КРИВОШИПНО-ШАТУННИЙ МЕХАНІЗМ

До кривошипне-шатунного механізму багатоциліндрових двигунів належать такі деталі: картер (блок циліндрів) з головкою й ущільнювальними прокладками; поршнева група (поршні, поршневі кільця, поршневі пальці); шатуни; колінчастий вал; 4 маховик; піддон картера.

Картер (рис. 2.3) — це найбільша й найскладніша деталь двигуна, як правило, коробчастого перерізу, що править за опору для робочих деталей та механізмів і захищає їх від забруднення. Іноді циліндри виготовляються разом із картером, тоді ця деталь називається блок-картером.

Блок циліндрів відливають із чавуну або алюмінієвих сплавів. У блок уставляють гільзи, які безпосередньо обмиваються охолодною рідиною й тому називаються «мокрими». У верхню частину гільз, виготовлених із сірого чавуну, для підвищення корозійної стійкості та зменшення спрацювання запресовують вставки зі спеціального антикорозійного чавуну. Ущільнення гільз циліндрів у верхній частині блока здійснюється стале азбестовими прокладками головок блока, а в нижній частині — мідними прокладками. Верхні кромки гільз мають виступати над площиною блока циліндрів на 0,02...0,09 мм.

У середній частині блока є поперечні перегородки. Площину розняття картера опущено нижче від осі колінчастого вала для надання блоку потрібної жорсткості. По осі блока на стінці коробки штовхачів, а також у передній та задній стінках блока є отвори для підшипників розподільного вала.

Двигуни з V- подібним розташуванням циліндрів (ЗИЛ-130, ЗМЗ-53-12) мають дві головки з алюмінієвого сплаву на кожен ряд. У двигуні КамАЗ-740 кожний циліндр (із восьми) має свою головку. В карбюраторних двигунах у головках блоків, відлитих з алюмінієвих сплавів, розташовано камери згоряння, в яких зроблено різьбові отвори для свічки запалювання, а в дизелях — отвори для форсунок, впускні й випускні канали, а також запресовано сідла й напрямні втулки клапанів. Напрямні втулки виготовляють із спечених матеріалів.

Головки кріпляться до блока циліндрів шпильками через стале азбестові прокладки. Момент затягування шпильок — 73...78 Нм. Зверху головки закрито кришками, що кріпляться гайками й ущільнюються гумовими прокладками. В головках блока всередині виконано сорочку охолодження, яка каналами сполучається із сорочкою охолодження блока.

У розвалі блока встановлюється верхня кришка блока циліндрів, виготовлена з алюмінієвого сплаву. В кришці є впускні трубопрово-

ди, що обмиваються охолодною рідиною для підігрівання пальної суміші. Зверху кришка має площадку з двома отворами для встановлення карбюратора.

До поршневої групи належать: поршні, поршневі кільця та поршневі пальці (рис. 2.4).

Поршень — це металевий стакан, днищем повернутий догори, який сприймає тиск газів і передає його через поршневий палець і

шатун на колінчастий вал. Верхня, підсилена частина поршня називається головкою, а нижня, напрямна — юбкою. Приливки у стінках юбки, що призначаються для встановлення поршневого пальця, називають бобишками .

Поршні відлито з алюмінієвого сплаву й по бічній поверхні покрито тонким шаром олова для кращого припрацювання.

Юбки поршнів у поперечному перерізі мають форму еліпса (більша частина цього еліпса розташовується в площині, перпендикулярній до осі поршневого пальця), а в поздовжньому — форму зрізаного

конуса з більшою основою по нижній кромці поршня. В нижній частині юбки зроблено вирізи для противаг колінчастого вала.

Паралельно поздовжній осі двигуна в бобишках поршня зроблено отвори для встановлення поршневого пальця. Отвір під нього зміщено на 1,5 мм праворуч по ходу автомобіля. Цим зменшується тиск на стінку циліндра, а отже, збільшується термін служби циліндро-поршневої групи. Для правильного складання поршня із шатуном на днищах більшості поршнів вибито стрілку з написом «Уперед». На головках поршнів є канавки: верхні — для компресійних кілець, нижні — для оливознімних. По колу канавок під оливознімні кільця виконано отвори для відведення оливи, що знімається.

Поршневі кільця (рис. 2.5) запобігають прориву газів крізь зазор між юбкою поршня та стінкою циліндра, а також слугують для видаляння зайвої оливи зі стінок циліндра, щоб не допустити потрапляння її в камеру згоряння. Зазор у замку компресійних кілець становить (0,4 ±0,1) мм. Всі кільця виготовляють з чавуну, за винятком оливознімних, які виконуються складеними — з двох плоских сталевих кілець і двох розширників (осьового та радіального). Верхні компресійні кільця покривають пористим хромом.

Компресійні кільця встановлюють на поршні так, щоб виточки на їхній внутрішній поверхні були повернуті вгору (рис. 2.6). Кільця, що не підлягають хромуванню, покривають по зовнішній поверхні тонким шаром олова для кращого припрацювання. Встановлюючи кільця на поршень, їхні стики (замки) слід розташовувати під кутом 90° один до одного.

Поршневий палець слугує для шарнірного з'єднання поршня з шатуном і може мати найрізноманітніші конструктивні форми (рис. 2.7). Для зменшення маси пальців їх, як правило, виконують порожнистими.

Поршневі пальці виготовляють з вуглецевих цементованих та азотованих сталей, а також із високо вуглецевих сталей, які піддаються індукційному гартуванню струмами високої частоти. В окремих випадках для підвищення міцності пальця його піддають термохімічній обробці й полірують зовнішню поверхню. Двостороння цемента-

ція  підвищує міцність пальця на 15...20 %, а двостороннє азотування - на 35...45 %.

Для обмеження осьового зміщення пальця в поршні використовують різні способи. Наприклад, застосовують пальці плаваючого типу. Такий палець не закріплюють ні в бобишках поршня, ні у верхній головці шатуна. Від осьових переміщень його утримують стопорні пружинні кільця, встановлені в канавках, які проточено в отворах бобишок поршня. Плаваючий палець може повертатися в бобишках, завдяки чому він спрацьовується рівномірніше.

Шатун (рис. 2.8), що передає зусилля від поршня на колінчастий вал, має двотавровий переріз, виготовляється з легованої або вуглецевої сталі штампуванням і складається з верхньої головки, стержня та нижньої головки.

У верхню головку шатуна запресовується бронзова втулка під поршневий палець. Для підведення мастила до тертьових поверхонь у головці та втулці зроблено отвори.

Нижня головка шатуна рознімна (площина розняття перпендикулярна до осі шатуна). В ній є отвір для викидання оливи на стінку циліндра та кулачки розподільного вала. До нижньої головки двома болтами кріпиться кришка.

За шатунні підшипники правлять тонкостінні сталеалюмінієві вкладиші. Від зміщення вони втримуються виступами, які входять у відповідні пази на шатуні й кришці.

Для правильного складання шатунно-поршневої групи є позначки: на стержнях шатунів — каталожний номер шатуна, а на кришці — виступ, які мають бути повернуті в один бік для першого—четвертого шатунів — назад, а для п'ятого—восьмого — вперед.

Затягувати гайки болтів шатуна слід за допомогою динамометричного ключа. Момент затягування — 68...75 Нм.

Колінчастий вал, що сприймає зусилля від шатунів і передає його на маховик, відливається з магнієвого чавуну й складається з таких елементів (рис. 2.9): носка 5, корінних шийок 7, шатунних шийок 10, щік з противагами 9 та фланця 12 для кріплення маховика.

Корінні й шатунні шийки вала загартовуються струмами високої частоти. В щоках вала просвердлено канали для підведення оливи від корінних підшипників до оливних порожнин у шатунних шийках. Оливні порожнини правлять за додаткові грязевловлювачі (ловуш-ки). Грязьові частинки відцентровою силою відкидаються до периферії порожнин, а чиста олива крізь отвори подається в шатунні підшипники.

