Описание конструкции двигателя Kalina

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 — маслоотражательный 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.

Общее описание

Двигатель ВАЗ-21114 — бензино­вый, четырехтактный, четырехцилин­дровый, рядный, восьмиклапанный, с верхним расположением распре­делительного вала.

Может применяться для установки на автомобили ВАЗ Lada Kalina, ВАЗ 2108, 21083, 2109, 21093, 21099, 2113, 2114, 2115, 2110, 2111, 2112 и их модификациях. 

Порядок работы цилиндров: 1-3-4-2, отсчет — от шкива коленчатого вала.

Система питания — распределенный впрыск топлива (нормы токсичности Euro-2 или Euro-3).

Двигатель с коробкой передач и сцеп­лением образуют силовой агрегат — единый блок, закрепленный в мо­торном отсеке на трех эластичных резинометаллических опорах. Передняя правая опора крепится к кронштейну на блоке цилиндров, а передняя ле­вая и задняя — к кронштейнам на картере коробки передач. Передние правая и левая опоры силового агре­гата при внешнем сходстве не взаи­мозаменяемы.

Справа (по ходу автомобиля) на дви­гателе расположены: привод газорас­пределительного механизма и насоса охлаждающей жидкости (зубчатым ремнем), привод генератора (поли­клиновым ремнем), масляный насос, датчик положения коленчатого вала.

Слева расположены: термостат, дат­чик положения распределительного вала, датчик температуры охлажда­ющей жидкости, датчик указателя температуры охлаждающей жидко­сти, стартер (на картере сцепления).

Спереди: свечи и провода высокого напряжения, катушка зажигания, датчик детонации, указатель уровня масла, нижний шланг вентиляции картера, генератор.

Сзади: ресивер с дроссельным узлом, топливная рампа с форсунками, впускная труба и катколлектор, мас­ляный фильтр, датчик давления масла.

Корпус воздушного фильтра с датчи­ком массового расхода воздуха за­креплен на кронштейнах, слева от двигателя.

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 (для новых деталей) должен быть равен 0,025-0,045 мм. Он определяется как разность размеров минималь­ного диаметра цилиндра 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:

А — 82,00-82,01
В — 82,01-82,02
С — 82,02-82,03
D — 82,03-82,04
Е — 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.

Двигатель (вид справа по ходу автомобиля):
1 — поддон картера;
2 — масляный фильтр;
3 — катколлектор;
4 — правый опорный кронштейн впускной трубы;
5 — труба насоса охлаждающей жидкости;
6 — впускная труба;
7 — ресивер;
8 — топливная рампа с форсунками;
9 — передняя крышка привода газораспределительного механизма (ГРМ);
10 — нижний шланг вентиляции картера;
11 — генератор;
12 — ремень привода генератора;
13 — натяжной ролик ремня генератора;
14 — кронштейн передней правой опоры силового агрегата;
15 — шкив привода генератора.

В нижней части блока цилиндров расположены пять опор коренных подшипников коленчатого вала со съемными крышками, которые кре­пятся к блоку специальными болтами. Отверстия в блоке цилиндров под подшипники обрабатываются при уста­новленных крышках, поэтому крышки не взаимозаменяемы и для отличия маркированы рисками на наружной поверхности, подробнее здесь.

На торцевых поверхностях средней опоры блока цилиндров имеются гнезда для упорных полуколец, препятствующих осевому перемещению коленчатого вала. Полукольца должны быть обращены пазами (на эту поверхность нанесено антифрикцион­ное покрытие) к упорным поверхностям коленчатого вала. Полукольца по толщине поставляются номинального и увеличенного на 0,127 мм размеров. Если осевой зазор (люфт) коленчатого вала превышает 0,35 мм, то замените одно или оба полукольца (номинальный зазор 0,06-0,26 мм).

Вкладыши коренных и шатунных подшипников

Тонкостенные сталеалюминиевые. Верхние вкладыши коренных подшипников (устанавливаемые в блоке цилиндров) — 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 (а при балансировке вала — обязательно) очищать каналы от ско­пившихся отложений. Заглушки повторно использовать нельзя — их за­меняют новыми.

На переднем конце (носке) 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 (образуя впадину), — это необходимо для определения контроллером верхней мертвой точки (ВМТ) 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. Чтобы при сборке не перепутать крышки, на них, как и на шатунах, клеймится номер цилиндра (он должен находиться по одну сторону шатуна и крышки). 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. Но-мер класса клеймится на крышке ша­туна. Также шатуны подразделяются на классы по массе, который марки­руется краской или буквой на крышке шатуна. Все шатуны двигателя дол­жны быть одного класса по массе.

Поршневой палец

Стальной, трубчатого сечения, плавающего типа (свободно вращается в бобышках поршня), от выпадения зафиксирован двумя стопорными пружинными кольцами, расположенными в проточках 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. Юбка поршня имеет сложную форму: в продольном сечении — бочкообразная, в поперечном — овальная. 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.

