Основные технические характеристики Ваз-2104

Введение.

    Автомобиль  ВАЗ-2104 имеет переднее расположение двигателя, крутящий момент от которого передается через трансмиссию – сцепление, коробку передач, карданные валы редуктор заднего моста с главной передачей и дифференциалом и полуоси – на задневедущие колеса. Автомобиль имеет кузов тип «универсал». Бензобак находится в правой части багажника в вертикальном положении, а запасное колесо -  в днище ниши багажника. Автомобиль имеет независимую двухрычажную переднюю подвеску, зависимую пружинную заднюю подвеску, а также карданную передачу, состоящую из двух шарнирно-соединенных валов с промежуточной опорой. На автомобиле установлен двигатель Ваз-2103 – модификация базовой модели Ваз-2104. 

Основные  технические характеристики Ваз-2104.

Число мест, включая водителя – 5;

Масса автомобиля – 995 кг.;

В т.ч. на переднюю ось приходится 545 кг., на заднюю ось – 450 кг.;

Полная  масса автомобиля – 1395 кг.;

В т.ч. на переднюю ось приходится 635 кг., на заднюю ось – 760 кг.;

Время разгона с места с переключением  передач до скорости  100 км/ч – 18,0 с.;

Максимальная  скорость движения  - 143 км/ч;

Расход  топлива при городском цикле езды – 10,2 л/100 км; 

Двигатель.

Тип: корбюраторный, четырехклапанный, четырехцелиндровый.

Число и расположение цилиндров – 4, вертикально  в ряд.

Расположение распределительного вала - верхнее.

Порядок работы цилиндров – 1, 2, 3, 4;

Диаметр цилиндра и код поршня – 79Х66;

Рабочий объем, л – 1,300

Степень сжатия – 8,5;

Топливный бак – 39 л.;

Система охлаждения двигателя – 9,85 л.;

Смазочная система двигателя – 3,75 л.;

Картер  рулевого механизма – 0, 215. 

    Кривошипно-шатунный механизм.

    Конструктивные  особенности деталей  кривошипно-шатунного  механизма.

    Блок  цилиндров двигателей Ваз и МеМЗ отливают вместе с цилиндрами внутренние поверхности которых, обрабатывают шлифованием. Пространство между внутренней поверхностью стенок блока и цилиндрами образуют рубашку охлаждения, заполняемую жидкостью для охлаждения цилиндров. В поперечных перегородках нижней части картера блока расположены пять опор коренных шеек коленчатого вала с крышками. Снизу картер блока закрывается поддоном с прокладкой, в котором помещается необходимый запас масла для смазочной системы. Торцовая часть блока, в которой размещают детали привода распределительного вала, закрывается крышками. На двигателях УЗАМ-331 и 412 блок цилиндров с картером отливается отдельно от цилиндров. Цилиндрами являются легкосъемные чугунные линзы, устанавливаемые в гнезде блока  с уплотнительными кольцами.

    Головка блока цилиндров отливается из алюминиевого сплава и является общей для всех цилиндров.

      В ней размещаются:

• Снизу – верхние стенки камер сгорания;
• Сверху – распределительный вал с клапанным механизмом;
• Сбоку – имеются резьбовые отверстия для установки свечей зажигания.

    Двойные стенки головки образуют пространство, соединенное с рубашкой охлаждения блока цилиндров, по которому циркулирует  охлаждающая жидкость. Головка крепится к блоку цилиндров болтами  или шпильками с гайками. Для уплотнения стыка между головкой и блоком цилиндров устанавливается металлоасбестовая прокладка.  Головка цилиндров закрывается стальной штампованной крышкой, с уплотнительной прокладкой.  Поршни отливаются из алюминиевых сплавов. Днище поршня образует нижнюю стенку камеры сгорания и воспринимает давление газов при их расширении. В головке поршня выполнены цилиндрические  канавки, в которые устанавливают  поршневые кольца. Вследствие неодинакового расширения головки и юбки поршня диаметр головки делают меньше диаметра юбки.  Юбка поршня, в поперечном сечении, овальная с меньшей осью вала в плоскости поршневого кольца, и большей – в плоскости действия боковых сил, что даёт возможность уменьшения зазора между поршнями и цилиндрами и исключить стуки при работе холодного двигателя. В средней части поршня, в юбке имеются две бобышки для установки поршневого кольца. Ось отверстия под поршневой палец в бобышках смещена в правую сторону от оси двигателя. Такое смещение обеспечивает более плавное перемещение поршня при изменении направления движения в зоне ВМТ при рабочем ходе, что уменьшает боковое давление поршня на стенку цилиндра и износ последнего. На днищах поршней двигателей Ваз-2105, -2106, -2108 и МеМЗ-245 имеются лунки для тарелок клапанов. На днище поршней двигателей Ваз-2108, кроме того, имеется овальная выемка для образования в головке цилиндра соответствующего объема камеры сгорания. В двигателе УЗАМ-331 часть камеры сгорания также находится в углублении днища поршня. Поршни, устанавливаемые на один двигатель, подбираются по массе и диаметру цилиндров. Разница в массе поршней, устанавливаемых на двигатель, не должна превышать 2,5……5,0 гр. в зависимости от модели двигателя. На двигателе Ваз-2108 поршни по массе не подбираются, поскольку при их изготовлении на заводе строго выдерживаются отклонения их массы. В целях обеспечения нормальной работы двигателя между поршнями и цилиндрами должны быть обеспечены определенные зазоры, размеры которых, для рассматриваемых двигателей находятся в пределах 0,025……0,080 мм. Для обеспечения указанных зазоров поршни и цилиндры номинально размера подразделяют на пять размерных групп, которые маркируются на днище поршня латинскими буквами A, B, C, D, и Е или русскими буквами А, Б, В, Г, и Д. На двигателях Ваз соответствующая маркировка имеется также и на блоке. Кроме указанных групп поршней номинального размера, для ремонтных целей заводами-изготовителями поставляются поршни ремонтного размера, которые также маркируются на днище поршня. На днище поршня имеется отверстие под поршневой палец, кроме того  на поршнях имеются стрелки для правильной установки поршня в цилиндре двигателя, в связи с тем, что отверстие под поршневой палец в поршне смещено от центра симметрии.

