Двигатель ВАЗ

Двигатель четырехцилиндровый, четырехтакт ный, карбюраторный, с расположением цилиндров в вертикальной плоскости. Камера сгорания — клиновидная с рядным расположением клапанов. Распределительный вал установлен в головке цилиндров и приводится во вращение двухрядной роликовой Цепью. Привод распределителя зажигания, масляного насоса и топливного насоса осуществляется от промежуточного валика, установленного в блоке цилиндров.

Двигатель 2106-70 является модификацией двигателя 2106. Некоторые измененные детали и узлы изготавливаются на автозаводе АЗЛК. Отличия двигателя от базовой модели 2106 заключаются, в основном, в изменениях конструкции отдельных деталей, узлов и систем, которые необходимы для установки двигателя на автомобиль мод. 2141-01. Основные конструктивные изменения затронули масляный картер, масляный насос с редукционным клапаном и маслоприемником, карбюратор, маслоотделитель системы вентиляции картера и датчик температуры охлаждающей жидкости. Основными базовыми деталями двигателя являются блок цилиндров и головка цилиндров, к которым крепятся детали, узлы и вспомогательные агрегаты, обеспечивающие его работу. В передней части двигателя расположены цепной привод распределительного вала и вала привода распределителя зажигания, масляного и топливного насосов, а также ременный привод центробежного насоса системы охлаждения и генератора. С правой стороны двигателя расположены генератор 26, карбюратор 32 с впускной трубой 31, выпускной коллектор 30, центробежный насос 27, термостат 28, патрубки и шланги системы охлаждения двигателя и отопления кузова и стартер. С левой сторо-ны двигателя установлены распределитель зажигания 33, свечи 36, топливный насос 41, полнопоточный фильтр 42 очистки масла, указатель уровня масла 38 и система вентиляции картера. К заднему торцу блока цилиндров крепится картер сцепления. Подваска силового агрегата на автомобилях мод. 2141-01, 21412-01 и 214122 Силовой агрегат (двигатель с ко-робкой передач, сцеплением и главной передачей) установлен на трех эластичных опорах. Двух передних, расположенных ближе к центру тяжести силового агрегата, и одной задней, которая крепится к крышке картера коробки передач. При таком расположении опор две передние воспринимают основную массу силового агрегата и крутящий момент от трансмиссии, а задняя — нагрузки, возникающие при трогании автомобиля с места, разгоне и торможении и, частично, массу силового агрегата.

Кроме этого, эластичные опоры поглощают вибрации, возникающие при работе двигателя, и не передают их на кузов, снижая шум в салоне авто-мобиля. Они также воспринимают усилия, возникающие при движении по неровностям дороги, и не передают их на силовой агрегат. Перед-ние опоры (левая и правая) крепятся к соответствующим приливам на блоке цилиндров и опираются на резиновые подушки 23 с привул-канизированными к ним пластинами. Подушки через штампованные переходники 24 крепятся болтами к передней поперечине 22, которая опирается на лонжероны кузова. К правому кронштейну передней опоры крепится щиток 25, предохраняющий резиновую опору от теплоизлучения приемной трубы глушителя. Задняя подвеска силового агрегата состоит из сварного штампованного кронштейна 2, который прикреп-лен к крышке коробки передач четырьмя шпильками и упругого элемента подушки задней опоры 5 с привулканизированными к ней пластинами, стянутыми болтами 3 через распорные втулки. Подушка крепится к кронштейну 2 двумя болтами 7 с помощью втулок 1 и нижнего ограничителя 6. Блок цилиндров 51 представляет собой единую отливку из специального высокопрочного чугуна, образующую цилиндры, рубашку охлашения, верхнюю часть картера и пять опор коленчатого вала, выполненных в виде перегородок картера, усиленных ребрами жесткости. На блоке цилиндров имеются специальные приливы, фланцы, отверстия для крапления деталей, узлов и агрегатов, а также выполнены каналы главной масляной магистрали. Цилиндры блока по диаметру разделяются на пять размерных групп А, В, С, D и Е через 0,01 мм: Буквенная маркировка группы цилиндра выбивается на нижней плоскости блока против каждого цилиндра.