Двигатель (вид спереди по ходу автомобиля):
1 — кронштейн передней правой опоры силового агрегата;
2 — генератор;
3 — передняя крышка привода ГРМ;
4 — крышка головки блока цилиндров;
5 — указатель уровня масла;
6 — ресивер;
7 — крышка маслозаливной горловины;
8 — заглушка головки блока цилиндров;
9 — корпус термостата;
10 — крышка термостата;
11 — головка блока цилиндров;
12 — маховик;
13 — катушка зажигания;
14 — блок цилиндров;
15 — свечи зажигания.

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). Диаметр поршней по клас­сам (номинального размера):

А — 81,965-81,975
В — 81,975-81,985
С — 81,985-81,995
D — 81,995-82,005
Е — 82,005-82,015 (мм).

В запасные части поставляются поршни классов А, С и Е (номи­нального и ремонтных размеров), что вполне достаточно для подбо­ра поршня к цилиндру. При этом не рекомендуется устанавливать но­вый поршень в изношенный ци­линдр без его расточки: проточка под верхнее поршневое кольцо в новом поршне может оказаться чуть выше, чем в старом, и кольцо может сломаться о «ступеньку», образующуюся в верхней части ци­линдра при его износе. У поршней ремонтных размеров на днище вы­бивается треугольник (+0,4 мм) или квадрат (+0,8 мм).

По диаметру отверстия под поршне­вой палец поршни подразделяются на три класса:

— 21,978-21,982
— 21,982-21,986
— 21,986-21,990 (мм).

Класс поршня по диаметру отвер­стия под поршневой палец также выбивается на днище поршня. Пор­шень и палец должны быть одного класса.

Для уменьшения дисбаланса кривошипно-шатунного механизма пор­шни одного двигателя подбирают по массе. Поршни, различающиеся по массе на 5 г, сортируются на три группы. Группам соответствует мар­кировка на днище поршня: «Г», «+» и «-». 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 поршня установлено 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. При сборке на поверхности головки блока цилиндров, в зоне крайних опор распределительного вала наносят маслобензостойкий герметик.

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. Они распо­ложены в ряд, наклонно к плоскости, проходящей через оси цилиндров Тарелка впускного клапана боль­ше, чем тарелка выпускного. Зазор в приводе клапана регулируется подбором толщины специальной ре­гулировочной шайбы, устанавливае­мой в гнездо толкателя. В запасные части поставляются шайбы толщи­ной от 3,00 до 4,50 мм с шагом 0,05 мм. Шайбы изготовлены из ста­ли 20Х, для повышения износостой­кости их поверхность нитроцементирована. 

Двигатель (ВИД сзади ПО ходу автомобиля):
1 — маховик;
2 — левый опорный кронштейн впускной трубы;
3 — труба насоса охлаж­дающей жидкости;
4 — шланг, отводящий охлаждающую жидкость от дроссельного узла;
5 — крышка термостата;
6 — шланг, подводящий охлаждающую жидкость к дроссельному узлу;
7 — дроссельный узел;
8 — ресивер;
9 — крышка головки блока цилиндров;
10 — передняя крышка привода ГРМ;
11 — рым;
12 — головка блока цилиндров;
13 — шкив;
14 — масляный фильтр;
15 — правый опорный кронштейн впускной трубы;
16 — поддон картера;
17 — пробка маслосливного отверстия;
18 — катколлектор;
19 — блок цилиндров.

Толкатели

Цилиндрические ста­канчики, перемещающиеся в отвер­стиях головки 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 двух пружин. Нижними концами они опираются на шайбу, а верхняя тарелка удержи­вается двумя сухарями. Сложенные сухари снаружи 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 стержням клапанов. Остальные уз­лы смазываются самотеком.

Масляный насос

Шестеренчатый, с шестернями внутреннего зацеп­ления и редукционным клапаном Привод осуществляется от носка ко­ленчатого вала. Ведущая шестерня (меньшего диаметра) установлена на двух лысках на переднем конце коленчатого вала. Предельный диа­метр гнезда под ведомую (большую) шестерню при износе не должен превышать 75,10 мм, минимальная ширина сегмента на корпусе, разделяющего ведущую и ведомую шес­терни, — 3,40 мм. Осевой зазор не должен превышать 0,12 мм для ве­дущей шестерни и 0,15 мм — для ведомой. Маслоприемник крепится болтами к крышке второго коренно­го подшипника и корпусу насоса.

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 двигателя 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 как на режи­мах частичных и полных нагрузок, так и на режиме холостого хода. Чтобы уменьшить разрежение в картере двигателя до нормируемой величи­ны, в контуре холостого хода устано­влен жиклер с отверстием 1,7 мм.

В статье не хватает:

• Качественных фото

Источник: http://wiki.zr.ru/69-3_Ремонт_Kalina