    Поршневые кольца изготавливаются из специального чугуна. Два верхних кольца являются компрессионными. Они служат для  предотвращения утечки газов из цилиндров  в картер. Кроме того, нижнее компрессионное кольцо (второе) имеет кольцевую  выемку для сбора излишков моторного  масла со стенок при движении поршня вниз.

    Третье  поршневое кольцо маслосъемное. На его наружной поверхности имеется  проточка  и несколько сквозных прорезей для отвода лишнего масла, снимаемого со стенки цилиндра, во внутреннюю полость поршня и далее в поддон картера. На внутренней поверхности  маслосъемного  кольца двигателей Ваз, проточена канавка, в которую  устанавливается стальная расширительная пружина. На двигателе МеМЗ-245 маслосъемное кольцо «составное», состоит из двух стальных дисков и двух расширительных пружин. Поршневые кольца имеют разрезы (замки), обеспечивающие их упругость и более плотное прилегание к стенкам цилиндра. При сборке кольца должны устанавливаться на поршнях разрезами, а разные стороны под определенными углами для предупреждения утечки газов в картер. Поршневые кольца выпускаются номинального и ремонтного размеров, соответствующих размерам поршней.

    Поршневой палец изготавливается пустотелым из стали, наружная поверхность его цементирована и закалена токами высокой частоты. От продольного перемещения, которое могло бы вызвать задиры на стенках цилиндров, поршневой палец двигателя Ваз зафиксирован в верхней головке шатуна путем горячей посадки, обеспечивающей натяг. На остальных двигателях палец от продольных перемещений удерживается  с помощью двух пружинных колец, вставленных в кольцевые выточки бобышек. Такой способ крепления, позволяет поршневому пальцу проворачиваться в головке шатуна и в бобышках поршня (такой палец называется плавающим). Шатун соединяет поршень с шатунной стойкой коленчатого вала. Он представляет собой стержень двутаврового сечения с верхней и нижней головками. Нижняя головка делается разъемной и в обе её части вставлены вкладыши шатунного подшипника.  В отверстие верхней головки шатунов двигателей УЗАМ-331 и 412 и МеМЗ-245 запрессовывается бронзовая втулка, в которую с зазором устанавливается поршневой палец. Для обеспечения точности установки отверстие в нижней головке шатуна при изготовлении обрабатывается в сборе с крышкой, поэтому во избежание распаривания на одной стороне стержня шатуна и его крышки на двигателях УЗАМ-331 и 412 имеются выступы, а на остальных двигателях указывается номер цилиндра. При сборке поршня с поршневым пальцем и шатуном их подбирают строго по размерам, группам с нагревом шатуна (на двигателях Ваз) или поршня (на остальных двигателях). При этом на двигателях Ваз стрелка на поршне и отверстие в шатуне, для смазки шатунного подшипника (на двигателях УЗАМ-331 и 412 – выступы на шатуне и его поршне, на двигателе МеМЗ245 – номер на шатуне) должны быть обращены к передней части двигателя.

    Шатуны  при сборке подбираются по массе, с учетом масс отдельно верхней и  нижней головок. При сборке на шатуне и крышке отмечается номер цилиндра, в который они устанавливаются. Номера цилиндров, отмеченные на шатуне и крышке, при сборке должны быть направлены в одну сторону.