Для обеспечения требуемого зазора между поршнем и цилиндром (0,06… 0,08 мм) на новом двигателе, сопрягаемые с цилиндром поршни должны иметь одинаковую буквенную маркировку. Коренные подшипники коленчатого вала окончательно обрабатываются в сборе с крышками подшипников для получения высокой соосности и точности диаметров отверстий. Поэтому крышки подшип-ников невзаимозаменяемы и для их отличия имеют цифровую маркировку. Головка цилиндров 49 представляет собою единую отливку из алюминиевого сплава, образующую камеры сгорания клинового типа с впускными и выпускными каналами, рубашку охлаждения, бобышки, фланцы и резьбовые отверстия для крепления корпуса подшипников распределительного вала, деталей газораспределительного механизма, впускной трубы с карбюратором и выпускного коллектора, деталей системы охлаждения, крышки головки, свечей зажигания и датчика температуры охлаждающей жидкости. В головку цилиндров запрессованы направляющие втулки клапанов и седла впускных и выпускных клапанов. Между головкой и блоком цилиндров устанавливается прокладка 50 из асбеста, армированного металлическим каркасом, и пропитанная графитом. Кромки отверстий в прокладке под цилиндры окантованы мягкой сталью, а отверстие под канал подачи масла — медной лентой. Головка фиксируется на блоке цилиндров двумя установочными втулками и крепится одиннадцатью болтами 84. Кривошипный механизм. Механизм включает поршни 35. поршневые кольца 36 и 37. поршневые пальцы 74, шатуны 70, коленчатый вал 71. вкладыши коренных 4 и шатунных 73 подшипников. Поршень отливается из высокопрочного алюминиевого сплава. Юбка поршня имеет сложную геометрическую форму: по высоте коническую с большим основанием внизу юбки, а в поперечном сечении — овальную с большей осью, расположенной перпендикулярно оси поршневого пальца. Наружная поверхность поршня покрывается оловом. Ось отверстий под поршневой палец смещена от оси симметрии поршня на 2 мм в правую сторону двигателя. Поршневой палец устанавливается в поршень с зазором 0,008… 0,016 мм. Такой высокоточный зазор обеспечивается путем разделения поршней по диаметру отверстий под палец и пальцев по наружному диаметру на три группы. На цилиндрической поверхности головки поршня выполнены три кольцевые канавки для установки поршневых колец. В запасные части поставляются поршни трех размерных групп: А, С и Е.

Кроме поршней нормального размера в запасные части выпускаются поршни, увеличенные по наружному диаметру на 0,4; 0,7 и 1,0 мм. Поршневые кольца предназначены для уплотнения поршня в цилиндре, отвода тепла от поршня к стенкам цилиндра и для съема излишков масла со стенок цилиндра. На каждом поршне устанавливаются три поршневых кольца: два компрессионных 36 и одно маслосъемное 37. Кольца изготавливаются методом индивидуальной отливки из легированного чугуна. В свободном состоянии они имеют специальную некруглую форму. Поэтому кольцо, установленное в цилиндр, оказывает неодинаковое давление по периметру на стенку цилиндра (большее у замка). Этим достигается более длительное сохранение упругости кольца в процессе эксплуатации. Верхнее компрессионное кольцо работает в условиях высоких температур, агрессивного воздействия продуктов сгорания рабочей смеси и обедненной смазки. Для обеспечения его надежности и долговечности, наружная цилиндрическая поверхность покрывается хромом. Второе компрессионное кольцо на наружной поверхности (в нижней ее части) имеет проточку, которая способствует лучшей приработке кольца к цилиндру и снятию со стенки цилиндра излишков масла. Поверхность кольца фосфа тируется. Маслосъемное кольцо 37 имеет проточку в средней части, в которой выполнены прорези для отвода масла, снимаемого кольцом с цилиндра. Внутри кольца установлена разжимная витая пружина, улучшающая прижатие кольца к стенке цилиндра. В запасные части выпускаются кольца номинальногс размера и увеличенные по диаметру на 0,4; 0,7 и 1.0 мм. 1 Поршневой палец 74 стальной, пустотелый. Для повышения твердости и износостойкости, его наружная поверхность цементируется и закаливается токами высокой частоты. В верхнюю головку шатуна палец запрессовывается, а в бобышках поршня вращается свободно. Шатун 70 стальной, кованый. Отверстие под вкладыши шатунного подшипника в нижней головке шатуна обрабатывается совместно с крышкой 69. В нижней головке шатуна выполнено отверстие, через которое разбрызгиванием масла смазывается стенка цилиндра. Вкладыши 73 шатунного подшипника сталеалюминевые взаимозаменяемые.