На носку колінчастого вала кріпляться храповик 1 пускової рукоятки, шестірня 4 привода механізму газорозподілу та шків 2 привода вентилятора й водяного насоса. Корінними підшипниками колінчастого вала є сталеві тонкостінні вкладиші, за конструкцією аналогічні шатунним. Момент затягування болтів кришок корінних підшипників — 100...110 Нм.

Від осьових переміщень колінчастий вал утримується двома сталевими упорними шайбами 6 і 8, залитими антифрикційним сплавом, які встановлено по обидва боки переднього корінного підшипника. Стороною, залитою антифрикційним сплавом, передня шайба має бути повернута до шестірні, а задня — до бортика шийки вала. Допустиме осьове переміщення колінчастого вала становить 0,07...0,17 мм. Для ущільнення переднього кінця колінчастого вала в кришці розподільних шестерень встановлюються гумовий само підтискний сальник та оливовідбивна тарель 3. Задній кінець колінчастого вала ущільнюється сальником з азбестової набивки, встановленим у пазах блока та задній кришці. Крім того, на задньому кінці колінчастого вала є оливоскидальний гребінь 11 і оливовідвідна спіральна канавка 13.

Маховик — це чавунний диск, що кріпиться болтами до фланця колінчастого вала й призначається для підвищення рівномірності обертання останнього, а також забезпечує подолання двигуном короткочасних перевантажень (наприклад, у момент рушання автомобіля з місця) за рахунок накопиченої під час обертання енергії. На обід маховика напресовано сталевий зубчастий вінець 16 для обертання колінчастого вала стартером під час пуску двигуна.

Маховик має мітки 75 для визначення верхньої мертвої точки поршня першого циліндра та канали 14,

Піддон картера править за захисний кожух кривошипно-шатунного механізму й резервуар для оливи. Його штампують з листової сталі. Отвір для зливання оливи закривається пробкою з магнітом для збирання металевих частинок на дні піддона.

Картер зчеплення й маховика становить захисний кожух, виготовлений з алюмінієвого сплаву; його кріплять до задньої частини блока циліндрів. Для точної фіксації картера відносно деталей коробки передач та зчеплення у блок циліндрів запресовано штифти.

Кріплення двигуна до рами автомобіля має бути надійним і водночас забезпечувати пом'якшення поштовхів, що виникають під час роботи двигуна та руху автомобіля.

Підвіску двигуна до рами роблять у трьох або чотирьох точках. Як опори до картера двигуна пригвинчують спеціальні кронштейни (лапи). За задні опори іноді правлять лапи картера зчеплення або по-довжувач коробки передач. Під опори встановлюють гумові подушки або пружини.

П
ідвіска двигуна на еластичних опорах має обмежувачі поздовжнього переміщення у вигляді тяг чи скоб. Часто для фіксації двигуна відносно рами використовують реактивні тяги.

МЕХАНІЗМ ГАЗОРОЗПОДІЛУ

Механізм газорозподілу складається з таких основних деталей: • розподільного вала; • його привода; • штовхачів; • штанги; коромисла; • впускних і випускних клапанів.

Залежно від розташування клапанів і розподільного вала можна виділити три типи механізмів газорозподілу:

•з нижнім розташуванням вала й клапанів (рис. 2.10), коли останні встановлюються в блоці циліндрів (двигуни ГАЗ-51, ГАЗ-52-04, ГАЗ-69, ЗИЛ-157, ЗИЛ-164та ін.);

•з нижнім розташуванням вала й верхнім — клапанів (рис. 2.11);

•з верхнім розташуванням вала й клапанів (рис. 2.12), коли останні встановлюються в головці блока циліндрів (двигуни ЗИЛ-130, КамАЗ-5320, ГАЗ-4210, ВАЗ-2108 та ін.).

Уразі нижнього розташування клапанів (див. рис. 2.10) зусилля від кулачка розподільного вала 10 передається штовхачу 9, а потім через регулювальний болт 7 з контргайкою 8 — клапану 2, головка якого відходить від сідла L Під час роботи механізму газорозподілу стержень клапана переміщується, здійснюючи зворотно-поступальні рухи в напрямній втулці 3. На нижньому ходу втулки вільно встановлюється пружина 4, верхній торець якої впирається в картер, а нижній — у тарілку 6, закріплену на конусі стержня клапана сухариками 5. Закриваються клапани під дією пружини в міру того, як виступ кулачка виходить з-під штовхача.

Більшість сучасних двигунів мають механізм газорозподілу з верхнім розташуванням клапанів, що дає змогу зробити компактну камеру згоряння, забезпечити краще наповнення циліндрів пальною сумішшю, спростити регулювання клапанів і теплових зазорів.

У рядних двигунах із верхнім розташуванням клапанів (див. рис. 2.11) зусилля від кулачка 11 розподільного вала передається штовхачу 12, а від нього — штанзі 10. Остання через регулювальний гвинт 9 діє на коротке плече коромисла 6, яке, повертаючись на осі 7, натискує своїм носом на стержень клапана 2. Внаслідок цього пружина 5 стискається, а клапан переміщується від сідла 1, що залежно від призначення клапана забезпечує впускання пальної суміші або випускання відпрацьованих газів. Після того як виступ кулачка 11 вийде з-під штовхана 12, клапанний механізм повертається в початкове положення під дією пружини 5. Під час роботи клапанного механізму положення напрямної втулки З, запресованої в головку блока циліндрів 4, фіксується стопорним кільцем 17, а положення регулювального гвинта 9 — контргайкою 8. Верхній кінець стержня клапана закріплено сухариками 16, установленими в тарілці 14 за допомогою втулки 15.

Розподільні вали в разі верхнього розміщення клапанів можуть встановлюватися в блоці циліндрів — нижнє розташування (двигуни ЗИЛ-130, ЗИЛ-4331, КамАЗ-5320) або на головці блока — верхнє розташування (однорядні двигуни автомобілів сімей ВАЗ і «Москвич»).

У механізмі газорозподілу з верхнім розташуванням розподільного вала (див. рис. 2.12) немає штовхачів і штанг, завдяки чому зменшуються маса й інерційні сили клапанного механізму, що дає змогу збільшити частоту обертання колінчастого вала й знизити рівень шуму під час роботи двигуна.

У двигунах автомобілів сім'ї ВАЗ із приводом на задні колеса (рис. 2.12, а) розподільний вал розташований в окремому картері на головці 2 блока циліндрів і обертається в підшипниках ковзання. Привод до клапанів 1, розміщених в один ряд, здійснюється безпосередньо від кулачків 4 розподільного вала через одноплечі важелі (рокери) 3. Одним кінцем одноплечий важіль спирається на стержень клапана, іншим — на сферичну головку болта 5 і втримується на ній за допомогою шпилькової пружини 7.

У двигунах автомобілів сім'ї «Москвич» (рис. 2.12, б) клапани 1 розташовані в два ряди й приводяться в дію коромислами 9 від кулачків 4 розподільного вала. Для регулювання теплового зазору в клапанах слугує регулювальний болт 5 із контргайкою 6, який зв'язаний зі сферичним наконечником 8.

У двигунах передньоприводних автомобілів ВАЗ-2108 «Спутник», ВАЗ-2109 (рис. 2.12, в} верхній розподільний вал установлено в окремому корпусі 10, розташованому на головці блока циліндрів 2, в яку запресовано чавунні сідла 14 та напрямні втулки 13 клапанів 1. Верхня частина втулок ущільнюється металогумовими оливовідбивачами з ковпачками 12. Клапани 1 приводяться в дію безпосередньо кулачками 4 через циліндричні штовхачі /5 без проміжних важелів. У гніздах штовхачів розміщено шайби 11 для регулювання зазору h у клапанному механізмі.