    Коленчатый  вал двигателей пятиупорный, устанавливается на пяти коренных подшипниках, каждый из которых состоит из двух вкладышей. Вкладыши шатунных и коренных подшипников биметаллические, изготовлены из стальной ленты, покрытой антифрикционным сплавом. Для разгрузки коренных подшипников от воздействия центробежных сил имеются противовесы. В коренных и шатунных шейках просверлены каналы для подвода масла к коренным и шатунным подшипникам. Маховик укрепляется на конце коленчатого вала и служит для вывода поршней из мертвых точек и равномерного вращения вала. За счет своей массы он способствует плавному троганию автомобиля с места и облегчает начальное вращение коленчатого вала при пуске двигателя. На его обод напрессовывают стальной зубчатый венец, с помощью которого обеспечивается пуск двигателя стартером.

    Механизм  газораспределения.

    Механизм  газораспределения служит для своевременного впуска в цилиндры двигателя горючей  смеси и выпуска из них отработанных газов. Он состоит из распределительного вала, механизма его привода                      4-хклапанного механизма (деталей  привода клапанов с регулирующими  устройствами, клапанов и седлами, пружин и деталей крепления их на клапанах).

    Общее устройство и принцип  действия механизма  газораспределения.

    От  зубчатого шкива коленчатого  вала ремнем вращение передается на зубчатый шкив распределительного вала. При вращении распределительного вала его кулачок набегает на рычаг, который поворачивается на сферической опоре регулировочного болта, другим концом нажимает на стержень клапана и открывает отверстие, сообщающее камеру сгорания с впускным (впускной клапан) или выпускным (выпускной клапан) трубопроводом. При дальнейшем повороте вала кулачок сходит, выпуклой частью, с рычага, который при помощи шпилечной пружины возвращается в исходное положение, а клапан под действием пружины закрывается. При этом между рычагом и затылком кулачка образуется тепловой зазор, который обеспечивает плотное закрытие клапана при удлинении его стержня, вследствие нагрева во время работы двигателя.

    Клапаны изучаемых деталей имеют по две  пружины с разным направлением витков. Это позволяет при поломке  одной из пружин предотвращает опускание  клапана в цилиндр и возможную  при этом серьезную поломку двигателя  и не позволяет сломанной пружине  застрять в витках другой пружины, не допуская тем самым зависание  клапана, а кроме того снижает вибрацию клапанов при работе. Для лучшего наполнения цилиндров горючей смесью головки выпускных клапанов имеют больший диаметр, чем головки впускных клапанов. Для плотного прилегания головок клапанов к седлам их рабочие поверхности делают коническими, в виде фасок с углами 45⁰ С или 30⁰ С; плотность прилегания тарелок клапанов к седлам достигается путем их шлифовки и последующей притиркой. 

    Система охлаждения.

    При сгорании рабочей смеси в цилиндрах  двигателя температура газов  достигает 2500⁰ С, а в среднем при работе двигателя составляет 800….900⁰ С. Это называет сильный нагрев двигателя и может привести к заклиниванию поршней в цилиндре, обгоранию головок клапанов, выгоранию смазки, выплавлению вкладышей подшипников и другим неисправностям. Для предупреждения этого в двигателе необходимо поддерживать определенный тепловой режим, что обеспечивается системой охлаждения, которая предназначена для отвода излишнего тепла от нагретых деталей. В системе охлаждения температура охлаждающей жидкости на всех режимах работы двигателя должна поддерживаться в пределах 80…100⁰ С. На всех отечественных автомобилях применяются жидкостные системы охлаждения закрытого типа, которые сообщаются с атмосферой через специальные клапаны при определенном избыточном давлении или разрежении.  Циркуляция охлаждающей жидкости осуществляется принудительно при помощи жидкостного насоса. Для компенсации изменения объема охлаждающей жидкости при ее нагреве и охлаждении в системе имеется расширительный бочок. 
 

    Общее устройство и принцип  действия жидкостной системы охлаждения.

    Основными элементами этой системы являются: рубашка охлаждения, центробежный насос охлаждающей жидкости, трубопроводы, радиатор, вентилятор, расширительный бочок, термостат, и датчик с указателем температуры охлаждающей жидкости. Термостат служит для ускорения прогрева двигателя после пуска и автоматического поддержания оптимального режима двигателя при движении.

    Охлаждение  при помощи вентилятора: жидкость циркулирует по патрубку. Через открытый клапан термостата, по патрубку снова к насосу, поддерживая необходимый тепловой режим двигателя.

    Расширительный  бочок служит для компенсации  изменений объема жидкости, возникающих  при ее разогреве и охлаждении во время работы и после его  остановки. 

    Смазочная система.

    Назначение  смазочной системы заключается  в подводе к трущимся деталям  двигателя достаточного количества масла, необходимого для уменьшения трения за счет создания масляной пленки между сопряженными деталями, охлаждения их поверхностей, удаления частиц металла, образующихся вследствие износа и защиты деталей от коррозии.