Коленчатый вал 74 является одной из основных силовых деталей двигателя. К нему предъявляются высокие требования в части его прочности, жесткости, надежности и точности изготовления. Коленчатый вал отливается из высокопрочного чугуна. Имеет пять коренных шеек и четыре противовеса; на переднем конце вала устанавливаются звездочка 6 цепи привода механизма газораспределения и шкив 8 привода центробежного насоса и генератора: на заднем конце вала имеется фланец для крепления маховика 53 и гнездо для подшипника первичного вала коробки передач. Коренные и шатунные шейки вала закаливаются токами высокой частоты на глубину 2…3 мм. В теле вала просверлены каналы для подвода смазки к шатунным подшипникам. Осевое перемещение вала ограничивается двумя упорными полукольцами, которые устанавливаются по обе стороны заднего коренного подшипника. Концы вала уплотняются самоподжимными резиновыми манжетами. Вкладыши 4 коренных подшипников тонкостенные сталеалюминевые. Вкладыши 1, 2, 4 и 5-го коренных подшипников взаимозаменяемые, а вкладыши З-го коренного подшипника отличаются большей шириной и не имеют канавки на внутренней поверхности. Для ремонтных целей выпускаются вкладыши подшипников увеличенной толщины на 0,25; 0.5; 0,75 и 1.00 мм.

Механизм газораспределения управляет процессом наполнения цилиндров двигателя горючей смесью и выпуска отработавших газов. Моменты открытия и закрытия клапанов характеризуются диаграммой фаз газораспределения. К механизму газораспределения относятся: распределительный вал 32, корпус подшипников 39 распределительного вала, привод распредели- тельного вала, впускные 18 и выпускные 16 клапаны с пружинами 29 и 30 и деталями их крепления, рычаги привода клапанов 40 с пружинами 41. регулировочные болты 42 с деталями их крепления. Распределительный вал чугунный литой имеет пять опор и восемь кулачков; обеспечивает своевременное открытие и закрытие клапанов. Для повышения износостойкости рабочие поверхности кулачков азотируются. Вал установлен в корпусе подшипников, который крепится к головке цилиндров десятью шпильками 38. От осевых перемещений распределительный вал удерживается в корпусе упорным фланцем 20, который входит в проточку на передней шейке вала и крепится к корпусу подшипников двумя шпильками На переднем конце вала установлена ведомая звездочка 28 привода, которая фиксируется в угловом положении установочным штифтом 25 и крепится к валу болтом 24 со стопорной шайбой 21. Привод распределительного вала осуществляется двухрядной роликовой цепью 9 (имеющей 116 звеньев) от ведущей звездочки 6, установленной на коленчатом валу. Этой же цепью приводится звездочка вала 94 привода масляного насоса, распределителя зажигания и топливного насоса. Натяжение цепи осуществляется пружинным натяжителем через башмак 12 с накладкой.

Для снижения вибрации цепи при работе на участке между звездочками распределительного вала и вала привода вспомогательных агрегатов установлен успокоитель цепи. Чтобы обеспечить согласование моментов открытия клапанов с положением поршней в цилиндрах на звездочках распределительного и коленчатого валов имеются специальные установочные метки, которые при установке привода должны совпадать с соответствующими метками на блоке цилиндров и крышке подшипников распределительного вала. Впускной и выпускной клапаны отличаются размерами тарелок и изготовляются из сталей разных марок. Выпускной клапан работает в более тяжелых условиях (высоких температурах и агрессивной среде отработавших газов), поэтому он выполнен сварным из двух частей: стержень — из хромоникельмолибденовой стали, тарелка — из хромоникельмарганцовистой стали с наплавкой рабочей фаски специальным жаростойким сплавом. Впускной клапан изготовляется из хромоникельмолибденовой стали. Стержни обоих клапанов азотируются, а торцы стержней закаливаются токами высокой частоты. Клапаны рабо тают в направляющих втулках 75 и удер-живаются двумя цилиндрическими пружинами, зажатыми между опорными шайбами и тарелками 33, которые запираются на стержне двумя сухарями 34. Тарелки клапанов опираются на фаски седел 15 и 17 клапанов. Седла запрессовываются в головку цилиндров. Окончательная механическая обработка отверстий в направляющих втулках клапанов и фасок седел клапанов производится после их запрессовки в головку цилиндров.