У V- подібних восьмициліндрових двигунах застосовують верхнє розташування клапанів (рис. 2.13). Нижній розподільний вал таких двигунів, установлений в розвалі блока, є спільним для клапанів правого й лівого рядів циліндрів. Клапани 9 (впускний і випускний), що переміщуються в напрямних втулках 10, відкриваються під дією зусилля, яке передається від кулачків 6, /через штовхачі 19, штанги 18 та коромисла 14, установлені на осях 13. Закриваються клапани під дією пружин 12, нижні кінці яких упираються в шайби 11. Якщо у випускних клапанів є механізм обертання, їхні пружини спираються на опорні шайби 17 цього механізму. Верхніми кінцями пружини обох клапанів упираються в тарілки 20. За два оберти колінчастого вала впускні й випускні клапани кожного циліндра відкриваються

один раз, а розподільний вал здійснює один оберт. Отже, він обертається вдвоє повільніше, ніж колінчастий вал. Тому зубчасте колесо 1 розподільного вала має вдвоє більше зуб'їв, ніж ведуча шестірня колінчастого вала.

Розподільний вал (див. рис. 2.13) виготовляють із сталі або спеціального чавуну й піддають термічній обробці. Профіль кулачків вала, як впускних 6, так і випускних 7, у більшості двигунів однаковий. Однойменні (впускні та випускні) кулачки в чотирициліндровому двигуні розташовують лід кутом 90°, у шестициліндровому — під кутом 60°, а у восьмициліндровому — під кутом 45°. У процесі шліфування кулачкам надають невеликої конусності. Взаємодія сферичної поверхні торця штовхачів 19 із конічною поверхнею кулачків забезпечує повертання їх під час роботи.

Починаючи з передньої опорної шийки 4, діаметр шийок зменшується, що полегшує встановлення розподільного вала в картері двигуна. Кількість опорних шийок, як правило, дорівнює кількості корінних підшипників колінчастого вала. Втулки 8 опорних шийок виготовляють із сталі, а їхню внутрішню поверхню покривають антифрикційним сплавом.

На передньому кінці розподільного вала розміщено ексцентрик 5, що діє на штангу привода паливного насоса 26, а на задньому — шестірню 28, яка приводить в обертання зубчасте колесо валика 27, розташованого в корпусі 29 привода розподільника запалювання та зливного насоса.

Між зубчастим колесом 1 розподільного вала та його передньою опорною шийкою встановлено розпірне кільце 3 й упорний фланець 2, що кріпиться болтами до блока й утримує вал від поздовжнього переміщення. Оскільки товщина розпірного кільця 3 більша від товщини упорного фланця 2, забезпечується осьовий зазор («розбіг»), нормальне значення якого становить 0,08—0,21 мм. В отворі переднього торця розподільного вала (двигуни ЗИЛ-130, ЗМЗ-53-11 та інші) розташовано вузол привода відцентрового датчика регулятора частоти обертання колінчастого вала, що складається з валика 22, пружини 21 та шайби 24, закріплених кільцем 23.

Привод розподільного вала здійснюється за допомогою зубчастої, ланцюгової (рис. 2.14, а) або пасової (рис. 2.14, б) передач.

У двигунах вантажних автомобілів застосовують переважно зубчасті передачі. Ведучу шестірню 1 такої передачі (рис. 2.15) установлено на передньому кінці колінчастого вала, а проміжну 3 — на передньому кінці розподільного вала й закріплено гайкою.

Зубчасті колеса привода мають входити в зачеплення між собою при точно визначеному положенні колінчастого й розподільного валів, що забезпечує правильність заданих фаз газорозподілу та порядку роботи двигуна. Тому під час його складання зубчасті колеса вводяться в зачеплення за мітками на їхніх зуб'ях (на западині між зуб'ями колеса та на зубі шестірні). Щоб зменшити рівень шуму, зубчасті

колеса виготовляють з косими зуб'ями і з різних матеріалів. На колінчастому валу встановлюють сталеву шестірню, а на розподільному — чавунне колесо (двигуни ЗИЛ-130, МАЗ-5335) або текстолітове (двигуни автомобілів ГАЗ-53-12, УАЗ-3151-01).

У двигунах легкових автомобілів сімей «Москвич» і ВАЗ (із приводом на задні колеса) механізм газорозподілу приводиться в дію від колінчастого вала дворядним втулково-роликовим ланцюгом З (див. рис. 2.14), що з'єднує ведучу зірочку 2 колінчастого вала із зірочкою 6 розподільного вала та зірочкою 13 валика привода оливно-го насоса й переривника-розподільника запалювання. В разі різкої зміни частоти обертання колінчастого вала виникають коливання вітки ланцюга. Для гасіння їх слугує пластмасова колодка (заспокоювач) 12. З протилежного боку колодки розміщується башмак 4 натяжного пристрою. Один кінець башмака закріплено на осі, а інший — з'єднано з регулювальним механізмом 5, що притискає башмак до ланцюга. Останній натягають за допомогою гайки регулювального механізму.

У двигунах передиьоприводних автомобілів ВАЗ-2108 «Спутник», ВАЗ-2109 привод механізму газорозподілу складається з двох зуб час -

тих шківів, установлених на колінчастому й розподільному валах, натяжного ролика та зубчастого паса. Останнім приводиться в обертання також шків насоса охолодної рідини. Головною особливістю такого привода є еластичний пас із зуб'ями напівкруглої форми. Його виготовляють з оливостійкої гуми, армованої кордом із скловолокна. Зуб'я для підвищення стійкості проти спрацювання покрито еластичною тканиною.

У механізмі газорозподілу з верхнім розташуванням клапанів і нижнім — розподільного вала клапани мають привод через передаточні деталі (штовхачі, штанги й коромисла).

Штовхачі передають зусилля від розподільного вала через штанги до коромисел. Виготовляють їх із сталі або чавуну. Штовхачі (рис. 2.16) бувають важільно-роликовими й циліндричними.

У дизелях ЯМЗ-236 та ЯМЗ-238 застосовують важільно-роликові хитні штовхачі 3 (рис. 2.16, я), встановлені на осі 1 над розподільним валом. Ролик 2 штовхача 3 спирається на кулачок розподільного вала. Вісь ролика обертається на голчастих підшипниках, тому, коли ролик перекочується по кулачку, тертя ковзання замінюється тертям кочення. Зверху на штовхач спирається штанга 4.

У двигунах ЗИЛ-130, ЗМЗ-53-П, КамАЗ-740 застосовують циліндричні штовхачі 7 (рис. 2.16, б), встановлені в спеціальних отворах — напрямних. У дизелі автомобіля КамАЗ - 740 напрямні знімні. Внутрішня порожнина штовхача має сферичну поверхню 10 під штангу й отвір 9 для зливання оливи. Для підвищення працездатності сталевих штовханів їхню торцеву поверхню 8 у місці стикання з кулачком направляють спеціальним зносостійким чавуном.

Штанги передають зусилля від штовхачів до коромисел, їх виготовляють із сталевого прутка із загартованими кінцями (двигун автомобіля ЗИЛ-ІЗО) або з дюралюмінієвого стержня із сталевими сферичними наконечниками (двигуни ЗМЗ-53-11, ЗМЗ-24-04).

У дизелях ЯМЗ і КамАЗ штанги 4 (див. рис. 2.16,6} роблять із сталевої трубки. На кінцях штанг напресовують сталеві сферичні наконечники 11, якими вони з одного боку впираються у сферичні поверхні регулювальних гвинтів 5 (див. рис. 2.16, а), вкручених у коромисла 6, а з іншого — у штовхачі.

Коромисло передає зусилля від штанги до клапана й становить не-рівноплечій важіль, виготовлений із сталі або чавуну. Плече коромисла з боку клапана приблизно в півтора рази довше, ніж із боку штанги штовхача. Це не тільки зменшує хід штовхача та штанги, а й знижує сили інерції, які виникають під час їхнього руху, що підвищує довговічність деталей привода клапанів.

