемными, а отверстия в них обрабатываются в сборе с двумя корпусами подшипников. Поэтому заменять корпуса подшипников следует в сборе с головкой блока цилиндров.

Распределительный вал – литой, чугунный, пятиопорный. Приводится во вращение зубчатым ремнем от коленчатого вала.

Седла и направляющие втулки клапанов запрессованы в головку блока цилиндров. Отверстия во втулках окончательно обрабатываются после запрессовки. На внутренней поверхности втулок для смазки сделаны канавки, напоминающие резьбу: у втулок впускных клапанов – на всю длину, у выпускных – до половины длины отверстия. Сверху на втулки надеты маслоотражательные колпачки из маслостойкой резины.

Клапаны – стальные, выпускной – с головкой из жаропрочной стали с наплавленной фаской. Зазор в приводе клапана регулируется подбором толщины специальной регулировочной шайбы, устанавливаемой в гнездо толкателя. Шайбы изготовлены из стали 20Х, для повышения износостойкости их поверхность нитроцементирована.

Толкатели – цилинд

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

ДП-НГТУ-190601-10АВТ-000-15

рические стаканчики, перемещающиеся в отверстиях головки блока цилиндров и опирающиеся на торцы стержней клапанов. Для повышения износостойкости поверхность толкателя, соприкасающаяся с клапаном, цементируется. При работе двигателя толкатели поворачиваются за счет смещения оси кулачка относительно оси толкателя на 1 мм, что способствует их более равномерному износу. Клапан закрывается под действием под действием двух пружин. Нижними концами они опираются на шайбу, а верхняя тарелка удерживается двумя сухарями. Сложенные сухари имеют форму усеченного конуса, а изнутри снабжены тремя упорными буртиками, входящими в проточки на стержне клапана.

Смазка двигателя – комбинированная. Под давлением смазываются коренные и шатунные подшипники, пары «опора – шейка распределительного вала». Разбрызгиванием масло подается на стенки цилиндров (далее к поршневым кольцам и пальцам), к парам «кулачок распределительного вала - толкатель» и стержня клапанов. Остальные узлы смазываются самотеком.

Масляный насос – шестеренчатый, с шестернями внутреннего зацепления и редукционным клапаном. Привод осуществляется от носка коленчатого вала.

Масляный фильтр – полнопоточный, со стальным корпусом, неразборный, с перепускным и противодренажным клапанами.

Система вентиляции картера – закрытого типа, с отводом газов через маслоотделитель (в крышке головки блока цилиндров) в систему впуска двигателя без попадания в атмосферу. Картерный газ из нижней части картера попадает в крышку головки блока цилиндров через нижний шланг и далее отводится через два контура: основной и контур холостого хода. Через основной контур картерный газ отводится на режимах частичных и полных нагрузок в пространство перед дроссельной заслонкой. Через контур холостого хода картерный газ отводится в пространство за дроссельной заслонкой на все режимах.

 

2.2 Организация технологического

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

ДП-НГТУ-190601-10АВТ-000-15

процесса технического обслуживания и ремонта двигателя

Техническое обслуживание и ремонт — комплекс операций по поддержанию работоспособности или исправности производственного оборудования (изделий, деталей) в процессе технической эксплуатации, хранения и транспортировки.

В России принята планово-предупредительная система технического обслуживания и ремонта автомобилей. Сущность этой системы состоит в том, что техническое обслуживание осуществляется по плану, а ремонт - по потребности.

Принципиальные основы планово-предупредительной системы технического обслуживания и ремонта автомобилей установлены действующим Положением о техническом обслуживании и ремонте подвижного состава автомобильного транспорта.

Техническое обслуживание включает следующие виды работ: уборочно-моечные, контрольно-диагностические, крепежные, смазочные, заправочные, регулировочные, электротехнические и другие работы, выполняемые, как правило, без разборки агрегатов. Если при техническом обслуживании нельзя убедиться в полной исправности отдельных узлов, то их следует снимать с автомобиля для контроля на специальных стендах и приборах.

Текущий ремонт заключается в устранении мелких неисправностей и отказов автомобиля, способствуя выполнению установленных норм пробега автомобиля до капитального ремонта.

Цель диагностирования при текущем ремонте заключается в выявление отказа или неисправности и установление наиболее эффективного способа их устранения: на месте, со снятием узла или агрегатов с полной или частичной разборкой их или регулировкой. Текущий ремонт заключается в проведении разборочно-сборочных, слесарных, сварочных и других работ, а также замены деталей в агрегатах (кроме базовых) и отдельных узлов и агрегатов в автомобиле (прицепе, полуприцепе), требующих соответственно текущего или капитального ремонта.

Капитальный ремонт предусматривает восстановление работоспособности автомобилей и агрегатов для обеспечения их пробега до следующего капитального ремонта или списания их, но не менее чем при 80% их пробега от норм пробега для новых автомобилей и агрегатов.

При капитальном ремонте автомобиля или агрегата выполняется его полная разборка на узлы и детали, которые затем ремонтируют или заменяют. После укомплектования деталями агрегаты собирают, испытывают и направляют на сборку автомобиля.

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

ДП-НГТУ-190601-10АВТ-000-15