Этим обеспечивается требуемая соосность, необходимая для нормальной работы клапанов. На направляющие втулки клапанов надеваются маслоотражательные колпачки 78 с пружинами. Клапаны открываются под действием кулачков распределительного вала через стальные рычаги 40, которые одним плечом опираются на сферические головки регулировочных болтов 42, а другим на торцы стержней клапанов. Регулировочные болты ввертываются во втулки 44 и стопорятся гайками 43. Для обеспечения герметичности клапанов как на холодном двигателе, так и на прогретом необходим тепловой зазор между кулачками распределительного вала и рычагами величиной 0,15 мм. Зазор устанавливается только на холодном двигателе.

1. Ремень привода насоса охлаждающей жидкости и генератора.
2. Крышка привода распределительного вала.
3. Манжета.
4. Вкладыш коренного подшипника.
5. Шпонка.
6. Звездочка коленчатого вала.
7. Храповик.
8. Шкив.
9. Цепь привода распределительного вала.
10. Шкив привода генератора.
11. Прокладка крышки привода.
12. Башмак натяжителя цепи.
13. Шкив насоса.
14. Крышка насоса охлаждающей жидкости.
15. Седло выпускного клапана.
16. Клапан выпускной.
17. Седло впускного клапана.
18. Клапан впускной.
19. Прокладка крышки головки цилиндров.
20. Фланец упорный.
21. Шайба стопорная.
22. Шайба.
23. Патрубок рубашки охлаждения выпускной.
24. Болт.
25. Штифт установочный.
26. Трубка вакуумного корректора.
27. Шланг топливный.
28. Звездочка распределительного вала.
29. Пружина клапана наружная.
30. Пружина клапана внутренняя.
31. Гайка крепления корпуса подшипников распределительного вала.
32. Распределительный вал.
33. Тарелка пружины.
34. Сухарь клапана.
35. Поршень.
36. Кольцо поршневое компрессионное.
37 Кольцо поршневое маслосъемное.
38. Шпилька крепления корпуса подшипников распределительного вала.
39. Корпус подшипников распределительного вала.
40. Рычаг клапана.
41. Пружина рычага.
42. Болт регулировочный.
43. Гайка регулировочного болта.
44. Втулка регулировочного болта.
45. Пластина стопорная.
46. Крышка головки цилиндров.
47. Датчик температуры охлаждающей жидкости.
48. Свеча зажигания.
49. Головка цилиндров.
50. Прокладка головки цилиндров.
51. Блок цилиндров.
52. Заглушка рубашки блока цилиндров.
53. Маховик.
54. Датчик недостаточного давления масла.
55. Держатель манжеты.
56. Масляный картер.
57. Пробка сливного отверстия.
58, 62. Перегородки масляного картера.
59. Маслоприемник.
60. Трубка маслоприемника.
61. Прокладка масляного картера.
63. Крышка третьего коренного подшипника.
64. Болт крепления крышки подшипника.
65. Кронштейн крепления маслоприемника.
66. Гайка шатуна.
67. Болт шатуна.
68. Вкладыш коренного подшипника.
69. Крышка шатуна.
70. Шатун.
71. Коленчатый вал.
72. Крышка коренного подшипника.
73. Вкладыш шатунного подшипника.
74. Поршневой палец.
75. Втулка клапана направляющая.
76 Кольцо стопорное.
77. Шайба пружины опорная.
78. Колпачок маслоотражательный.
79. Шпилька
80. Труба отводная.
81. Коллектор выпускной.
82 Труба впускная.
83. Шайба.
84. Болт крепления головки цилиндров.
85. Гайка.
86. Шайба.
87. Карбюратор.
88. Крышка заливной горловины.
89. Распределитель зажигания.
90. Гайка.
91. Пластина крепления распределителя зажигания.
92. Шпилька.
93 Вал распределителя зажигания.
94. Вал привода распределителя зажигания, масляного и топливного насосов.
95. Зубчатое колесо привода распределителя зажигания и масляного насоса.
96. Топливный насос.
97. Проставка теплоизоляционная.
98. Толкатель привода топливного насоса.
99. Рычаг ручной подкачки топлива.
100. Втулка.
101. Валик масляного насоса.
102. Фильтр масляный.
103. Штуцер крепления фильтра.
104. Корпус масляного насоса.
105. Ведущее зубчатое колесо.
106. Ведомое зубчатое колесо.
107. Ось ведомого зубчатого колеса.
108. Крышка корпуса масляного насоса а, б, в, д, е, ж — масляные каналы:
r — отверстие для разбрызгивания масла.