Коромисло карбюраторних двигунів розташовано на спільній порожнистій осі 13 (див. рис. 2.13), у кінці якої запресовані заглушки, що дає змогу підводити оливу до бронзових втулок коромисел і сферичних наконечників регулювальних болтів 15. Осі 13 разом із коромислами встановлюють на кожній головці циліндра за допомогою стояків 16. На дизелях осі коромисел виконано як одне ціле із стояками, й кожне коромисло коливається на своїй осі.

Клапани відкривають і закривають впускні й випускні канали, що з'єднують циліндри з газопроводами системи живлення. Випускний клапан (рис. 2.17, а) складається з плоскої головки і стержня 1, з'єднаних між собою плавним переходом. Для кращого наповнення циліндрів пальною сумішшю діаметр головки впускного клапана роблять значно більшим, ніж діаметр випускного.

Оскільки клапани працюють в умовах високих температур, їх виготовляють із високоякісних сталей (впускні — з хромистої, випускні, які стикаються з гарячими відпрацьованими газами й нагріваються до температури 600...800 °С, — із жаростійкої) і в головку цилшд

рів запресовують спеціальні вставки (сідла) 15 із жароміцного чавуну. Застосування вставних сідел підвищує термін служби головки циліндрів і клапанів. Робоча поверхня головки клапана (фаска) має кут 45 або 30°. Фаску головки клапана старанно обробляють і притирають до сідла.

Стержні 1 клапанів мають циліндричну форму. Вони переміщуюся у втулках 2, виготовлених із чавуну або спечених матеріалів і запресованих у головку блока. На кінці стержня проточено циліндричні канавки під виступи конічних сухариків 10, які притискаються до конічної поверхні тарілки 9 під дією пружини 8.

У двигунах ЯМЗ, КамАЗ та сім'ї «Москвич» для підвищення працездатності механізму газорозподілу клапани притискаються до сідел не однією пружиною, а двома. При цьому напрям витків пружин роблять різним, щоб у разі поломки однієї з пружин її витки не потрапляли між витками іншої й не порушувалася робота клапанного механізму.

На впускних клапанах під опорні шайби у верхній частині напрямних втулок (у двигунах ЗИЛ, КамАЗ, ЗМЗ) встановлюють гумові манжети або ковпачки. Коли клапан відкривається, манжети щільно притискаються до його стержня й напрямної втулки, що запобігає можливому витіканню (підсмоктуванню) оливи в циліндри крізь зазор між втулкою та стержнем клапана (під час такту впускання).

У двигунах ЗИЛ-130, ЗМЗ-53-11 для кращого відведення теплоти від випускних клапанів застосовується натрієве охолодження. Для цього клапан роблять порожнистим і його порожнину 13 заповнюють металічним натрієм (див. рис. 2.17, а): Натрій має високу теплопровідність і плавиться за температури 98 °С. Під час роботи двигуна розплавлений натрій обмиває внутрішню порожнину клапана, при цьому теплота від його головки передається стержню й через напрямну втулку та головку циліндрів відводиться до охолодної рідини.

У клапанному приводі двигунів ЗМЗ (див. рис. 2.11), крім сухариків 16 і тарілки 14, є конічна втулка 15, що щільно обхоплює сухарики й стикається з тарілкою вузьким кільцевим пояском. Завдяки цьому зменшується тертя у з'єднанні й клапан може повертатися під дією зусилля, що передається через коромисло. Останнє сприяє зняттю нагару з головки та сідла клапана й запобігає обгорянню їх.

Рис. 2.17

Випускний клапан двигуна автомобіля ЗИЛ-130 із механізмом обертання:

а — випускний клапан, установлений на головці циліндрів; 6, в — відповідно початкове й кінцеве робочі положення механізму обертання клапана; 1 — стержень; 2 — напрямна втулка; 3, 7— замкові кільця; 4— корпус механізму примусового обертання; 5 — кульки; 6 — опорна шайба; 8 — пружина; 9 — тарілка; 10 — сухарики; П — конічна дискова пружина; 12 — поворотні пружини; 13 — порожнина клапана; 14 — головка циліндра; 15 — сідла

Для цього ж випускні клапани V-подібних карбюраторних двигунів автомобілів ЗИЛ мають механізм примусового обертання Ви складається з корпусу 4 (див. рис. 2.17, а), розташованого в заглибленні головки циліндра 14 на напрямній втулці 2, яку закріплене замковим кільцем 3, п'яти кульок 5, установлених разом із поворотними пружинами 12 у похилих пазах корпусу, опорної шайби 6 і конічної дискової пружини 11. Шайбу й пружину вільно надіто на виступ корпусу й закріплено на ньому замковим кільцем 7.

Коли клапан закритий і зусилля пружини ^невелике (рис 2 17 Я дискова пружина П вигнута зовнішнім краєм угору, а внутрішнім упирається в заплечники корпусу 4. При цьому кульки 5 у конічних пазах корпусу відтиснуті пружинами 12 у крайнє положення

Коли клапан починає відкриватися, зусилля пружини 8 зростає внаслідок чого дискова пружина 11 (рис. 2.17, б, ^випрямляється й передає зусилля пружини S на кульки 5, які, перекочуючись в похилих пазах корпусу, повертають дискову пружину 11, опорну шайбу 6 клапанну пружину 81 сам клапан відносно його початкового положення.

Під час закривання клапана зусилля клапанної пружини £ зменшується; при цьому дискова пружина 11 прогинається до свого початкового положення й звільняє кульки 5, які під дією пружини 12 повертаються в початкове положення, підготовлюючи механізм обертання до нового циклу повертання клапана

При частоті обертання колінчастого вала 3000 хв'¹ частота обертання випускного клапана досягає ЗО хв

Щоб забезпечувалося щільне прилягання головки клапана до сідла, потрібен певний тепловий зазор між стержнем клапана та носком (гвинтом) коромисла або болтом штовхача. Теплові зазори змінюються внаслідок нагрівання клапанів, спрацьовування їх і порушення регулювань. Коли зазор у клапанах завеликий, вони відкриваються не повністю, внаслідок чого погіршуються наповнення циліндрів пальною сумішшю й очищення їх від продуктів згоряння, а також підвищуються ударні навантаження на деталі клапанного механізму к разі недостатнього зазору в клапанах вони нещільно садяться на сідла, що призводить до витікання газів, утворення нагару з обгорянням робочих поверхонь сідла та клапана. Через нещільну посадку клапанів на такті стискання робоча суміш може потрапляти у випускний газопровід, а під час такту розширення гази, що мають високу температуру, можуть прориватися у впускний газопровід унаслідок чого в цих газопроводах можливі стуки або спалахи що є ознакою нещільної посадки клапанів. Для щільного прилягання головки клапана до сідла тепловий зазор установлюють між носком коромисла 6 (див. рис. 2.11) і торцем див. рис. 2.12, а) привода клапана 1 і кулачком 4 в разі верхнього

розташування розподільного вала (у двигунах автомобілів ВАЗ-2105 :ІАЗ-2107).

У двигунах автомобілів ВАЗ (із приводом на задні колеса) тепловий зазор має становити 0,15 мм як для впускних клапанів, так і для випускних. Під час регулювання відпускають контргайку 6 (див. рис. 2.12) і, обертаючи регулювальний болт 5, установлюють зазор їйіж важелем 3 та кулачком 4 на двигуні в холодному стані.

У двигунах передньоприводних автомобілів ВАЗ-2108 «Спутник», ;ИАЗ-2109 зазор h (див. рис. 2.12, в) між кулачками розподільного вала й регулювальними шайбами має становити (0,2 ± 0,05) мм для Зигускних клапанів і (0,35 ± 0,05) мм — для випускних. Товщина Комплекту регулювальних шайб становить від 3 до 4,25 мм з інтервалом через кожні 0,05 мм. Товщина шайби маркується на її поверхні.

У двигунів автомобілів сім'ї «Москвич» (із приводом на задні колеса) в разі верхнього розташування розподільного вала тепловий зазор h (див. рис. 2.12, б) установлюють між наконечником # регулювального болта 5 і торцем стержня клапана 1.

У непрогрітих двигунах ЗИЛ-130, ЯМЗ-238, ЗМЗ-53-11 зазор для впускних і випускних клапанів має становити 0,25...0,30 мм, у дизелях КамАЗ — 0,25...0,30 мм для впускних клапанів і 0,35...0,40 мм — для випускних. У цих двигунах для регулювання зазору в клапанах (рис. 2.18) слугує регулювальний гвинт 3 з контргайкою 2, вкручений у коромисло 1.

Фази газорозподілу — це моменти початку відкривання та кінця закривання клапанів, виражені в градусах кута повороту колінчастого вала відносно мертвих точок. Фази газорозподілу добирають експериментальне на заводі залежно від частоти обертання колінчастого вала при максимальній потужності двигуна та від конструкції його впускного й випускного газопроводів і зазначають у вигляді діаграм або таблиць.

Коли робочі процеси у двигунах розглядалися в першому наближенні, вважалося, що відкриття й закриття клапанів відбуваються в мертвих точках. Однак насправді моменти відкриття й закриття клапанів не збігаються з моментами перебування поршнів у мертвих точках. Це пояснюється тим, що час, який припадає на такти впускання й випускання, дуже малий (при максимальній частоті обертання колінчастого вала двигуна він становить тисячні частки секунди). Тому, якщо впускні й випускні клапани відкриватимуться й закриватимуться точно в мертвих точках, то наповнення циліндрів пальною сумішшю й очищення їх від продуктів згоряння будуть недостатніми. Отже, в чотиритактних двигунах впускний клапан має відкриватися до досягнення поршнем ВМТ, а закриватися після проходження НМТ.

Із загальної колової діаграми фаз газорозподілу (рис. 2.19, а) видно, що на такті випускання впускний клапан 1 (рис. 2.19, г) починає відкриватися з випередженням, тобто до підходу поршня у ВМТ. Кут а випередження відкриття впускного клапана для двигунів різних моделей становить 10...32^е. Закривається впускний клапан із запізненням після проходження поршнем НМТ (під час такту стискання). Кут 5 запізнення закриття випускного клапана дорівнює 10...50°.

Кути випередження та запізнення, а отже, й час відкривання клапанів мають бути тим більшими, чим вища частота обертання колінчастого вала, при якій двигун розвиває максимальну потужність. Правильність установлення газорозподілу визначається точним зачепленням зубчастих коліс (див. рис. 2.15) за мітками, які є на них, або за розташуванням мітки на ведучій зірочці (двигуни автомобілів ВАЗ) навпроти спеціального приливка на блоці циліндрів.

Загальна колова діаграма показує, що в певний період часу відкриті обидва клапани — впускний і випускний. Кутовий інтервал а обертання колінчастого вала, при якому обидва клапани відкриті, називається перекриттям клапанів. Воно потрібне для своєчасного та якісного очищення циліндрів від продуктів згоряння. З діаграми (рис. 2.19, б) видно, що впускний клапан відкривається за ЗГ до приходу поршня у ВМТ, а закінчує закриватися через 83° після НМТ. Випускний клапан закривається при 47" повороту колінчастого вала після ВМТ. Перекриття клапанів становить 78°. Випускний клапан відкривається з випередженням на 67° до НМТ. Отже, загальна три-

валість відкривання кожного клапана дорівнює 294° повороту колінчастого вала двигуна.

Розглянуті фази газорозподілу двигуна автомобіля ЗИЛ-1 ЗО відповідають зазору в обох клапанах 0,3 мм (між носком коромисла й торцем клапана). В разі зменшення зазору тривалість відкривання впускного й випускного клапанів зростає, а в разі збільшення зазору — зменшується.

СИСТЕМА ОХОЛОДЖЕННЯ

Температура газів у циліндрах двигуна, що працює, досягає 1800...2000 °С. Частина теплоти, що виділяється (для карбюраторних двигунів — 21...28 %, для дизелів — 29...42 %), перетворюється на корисну роботу, частина (12.„27% — для карбюраторних двигунів, 15...25 % — для дизелів) — відводиться з охолодною рідиною.

У разі перегрівання двигуна внаслідок недостатнього відведення теплоти його потужність зменшується, а витрата палива збільшується. Крім того, це може призвести до заклинювання поршнів, обгоряння головок клапанів, вигоряння мастила, виплавляння вкладишів підшипників, руйнування поверхні шийок колінчастого вала. В карбюраторному двигуні може виникнути детонація.

У разі переохолодження двигуна внаслідок втрати теплоти його потужність знижується, збільшуються втрати на тертя через густе мастило; частина робочої суміші конденсується, змиваючи мастило зі стінок циліндра, підвищується корозійне спрацьовування стінок циліндрів унаслідок утворення сірчаних і сірчистих сполук.

В автомобільних двигунах застосовують такі системи охолодження (рис. 2.20): О рідинну (здебільшого); • повітряну (рідше).

Температура охолодної рідини, що міститься в головці блока циліндрів, має становити 80...95 °С. Такий температурний режим найвигідніший, забезпечує нормальну роботу двигуна й не повинен змінюватися залежно від температури навколишнього повітря та навантаження двигуна.

Рідинні системи охолодження бувають: • відкриті; • закриті. Відкрита система охолодження безпосередньо сполучається з навколишньою атмосферою, а закрита (рис. 2.20, о), що застосовується в сучасних двигунах, — періодично, через спеціальні клапани в кришці радіатора або розподільного бачка. В закритих системах охолодження підвищується температура кипіння охолодної рідини, й вона менше випаровується. Крім того, циркуляція рідини примусова. Як охолодну рідину використовують воду або антифризи (водяні розчини етиленгліколю, в тому числі «Тосол-А40» і «То-сол-А65» з температурою замерзання не вище ніж —40 та —65 °С відповідно).

Для повітряних систем охолодження (рис. 2.20, б) характерна безпосередня передача теплоти в атмосферу. Потрібна інтенсивність охолодження досягається за допомогою охолодних ребер 10, вентилятора 2 та рефлектора 9. Витрата охолодного повітря може регулюватися. Система проста за будовою та в експлуатації, забезпечує швидке прогрівання двигуна після запуску, має невелику масу. Недоліки системи повітряного охолодження: велика потужність, що витрачається на привод вентилятора; шумність роботи; нерівномірність відведення теплоти по висоті циліндра.

Принцип дії рідинної системи охолодження (рис. 2.21). Відцентровий насос, який дістає обертання за допомогою паса від шківа колінчастого вала, засмоктує охолодну рідину з нижньої частини радіатора через патрубок і нагнітає її в сорочку охолодження циліндрів. Охолодна рідина обмиває насамперед найбільш нагріті деталі двигуна, відбирає частину теплоти, а потім через верхній патрубок подається у верхній бачок радіатора. Проходячи крізь серцевину радіатора в нижній бачок, нагріта рідина охолоджується й знову спрямовується до відцентрового насоса. Водночас частина нагрітої рідини надходить у сорочку впускного трубопроводу для підігрівання пальної суміші, а також у разі потреби відводиться через спеціальний кран в опалювач салону кузова.

Радіатор призначається для охолодження рідини, що відводить теплоту від двигуна. Він складається з нижнього та верхнього латунних бачків, припаяних до серцевини, патрубків і заливної горловини з пробкою. В автомобілі «Москвич» радіатор пластинчастий, його серцевину виготовлено з латунної стрічки (рис. 2.22).

Патрубки бачків через прогумовані шланги сполучають радіатор із сорочкою охолодження блока циліндрів. Заливна горловина радіатора герметично закривається пробкою (рис. 2.23), в яку встановлено випускний (паровий) 7 і перепускний (повітряний) 9 клапани.Випускний клапан 7 відкривається, коли тиск у системі охолодження підвищується до 0,15 МПа. При цьому вода, що застосовується як охолодна рідина, закипає за температури 109 °С. Якщо

клапан стерильний, рідина, яка закипає, або пара відводиться в розширювальний бачок, що запобігає руйнуванню радіатора й патрубків.

Перепускний клапан 9 відкривається, коли тиск у системі знижується до 0,01 МПа внаслідок зменшення об'єму охолодної рідини або конденсації парів рідини під час остигання двигуна. При цьому в

радіатор надходить рідина з розширювального бачка, що запобігає сплющуванню трубок серцевини радіатора атмосферним тиском.

Розширювальний бачок 10 (див. рис. 2.21), який виготовляється із пластмаси, містить певний об'єм охолодної рідини й слугує для компенсації зміни об'єму охолодної рідини в системі охолодження під час роботи двигуна.

Відцентровий водяний насос установлюється в передній частині блока циліндрів і забезпечує примусову циркуляцію рідини в системі охолодження. Він складається з алюмінієвого корпусу 16 (рис. 2.24), в якому запресовано сталевий стакан. У стакані розміщено два підшипники, на яких установлено вал 10. Підшипники заповнюються мастилом (змащувати їх не треба до ремонту). На передньому кінці вала напресовано маточину 11 вентилятора, а на задньому — чавунну крильчатку 5. Ущільнення заднього кінця вала на виході його з корпусу досягається само ущільнювальним сальником з ущільнювальною шайбою 4, розмішеною всередині корпусу сальника, по поверхні якої своїм торцем ковзає крильчатка. Всередині корпусу сальника встановлено також гумову манжету 3 й розтискну пружину 14. Остання через латунні обойми 13 притискає торці манжети до корпусу ущільнювальної шайби 12 сальника. Щоб запобігти прониканню рідини в корпус насоса (в разі несправності сальника), в ньому зроблено дренажний (контрольний) отвір, крізь який рідина витікає

назовні. Це запобігає також вимиванню мастила з підшипника. До маточини 11 вентилятора болтами прикріплюється шків привода відцентрового насоса та вентилятора.

При вод здійснюється трапецієподібним пасом від шківа колінчастого вала. Цим самим пасом приводиться в обертання генератор. Під час роботи двигуна крильчатка насоса своїми лопатями захоплює охолодну рідину, що надходить з нижнього бачка радіатора, під дією відцентрової сили відкидає її до стінок корпусу й нагнітає в сорочку блока й головки циліндрів.

Вентилятор — чотирилопатевий, пластмасовий, слугує для створення сильного потоку повітря, що просмоктується через серцевину радіатора, для швидшого охолодження в ньому рідини. Лопаті вентилятора разом із приводним шківом кріпляться болтами до маточини вала відцентрового насоса,

Термостат — двоклапанний, призначається для прискорення підігрівання двигуна після пуску й автоматичного підтримання найвигіднішого теплового режиму двигуна під час руху автомобіля. Його встановлюють у корпусі відвідного патрубка головки циліндрів. Термостат двигуна складається з корпусу 2 (рис. 2.25), в якому розміщено рухоме осердя 4з двома клапанами: перепускним 1 та основним 7. У початковому (верхньому) положенні осердя втримується поворотною пружиною 3. Всередині осердя розміщено реактивний штифт 5, гумовий буфер 6, гумову діафрагму 8 і тверду термочутливу речовину — церезин (кристалічний віск) 9, що має великий коефіцієнт об'ємного розширення. Під час прогрівання двигуна після пуску (рис. 2.25, а) основний клапан /закритий, а перепускний 1 — відкритий, і охолодна рідина циркулює по малому колу, минаючи радіатор: від відцентрового насоса в сорочку охолодження й через перепускний клапан 1 термостата назад до насоса. Таким чином охолодна рідина, циркулюючи тільки сорочкою охолодження, швидко нагрівається й прогріває двигун. У міру нагрівання охолодної рідини церезин в осерді термостата починає плавитися й, розширюючись, вибиває діафрагму 8, передаючи через буфер 6 зусилля на штифт 5. Останній, упираючись у корпус, переміщує осердя 4 з клапанами вниз, відкриваючи основний клапан і прикриваючи перепускний. При цьому нагріта рідина починає частково надходити через основний клапан 7у радіатор, а частково — через перепускний до насоса (рис. 2.25, б). Коли охолодна рідина прогріється до температури 90...94 °С, основний клапан повністю відкривається, а перепускний — закривається. В цей час циркуляція всієї рідини відбуватиметься по великому колу через радіатор (рис. 2.25, в).

Жалюзі складаються з вертикальних пластин, шарнірне закріплених угорі та внизу перед радіатором. Повертання пластин для зміни кількості повітря, що проходить крізь серцевину радіатора, а отже, регулювання температури охолодної рідини здійснюються рукояткою з місця водія. Коли рукоятка всунута до кінця, жалюзі відриті, й повітря вільно проходить крізь серцевину радіатора. Прикриваються жалюзі витягуванням рукоятки. Це потрібно для прискорення прогрівання двигуна й під час руху за низьких температур навколишнього повітря.

Для зливання охолодної рідини із системи є два зливальних краники. Один із них, установлений з лівого боку на підвідному патрубку відцентрового насоса, закривається повертанням управо спеціальної тяги, шарнірно з'єднаної зі стержнем краника. Другий краник,

розташований з правого боку в нижній частині сорочки блока циліндрів, закривається переміщенням тяги вниз. Для відкривання краника тягу переміщують угору.

СИСТЕМА МАЩЕННЯ

У двигуні, що працює, багато деталей, які передають різні зусилля, стикаються й переміщуються одна відносно одної. На подолання сил, що виникають при цьому, витрачається частина потужності двигуна. Крім того, тертя призводить до нагрівання й спрацьовування деталей. Аби створити найкращі умови для роботи тертьових деталей двигуна, треба максимально зменшити сили тертя. Це досягається використанням для виготовлення деталей антифрикційних сплавів, якіснішим обробленням робочих поверхонь, застосуванням підшипників кочення. Головний і найефективніший спосіб зменшення сил тертя — введення шару мастила між тертьовими поверхнями. В цьому разі безпосереднє тертя робочих поверхонь деталей замінюється тертям шарів мастила між собою. Крім того, мастило охолоджує деталі, що змащуються, й забирає тверді частинки, які утворюються внаслідок спрацьовування тертьових поверхонь, запобігає корозії деталей, зменшує зазори.

До системи мащення входять: • оливний насос; + фільтр (оливо-очисник); • оливний радіатор; • стержень для вимірювання рівня оливи; • контрольні прилади — датчик і покажчик тиску оливи. Для забезпечення циркуляції оливи в картері (блоці циліндрів), колінчастому й розподільному валах, коромислах виконано спеціальні оливні канали. До системи мащення належать також пристрої для вентиляції картера.

У двигунах автомобілів, що вивчаються, застосовують комбіновану систему мащення: найбільш навантажені деталі змащуються під тиском, а решта — спрямованим розбризкуванням оливи, котра витікає із зазору між спряженими деталями.

У двигуні автомобіля ВАЗ-2105 під тиском змащуються корінні й шатунні підшипники колінчастого вала, підшипники й кулачки розподільного вала, підшипники вала привода паливного насоса та розподільника запалювання.

У двигуні автомобіля «Москвич-2140» (рис. 2.26) під тиском змащуються корінні й шатунні підшипники колінчастого вала, підшипники розподільного вала, осі коромисел клапанів, кулачки й упорний фланець розподільного вала, шестерні привода оливного насоса та розподільника запалювання, ведена зірочка й ланцюг привода розподільного вала. Розбризкуванням змащуються стінки циліндрів та поршні, поршневі пальці, ведуча зірочка й пристрій для натягання ланцюга привода розподільного вала, валик привода розподільника запалювання, стержні та напрямні втулки клапанів. У двигуні ЗМЗ-66 (рис. 2.27) під тиском змащуються корінні й шатунні підшипники колінчастого вала, підшипники розподільного вала, осі коромисел, вал привода переривника-розподільника й оливного насоса. Циліндри, втулки верхніх головок шатунів, стержні клапанів, поршневі кільця, штовхачі та кулачки розподільного вала змащуються розбризкуванням оливи. Шестерні привода розподільного вала змащуються оливою, що стікає з фільтра очищення, а привод переривника-розподільника та його шестерні — оливою, яка надходить із порожнини, розташованої між п'ятою шийкою розпо-

дільного вала та заглушкою блока циліндрів. У системі мащення передбачено оливний радіатор, що встановлюється перед радіатором системи охолодження й вмикається відкриванням крана на корпусі оливного фільтра.

У двигуні автомобіля КамАЗ-740 (рис. 2.28) олива з піддона через оливо приймач засмоктується в дві секції оливного насоса. З нагнітальної секції насоса каналом у правій стінці блока циліндрів олива подається в корпус повно потокового фільтра, де вона очищається, проходячи крізь два фільтрувальних елементи, й надходить у головну оливну лінію. Звідти каналами в блоці й головках циліндрів олива підводиться до корінних підшипників колінчастого вала, підшипників розподільного вала, втулок коромисел і каналом у штангах клапанів — до штовхачів. До шатунних підшипників колінчастого вала олива надходить каналом усередині колінчастого вала.

Олива, що знімається зі стінок циліндрів оливо знімним кільцем, крізь отвори в канавці кільця та отвори в поршні відводиться всередину його і змащує опори поршневого пальця в бобишках поршня та у верхній головці шатуна. З каналу в задній стінці блока циліндрів олива під тиском трубкою подається до підшипників компресора. З каналу в передній стінці блока циліндрів олива спрямовується до підшипників паливного насоса високого тиску. З головної лінії олива під тиском подається в термосиловий датчик, який керує роботою гідромуфти привода вентилятора залежно від температури рідини в системі охолодження.

Рис. 2.26

Схема системи мащення двигуна автомобіля «Москвич-2140»:

/ — вкладиш підшипника; 2 — колінчастий вал; 3, 4 — канали підведення оливи відповідно до шатунного й корінного підшипників; 5 — головна оливна лінія; 6 — канал підведення оливи до головки блока циліндрів; 7 — блок циліндрів; 8 — головка блока циліндрів; 9 — канал підведення оливи до задньої опорної шийки розподільного вала; 10— вісь випускних клапанів; II — підведення оливи в канал осі випускних клапанів; 12— розподільний вал; ІЗ— коромисло; 14 — канал для мащення маточини коромисла; /5 — канал підведення оливи у внутрішню порожнину розподільного вала; 16— канал підведення оливи до середньої опорної шийки розподільного вала; 17— вісь коромисел впускних клапанів; 18— канал для мащення опорної п'яти коромисла; 19 — ведена зірочка привода механізму газорозподілу; 20 — канал підведення оливи у внутрішню порожнину осі коромисел впускних клапанів; 21 — канал підведення оливи до упорного фланця розподільного вала та на втулково-роликовий ланцюг; 22 — упорний фланець; 23 — канал підведення оливи до передньої опорної шайби розподільного вала; 24 — втулково-роликовий ланцюг; 25 — покажчик тиску оливи; 26 — провід; 27 — привод оливного насоса; 28— нижня кришка картера привода механізму газорозподілу; 29— кришка корпусу повнопотокового фільтра; ЗО — датчик покажчика тиску оливи; 31 — перепускний клапан; 32 — фільтрувальний елемент; 33 — корпус повнопотокового фільтра; 34 ~ пробка зливального отвору; 35 — центральний стяжний болт; 36 — редукційний клапан; 37 —- канал для подавання оливи до шестерень привода оливного насоса; 38— оливний насос; 39 — трубка оливоприймача; 40 ~ оливо приймач; 41 — фільтрувальна сітка оливоприймача; 42 ~ піддон картера У двигуні ЗМЗ-66 (рис. 2.27) під тиском змащуються корінні й шатунні підшипники колінчастого вала, підшипники розподільного вала, осі коромисел, вал привода переривника-розподільника й оливного насоса. Циліндри, втулки верхніх головок шатунів, стержні клапанів, поршневі кільця, штовхачі та кулачки розподільного вала змащуються розбризкуванням оливи. Шестерні привода розподільного вала змащуються оливою, що стікає з фільтра очищення, а привод переривника-розподільника та його шестерні — оливою, яка надходить із порожнини, розташованої між п'ятою шийкою розпо-

дільного вала та заглушкою блока циліндрів. У системі мащення передбачено оливний радіатор, що встановлюється перед радіатором системи охолодження й вмикається відкриванням крана на корпусі оливного фільтра.

У двигуні автомобіля КамАЗ-740 (рис. 2.28) олива з піддона через оливоприймач засмоктується в дві секції оливного насоса. З нагнітальної секції насоса каналом у правій стінці блока циліндрів олива подається в корпус повнопотокового фільтра, де вона очищається, проходячи крізь два фільтрувальних елементи, й надходить у головну оливну лінію. Звідти каналами в блоці й головках циліндрів олива підводиться до корінних підшипників колінчастого вала, підшипників розподільного вала, втулок коромисел і каналом у штангах клапанів — до штовхачів. До шатунних підшипників колінчастого вала олива надходить каналом усередині колінчастого вала.

Олива, що знімається зі стінок циліндрів оливознімним кільцем, крізь отвори в канавці кільця та отвори в поршні відводиться всередину його і змащує опори поршневого пальця в бобишках поршня та у верхній головці шатуна. З каналу в задній стінці блока циліндрів олива під тиском трубкою подається до підшипників компресора. З каналу в передній стінці блока циліндрів олива спрямовується до підшипників паливного насоса високого тиску. З головної лінії олива під тиском подається в термосиловий датчик, який керує роботою гідромуфти привода вентилятора залежно від температури рідини в системі охолодження.

Рис. 2.26

Схема системи мащення двигуна автомобіля «Москвич-2140»:

/ — вкладиш підшипника; 2 — колінчастий вал; 3, 4 — канали підведення оливи відповідно до шатунного й корінного підшипників; 5 — головна оливна лінія; 6 — канал підведення оливи до головки блока циліндрів; 7 — блок циліндрів; 8 — головка блока циліндрів; 9 — канал підведення оливи до задньої опорної шийки розподільного вала; 10— вісь випускних клапанів; II — підведення оливи в канал осі випускних клапанів; 12— розподільний вал; ІЗ— коромисло; 14 — канал для мащення маточини коромисла; /5 — канал підведення оливи у внутрішню порожнину розподільного вала; 16— канал підведення оливи до середньої опорної шийки розподільного вала; 17— вісь коромисел впускних клапанів; 18— канал для мащення опорної п'яти коромисла; 19 — ведена зірочка привода механізму газорозподілу; 20 — канал підведення оливи у внутрішню порожнину осі коромисел впускних клапанів; 21 — канал підведення оливи до упорного фланця розподільного вала та на втулково-роликовий ланцюг; 22 — упорний фланець; 23 — канал підведення оливи до передньої опорної шайби розподільного вала; 24 — втулково-роликовий ланцюг; 25 — покажчик тиску оливи; 26 — провід; 27 — привод оливного насоса; 28— нижня кришка картера привода механізму газорозподілу; 29— кришка корпусу повнопотокового фільтра; ЗО — датчик покажчика тиску оливи; 31 — перепускний клапан; 32 — фільтрувальний елемент; 33 — корпус повнопотокового фільтра; 34 ~ пробка зливального отвору; 35 — центральний стяжний болт; 36 — редукційний клапан; 37 —- канал для подавання оливи до шестерень привода оливного насоса; 38— оливний насос; 39 — трубка оливоприймача; 40 ~ оливоприймач; 41 — фільтрувальна сітка оливоприймача; 42 ~ піддон картера

З радіаторної секції насоса олива надходить у фільтр відцентрового очищення й, проходячи через радіатор, зливається в піддон. Якщо кран оливного радіатора закритий, то олива з центрифуги зливається в піддон картера через зливальний клапан.

Для створення найкращих умов мащення в системі має підтримуватися певний тиск: 0,2...0,4 МПа в легкових автомобілях, 0,4...О,б МПа — у вантажних.

Оливний насос створює тиск оливи й забезпечує циркуляцію її в системі мащення.

Шестеренчастий оливний насос двигуна автомобіля ВАЗ-2105 складається з корпусу 7 (рис. 2.29, я), в якому встановлено дві шестерні: ведучу 8 і ведену 6. Остання вільно обертається на осі 9, а першу жорстко закріплено на валу 10. На іншому кінці цього вала розміщено шестірню 12 вала привода, яка входить у зачеплення з гвинтовою шестірнею 11 додаткового вала, що дістає обертання від колінчастого вала двигуна. В автомобілях «Москвич» привод оливного насоса здійснюється безпосередньо від колінчастого вала двигуна.

Щоб запобігти підвищенню тиску оливи понад допустиме значення, в корпусі оливного насоса встановлюють редукційний

клапан 3.

Під час роботи двигуна насос засмоктує оливу крізь сітчастий фільтр І оливоприймача 2 й подає її під тиском у вихідний отвір і далі каналом — в оливний фільтр (рис. 2.29, б). У разі підвищення тиску в системі понад допустиме значення відкривається редукційний клапан, і частина оливи пропускається назад в оливоприймач. Редукційний клапан у двигуні автомобіля ВАЗ відрегульовано на заводі на тиск приблизно 0,45 МПа за допомогою пружини певної жорст-

кості, тому регулювати клапан під час експлуатації автомобіля не треба. У двигуні автомобіля «Москвич» редукційний клапан легко доступний, і в разі потреби його можна відрегулювати.

Шестеренчастий двосекційний оливний насос дизеля КамАЗ-740 (рис. 2.30) кріпиться на нижній площині блока циліндрів. Секція з високими шестернями 3 та 6 подає оливу в головну лінію двигуна й називається нагнітальною; секція з шестернями 8 спрямовує оливу у відцентровий фільтр та оливний радіатор і називається радіаторною. В корпусах секцій встановлено запобіжні клапани, відрегульовані на тиск відкривання 0,8...0,85 МПа. Диференціальний клапан, який розміщено в корпусі, обмежує тиск у головній лінії; його відрегульовано на тиск початку відкривання 0,40...0,45 МПа.

 

У непрогрітому двигуні тиск у системі мащення може настільки зрости, що спричинить руйнування оливних ліній. Для запобігання цьому й забезпечення нормальної подачі оливи в системі передбачено редукційний клапан 9.

Оливний фільтр слугує для очищення оливи від частинок металу (продуктів спрацювання), нагару, смол, пилу. В автомобілях, що вивчаються, встановлюється один оливний фільтр. Крізь нього проходить уся олива, що подається насосом. Такі фільтри називають повнопотоковими .

У двигунах автомобілів ВАЗ застосовується нерозбірний оливний фільтр (рис. 2.31), що складається з корпусу 7, в якому встановлено

фільтрувальний елемент 6 (основна частина його — паперова, а додаткова — зі штучного віскозного волокна), перепускний 4 та проти-дренажний 3 клапани. Останній становить манжету з оливостійкої гуми, що вільно пропускає оливу в корпус фільтра, але не дає змоги їй витікати з корпусу в піддон картера, коли двигун не працює. Таким чином у корпусі фільтра й каналах постійно зберігається запас оливи, що, своєю чергою, забезпечує подачу оливи до тертьових поверхонь відразу після пуску двигуна. Якщо фільтрувальний елемент дуже забруднився, то відкривається перепускний клапан 4, і неочищена олива, минаючи фільтр, надходить до тертьових поверхонь.

 

В автомобілях «Москвич» оливний фільтр складається з корпусу 33 (рис. 2.26), змінного фільтрувального елемента 32, кришки 29, гумових ущільнювальних кілець, підтискної пружини, перепускного клапана 31, центрального стяжного болта 35, пробки ^зливального отвору та датчика ЗО покажчика тиску оливи. Перепускний клапан пропускає оливу в головну оливну лінію в разі засмічення фільтрувального елемента (перепад тисків на вході й виході — 0,09...0,10 МПа).

У двигунах ЗИЛ-130, КамАЗ, ЗМЗ-53 встановлено фільтр відцентрової очистки з реактивним приводом (рис. 2.32). Фільтр складається з корпусу, на осі якого на підшипнику встановлено ротор із ковпаком. Знизу ротора розміщено два жиклери з отворами, спрямованими в різні боки, а також фільтрувальну сітку. Ковпак закріплено на осі ротора за допомогою гайки й закрито зверху нерухомим кожухом із баранчиком. Ротор обертається під дією струменя оливи, що тиском викидається крізь два жиклери. Коли ротор обертається, важкі частинки, що забруднюють оливу, відкидаються на стінки ковпака й там осідають.

В автомобілі КамАЗ, крім відцентрового очищення, встановлюється повнопотоковий фільтр (рис. 2.33) з двома змінними картонними фільтрувальними елементами.

Оливний радіатор призначається для охолодження оливи, що нагрівається внаслідок стикання з гарячими деталями. У двигунах легкових автомобілів достатнє охолодження оливи забезпечується обдуванням піддона картера повітрям і вентиляцією картера. У важких умовах роботи двигунів вантажних автомобілів треба вмикати оливний радіатор. Наприклад, трубчасте-пластинчастий оливний радіатор (див. рис. 2.22) вмикають, коли температура атмосферного повітря перевищує 20 °С, а також у разі роботи автомобіля у важких дорожніх умовах. Оливний радіатор установлюється перед радіатором системи охолодження й умикається відкриванням крана на корпусі оливного фільтра.

Вентиляція картера потрібна для підтримання в ньому нормального тиску й видаляння парів бензину та газів, що прориваються крізь нещільності поршневих кілець і спричинюють корозію деталей, забруднення й розрідження оливи. Крім того, внаслідок потрапляння в картер відпрацьованих газів в ньому підвищується тиск, що призводить до руйнування ущільнень та появи течі оливи під час роботи двигуна.

У розглядуваних двигунах вентиляція картера здійснюється примусово відведенням газів через витяжний шланг і повітроочисник у циліндри двигуна, де відбувається згоряння їх. Для очищення картерних газів від оливи та смол у системі вентиляції є фільтр і оливо-віддільник.

У двигунах автомобілів ВАЗ відсмоктування картерних газів у змішувальну камеру карбюратора регулюється за допомогою спеціального золотника / (рис. 2.34), розташованого на осі дросельних заслінок карбюратора. Під час роботи двигуна з малою частотою обертання колінчастого вала на холостому ходу картерні гази відсмоктуються в невеликій кількості крізь калібрований отвір 2 золотникового пристрою. Коли відкривається дросельна заслінка, разом з її віссю повертається золотник і через канавку, що є в ньому, сполучає шланг 5 відведення картерних газів безпосередньо із за дросельним простором карбюратора, за рахунок чого підвищується інтенсивність вентиляції картера зі збільшенням навантаження на двигун.

У двигуна автомобіля «Москвич» із карбюратором ДААЗ система

вентиляції така сама.

У двигуна автомобіля «Москвич» із карбюратором К-126Н картерні гази, пройшовши фільтр оливозаливної горловини 7 (рис. 2.35), надходять у повітроочисник 2, а потім у карбюратор 3 і впускним трубопроводом 4 — в циліндри 5 двигуна.

⇐ Предыдущая12345678910Следующая ⇒

Поделиться: