ВАЗ-2105
Содержание
Общие параметры
Годы выпуска – (1979 – 2006)
Материал блока цилиндров – чугун
Система питания – карбюратор/инжектор
Тип – рядный
Количество цилиндров – 4
Клапанов на цилиндр – 2
Ход поршня – 66 мм
Диаметр цилиндра – 79 мм
Степень сжатия – 8,8
Объем мотора – 1294 см. куб.
Мощность двигателя ваз 2105 – 64 л.с. /5600 об.мин
Крутящий момент – 94 Нм/3400 об.мин
Топливо – АИ93
Расход топлива — город 11л. | трасса 8 л. | смешанн. 9,5л/100 км
Расход масла — 700 гр на 1000 км
Масса двигателя 2105 — 104кг.
Конструкция
Нумерация цилиндров двигателя ведется от вентилятора. С левой стороны головки цилиндров около нижней ее плоскости отлит номер каждого цилиндра, а также порядок работы цилиндров (1-3-4-2). Цилиндры двигателя объединены вместе с верхней частью картера и представляют собой единую отливку - блок цилиндров. При такой компоновке обеспечивается прочность конструкции, жесткость, компактность, надежность и уменьшается масса двигателя. Шатуны имеют стержни двутаврового сечения. Поршень с шатуном соединен с помощью пальца, запрессованного в верхнюю головку шатуна. В каждом цилиндре двигателя установлено по одному впускному и одному выпускному клапану. Размеры седла впускного клапана больше размеров седла выпускного клапана. Цилиндры блока по диаметру подразделяются на пять классов через 0,01 мм, обозначаемых буквами А, В, С, D, Е. На нижней плоскости блока против каждого цилиндра указан класс диаметра цилиндра. Цилиндр и сопрягающийся с ним поршень должны иметь одинаковый класс.
| Таблица 1. Классы блока цилиндров двигателя 2105 | |
|---|---|
| Класс | Диаметр цилиндра |
| A | 79,000-79,010 |
| B | 79,010-79,020 |
| C | 79,020-79,030 |
| D | 79,030-79,040 |
| E | 79,040-79,050 |
При ремонте блока цилиндры могут быть расточены и хонингованы под увеличенный диаметр поршней (на 0,2-0,4-0,6 мм) с учетом обеспечения зазора между поршнем и цилиндром, равного 0,05-0,07 мм. В нижней части блока цилиндров расположены пять коренных подшипников коленчатого вала с тонкостенными сталеалюминиевыми вкладышами. Подшипники имеют съемные крышки, которые крепятся к блоку с помощью самоконтрящихся болтов. Отверстия под подшипники коленчатого вала в блоке цилиндров обрабатываются в сборе с крышками подшипников. Крышки подшипников невзаимозаменяемы. Для различия крышек на их наружной поверхности имеются риски. Опоры подшипников и соответствующие им крышки отсчитываются от переднего торца блока цилиндров. В левой части блока установлен валик привода масляного насоса, распределителя зажигания и топливного насоса. В отверстия под подшипники валика запрессованы свертные сталеалюммниевые втулки. Совместная их обработка в блоке обеспечивает необходимую соосность подшипников. В передней части блока цилиндров имеется полость для привода механизма газораспределения, отделенная от картера двигателя тремя сальниками. С задней стороны к блоку цилиндров крепится держатель заднего сальника.
С левой стороны к блоку цилиндров прикреплены масляный фильтр, топливным насос, установлены система вентиляции картера и датчик давления масла. С правой стороны но блок цилиндров установлены водяной насос и генератор. На верхней плоскости блока в передней левой ее части установлен прерыватель-распределитель. Снизу блок цилиндров закрыт поддоном. Между поддоном картера и блоком цилиндров установлена прокладка из пробкорезиновой смеси. Головка блока, цилиндров отлита из алюминиевого сплава, имеет камеры сгорания клиновидной формы. В головку запрессованы направляющие втулки и седла клапанов, изготовленные из чугуна. В отверстиях направляющих втулок имеются спиральные канавки для смазки. У втулок впускных клапанов канавки нарезаны до половины длины отверстия, а у втулок выпускных клапанов — на всей длине отверстия. Между головкой и блоком цилиндров установлена прокладка, изготовленная из железоасбестового материала с окантовкой по краям отверстий под цилиндры. Чтобы прокладка не прилипала к блоку и головке цилиндров, перед сборкой ее рекомендуется натереть графитовым порошком. Головка цилиндров крепится к блоку цилиндров одиннадцатью болтами. Для равномерного и плотного прилегания головки к блоку и исключения коробления болты необходимо затягивать на холодком двигателе в два приема с помощью динамометрического ключа и в строго определенной последовательности (от центра к периферии налево и направо поочередно). В первый прием затяжка осуществляется предварительно (момент затяжки приблизительно 40 Н -м (4 кгс-м) для десяти основных болтов и 15 Н-м (1,5 кгс-м) для одного болта на приливе). Во второй прием производится окончательная затяжка (момент затяжки 115 Н-м (11,5 кгс-м) для десяти болтов и 38 Н-м (3,8 кгс-м) для болта на приливе). Сверху головка цилиндров закрыта крышкой. Крышка отлита из алюминия. В верхней части крышки имеется горловина для заливки в двигатель масла. Для устранения течи масла между головкой цилиндров и крышкой установлена прокладка. Крышка крепится к головке цилиндров с помощью шпилек и гаек.
Блок цилиндров
Блок цилиндров двигателя отлит из специального низколегированного чугуна. Цилиндры в блоке размещены вертикально в один ряд. В этой же отливке выполнены картер и стенки рубашки охлаждения, окружающей цилиндры двигателя. В нижней части блока расположены пять опор коренных подшипников с тонкостенными сталеалюминиевыми вкладышами. Крышки подшипников крепятся к блоку самоконтрящимися болтами. Отверстия под коренные подшипники обрабатываются в сборе с крышками, поэтому крышки подшипников невзаимозаменяемы и для различия имеют на наружной поверхности риски (Рис. 2.2.1). Счет опор подшипников и соответствующих им крышек ведется от переднего торца блока цилиндров. В задней опоре имеются гнезда для установки упорных полуколец.
Высота блока цилиндров (от оси коленчатого вала до плоскости прокладки головки блока цилиндров) двигателя ВАЗ 2105: 207,1 мм. Для повышения жесткости нижняя плоскость блока опущена на 50 мм ниже оси коленчатого вала.
Кривошипный механизм
Коленчатый вал
Коленчатый вал отлит из чугуна, имеет пять опорных (коренных) шеек. Массы шатунных шеек уравновешены противовесами. В заднем конце коленчатого вала имеется гнездо для установки подшипника ведущего вала коробки передач. Шейки коленчатого вала закалены токами высокой частоты на глубину 2- 3 мм.
Масло для смазки шатунных подшипников подводится по сверленым каналам, соединяющим шатунные и коренные шейки. Каналы закрыты колпачковыми заглушками.
Осевое перемещение коленчатого вала ограничено двумя упорными сталеалюминиевыми полукольцами, установленными в блоке цилиндров по обе стороны заднего коренного подшипника. Канавки, находящиеся на одной стороне полуколец, должны быть обращены к упорным поверхностям коленчатого вала.
Подшипники коленчатого вала
Вкладыши коренного подшипника коленчатого вала - тонкостенные, биметаллические, сталеалюминиевые.
Вкладыши первого, второго, четвертого и пятого коренных подшипников имеют на внутренней поверхности выточку. Они одинаковы и взаимозаменяемы. Вкладыш центрального (третьего) коренного подшипника отличается от остальных вкладышей отсутствием выточки на внутренней поверхности и большей шириной. При ремонте двигателя на вкладышах не производится никаких подгоночных операций. При задирах, рисках или отклонениях необходимо заменить вкладыши. Толщины номинальных и ремонтных вкладышей приведены в таблице 2.
| Таблица 2. Толщина вкладышей коренных подшипников, мм | ||||
|---|---|---|---|---|
| Номинальная | Увеличенная (ремонтная) | |||
| 0,25 | 0,50 | 0,75 | 1,00 | |
| 1,824 | 1,949 | 2,074 | 2,199 | 2,324 |
| 1,831 | 1,956 | 2,081 | 2,206 | 2,331 |
Зазор между шейками коленчатого вала и вкладышами можно также определить расчетом, измерив диаметры коренных шеек, постелей под вкладыши и толщину вкладышей. Номинальный расчетный зазор составляет 0,050–0,095 мм. Если он меньше предельного (0,15 мм), то можно снова использовать эти вкладыши.
Маховик
 |
 |
| Рис. 6. Внешний вид маховика ВАЗ-2105 | Рис. 7. Внешний вид зубчатого обода маховика ВАЗ-2105 |
Маховик отлит из чугуна и имеет напрессованный стальной зубчатый обод с закаленными зубьями для пуска двигателя стартером. Маховик крепится к фланцу коленчатого вала шестью болтами, под которые устанавливается шайба. Центрируется маховик по наружному диаметру подшипника ведущего вала коробки передач. На рис. 2.4.3. приведен эскиз маховика
При установке маховика на коленчатый вал необходимо, чтобы метка (конусообразная лунка) около зубчатого обода маховика и ось шатунной шейки первого цилиндра находились в одной плоскости и по одну сторону от оси коленчатого вала.
Шатунно-поршневая группа
Поршень
Поршень изготовлен из алюминиевого сплава и покрыт слоем олова для улучшения прирабатываемости. Юбка поршня в поперечном сечении овальная, причем большая ось овала перпендикулярна оси поршневого пальца. По высоте поршень имеет коническую форму: в верхней части меньший диаметр, чем в нижней. Кроме того, в бобышках поршня залиты стальные пластины. Все это выполнено для компенсации неравномерности тепловой деформации поршня при работе в цилиндрах двигателя, возникающей из-за неравномерного распределения массы металла внутри юбки поршня. В бобышках поршня имеются отверстия для прохода масла к поршневому пальцу. Отверстие под поршневой палец смещено от оси симметрии на 2 мм в правую сторону двигателя. Это уменьшает возможность появления стука поршня при переходе через верхнюю мертвую точку. Для правильной установки поршня в цилиндр около отверстия под поршневой палец имеется метка “П”, которая должна быть обращена в сторону передней части двигателя.
Поршни по наружному диаметру подразделяются на пять классов через 0,01 мм, а по диаметру отверстия под поршневой палец - на три категории через 0,004 мм. Класс поршня (букву) и категорию отверстия под поршневой палец (цифру) клеймят на днище поршня.
По массе в одном и том же двигателе поршни подобраны с максимально допустимым отклонением +2.5 г.
Поршни ремонтных размеров с 1986 г. для всех моделей двигателей изготавливаются с увеличенным на 0,4 и 0,8 мм наружным диаметром.
Основные размеры поршня даны на рисунке.
Поршневой палец
Поршневой палец - стальной, цементированный, трубчатого сечения, запрессован в верхнюю головку шатуна с натягом и свободно вращается в бобышках поршня. Поршневые пальцы, как и отверстия в бобышках поршня, по наружному диаметру подразделяются на три категории через 0,004 мм. Категорию пальца (цифру) помечают на его наружной поверхности или торец пальца окрашивают в соответствующий цвет: синий - первая категория, зеленый - вторая, красный - третья. Собираемые палец и поршень должны принадлежать к одной категории.
Основные размеры поршневого пальца даны на рисунке.
Поршневые кольца
Поршневые кольца обеспечивающие необходимое уплотнение цилиндра, изготовлены из чугуна. На поршне установлены два компрессионных (уплотняющих) кольца, которые уплотняют зазор между поршнем и цилиндром и отводят тепло от поршня, и одно маслосъемное, которое препятствует попаданию масла в камеру сгорания. Кольца прижимаются к стенке цилиндра силами собственной упругости и давлением газов. Верхнее компрессионное кольцо работает в условиях высоких температуры, агрессивного воздействия продуктов сгорания и недостаточной смазки, поэтому для повышения износоустойчивости наружная поверхность его хромирована и для улучшения прирабатываемости имеет бочкообразную форму образующей. Нижнее компрессионное кольцо - скребкового типа (имеет проточку по наружной поверхности), фосфатированное, выполняет также дополнительную функцию и маслосбрасывающего кольца.
Необходимо следить, чтобы это кольцо обязательно устанавливалось проточкой вниз, иначе будут возрастать расход масла и нагарообразование в камере сгорания. Маслосъемное кольцо имеет прорези для снимаемого с цилиндра масла и внутреннюю витую пружину — расширитель, обеспечивающий дополнительное прижатие кольца к стенке цилиндра.
Основные размеры поршневых колец даны на рисунке.
Шатун
Шатун – стальной, кованый со стержнем двутаврового сечения. Нижняя головка шатуна разъемная; в ней устанавливаются вкладыши шатунного подшипника. Крышка нижней головки крепится двумя болтами и самоконтрящимися гайками. Шатун обрабатывается вместе с крышкой, и поэтому при сборке имеющиеся номера на шатуне и крышке должны быть одинаковыми и находиться с одной стороны. Через отверстие в месте перехода нижней головки шатуна в стержень проходит масло, смазывающее стенки цилиндра. При сборке шатуна с поршнем метка "П" на поршне должна находиться со стороны масляного отверстия в нижней головке шатуна.
Размеры поршня приведены на рисунке.
Механизм газораспределения
К деталям газораспределительного механизма относятся:
- распределительный вал с деталями привода;
- клапаны и направляющие втулки;
- пружины с деталями крепления;
- рычаги привода клапанов.
Газораспределительный механизм обеспечивает наполнение цилиндров двигателя свежим зарядом горючей смеси и выпуск отработавших газов в соответствии с требованиями рабочего процесса в каждом из цилиндров двигателя. Этот механизм характеризуется верхним рядным расположением клапанов.
Распределительный вал и его привод
Распределительный вал 3, управляющий открытием и закрытием клапанов,— чугунный, литой, с закаленными токами высокой частоты трущимися поверхностями кулачков, и опорных шеек.
Основные размеры распределительного вала даны на рисунке ниже.
Механизм приводится в движение от ведущего шкива коленчатого вала зубчатым ремнем. Этим же ремнем через другой шкив приводится в движение валик привода масляного насоса, распределителя зажигания и топливного насоса. К переднему торцу распределительного вала крепится центральным болтом ведомый шкив. Распределительный вал вращается на пяти опорах в специальном корпусе, укрепленном на головке цилиндров в девяти точках. От осевых перемещений распределительный вал удерживается упорным фланцем, помещенным в проточке передней опорной шейки вала. Упорный фланец прикреплен к корпусу подшипников распределительного вала двумя шпильками с гайками. Смазка к трущимся поверхностям распределительного вала подводится от масляной магистрали через канавку на центральной опорной шейке, через сверление по оси вала и отверстия на кулачках и опорных шейках.
Клапаны
Клапаны служащие для периодического открытия и закрытия отверстий впускных и выпускных каналов, расположены наклонно в головке блока цилиндров в один ряд. Головка впускного клапана имеет больший диаметр для лучшего наполнения цилиндра, а рабочая фаска выпускного клапана, работающая при высоких температурах в агрессивной среде выпускных газов, имеет наплавку из жаростойкого сплава. Кроме того, выпускной клапан выполнен составным: стержень из хромоникельмолибденовой стали с лучшей износостойкостью на трение и теплопроводностью для отвода тепла от головки клапана к его направляющей втулке, а головка из жаропрочной хромоникельмарганцовистой стали. Впускной клапан изготовлен из хромоникельмолибденовой стали.
Пружины
Пружины и прижимают клапан к седлу и не дают возможности клапану отрываться от рычага привода. Пружины нижними концами опираются на две опорные шайбы. Верхняя опорная тарелка пружин удерживается на стержне клапана двумя сухарями, имеющими в сложенном виде форму усеченного конуса.
Направляющие втулки
Направляющие втулки клапанов изготовлены из чугуна, запрессованы в головку и удерживаются от возможного выпадания стопорными кольцами. Отверстие во втулке окончательно обрабатывается в сборе с головкой блока цилиндров, что обеспечивает узкий допуск на диаметр отверстия и точность его расположения по отношению к рабочим фаскам седла и клапана. Для уменьшения проникновения масла в камеру сгорания через зазоры между втулкой и стержнем клапане применены маслоотражательные колпачки, изготовленные из маслостойкой резины.
Седла
Седла клапанов изготовлены из специального чугуна и в охлажденном состоянии запрессованы в нагретую головку. Вставные седла клапанов обеспечивают необходимую прочность при воздействии ударных нагрузок. Для того чтобы получить надежную посадку седла клапана в расточенном гнезде головки блока при различных коэффициентах расширения материалов головки блока и седла, седло перед запрессовкой охлаждают до —180°С, а головку цилиндров нагревают до 170°С.
Рычаги
Рычаги стальные, передают усилие от кулачка распределительного вала клапану. Рычаг одним концом опирается на сферическую головку регулировочного болта и удерживается пружинами, а другим концом, имеющим специальную канавку для удерживания рычага на клапане, опирается на торец клапана.
Системы двигателя
Система зажигания
На автомобилях ВАЗ-2105 применяется обычная контактная батарейная система зажигания. Схема системы зажигания состоит из двух цепей (Рис. 3.1.1):
Порядок зажигания в цилиндрах 1-3-4-2.
Выключатель зажигания
На автомобилях ВАЗ-2105 устанавливается выключатель зажигания типа 24.3710. Он предназначен дли включения и отключения цепей зажигания, приборов, фонарей и других потребителей электроэнергии автомобиля. Выключатель зажигания установлен на кронштейне с левой стороны рулевой колонки и закреплен двумя винтами.
Выключатель состоит из корпуса с замковым и противоугонным устройством и контактной части, закрепленной в корпусе пружинным кольцом. Принцип действия противоугонного устройства заключается в том, что после вынимания ключа, установленного в положение III (стоянка), из корпуса замка выдвигается запорный стержень и входит в паз вала рулевого управления, в результате чего вал блокируется.
Свечи зажигания
Свеча зажигания предназначена для воспламенения горючей смеси в цилиндрах двигателя искровым разрядом между электродами. На ВАЗ-2105 применяются свечи зажигания А17-ДВ или FE65P для контактной системы зажигания. Свечи типа А17ДВР, или FE65PR, или FE65CPR для бесконтактно-транзисторной системы зажигания. Последние свечи отличаются от А17ДВ и FE65P более толстыми электродами и зазором между ними 0,7-0,8 мм вместо 0,5-0,6 мм, а также наличием встроенного помехоподавительного резистора 4-10 кОм.
Катушка зажигания
 Рис. 16. Катушка зажигания Б-117А: 1 - изолятор; 2 - корпус катушки зажигания; 3 - изоляционная бумага обмоток; 4 - первичная обмотка; 5 - вторичная обмотка; 6 - изоляция между обмотками; 7 - клемма вывода конца первичной обмотки; 8 - контактный винт; 9 - клемма высокого напряжения; 10 - крышка; 11 - клемма "+Б" вывода начала первичной и конца вторичной обмоток; 12 - пружина центральной клеммы; 13 - каркас вторичной обмотки; 14 - наружная изоляция первичной обмотки; 15 - скоба крепления катушки; 16 - наружный магнитопровод; 17 - сердечник. |
На ВАЗ-2105 устанавливают катушку зажигания типа Б-117А или Б-117. Характеристики этих катушек одинаковые, а различия касаются только мелких элементов конструкции. Катушка находится в отсеке двигателя и крепится на двух болтах, приваренных к нижней части брызговика левого колеса. Катушка зажигания служит для преобразования прерывистого тока низкого напряжения (12 В) в ток высокого напряжения (11—20 кВ) для пробоя воздушного зазора между электродами свечи зажигания. Катушка представляет собой трансформатор на «железных» сердечнике и кольцевом наружном магнитопроводе.
В таблице 3. приведены основные характеристики катушки зажигания Б117А.
| Параметр | Первичная обмотка | Вторичная обмотка |
|---|---|---|
| Число витков | 308 | 21035 |
| Диаметр проволоки, мм | 0,550—0,598 | 0,07—0,08 |
| Сопротивление обмотки при 20 °С, Ом | 3,072—3,328 | 6300—9200 |
Распределитель зажигания
Распределитель зажигания служит для прерывания тока в цепи низкого напряжения катушки зажигания и распределения импульсов высокого напряжения по свечам зажигания. На ВАЗ-2105 применяется четырехискровой неэкранированный распределитель зажигания типа 30.3706-01 с центробежным и вакуумным регуляторами опережения зажигания. Он устанавливается в левой передней части двигателя и приводится во вращение от винтовой шестерни, имеющей шлицевое отверстие, в которое вставляется хвостовик валика распределителя.При работе распределителя в результате искрения между электродами образуются пары азотной кислоты и озона, вызывающие интенсивную коррозию контактов прерывателя, кулачка к других деталей. Для удаления этих паров имеется отверстие в корпусе распределителя и два отверстия в крышке.
До 1980 г. на двигателях 2103 и 2106 устанавливался распределитель зажигания типа Р-125Б (на двигателях 2101 и 21011 Р-125), у которого вместо вакуумного регулятора имелся октан-корректор, позволявший в небольших пределах вручную изменять начальный угол опережения зажигания. В запасные части вместо распределителя зажигания Р-125Б поставляется распределитель зажигания типа 30.3706-81 (а вместо Р-125 - 30.3706-83). У него отсутствует вакуумный регулятор, а в остальном его конструкция аналогична конструкции распределителя 30.3706. Он предназначен для установки на двигателях выпуска до 1980 г. взамен Р-125Б, если на двигателе сохранился старый карбюратор (без патрубка для подачи разрежения к вакуумному регулятору).
Аккумуляторная батарея
| Таблица 4. Техническая характеристика | |
|---|---|
| Номинальное напряжение, В | 12 |
| Номинальная емкость при 20-часовом режиме и температуре электролита 25°С в начале разряда, Ач | 55 |
| Масса с электролитом, кг | 20 |
Кислотная аккумуляторная батарея 6СТ-55П служит для питания потребителей автомобиля электрическим током при неработающем двигателе, а также для пуска двигателя.
Генератор
| Таблица 5. Техническая характеристика | |
|---|---|
| Номинальное напряжение, В | 12 |
| Максимальная сила тока отдачи при 13 В и 5000 об/мин, А | 45 |
| Направление вращения | Правое |
| Передаточное отношение двигатель-генератор | 1:2,04 |
| Масса генератора, кг | 4,74 |
На ВАЗ-2105 устанавливается генератор переменного тока типа Г-222. Он служит для питания потребителей автомобиля электрическим током и для зарядки аккумуляторной батареи.Генератор представляет собой трехфазную синхронную электрическую машину с электромагнитным возбуждением. Для преобразования переменного тока в постоянный в генератор встроен выпрямитель на шести кремниевых диодах. Генератор установлен на двигателе с правой стороны и приводится во вращение клиноременной передачей от шкива коленчатого вала.
Система охлаждения
Система охлаждения - жидкостная, закрытого типа, с принудительной циркуляцией, с полупрозрачным расширительным бачком. Вместимость системы 9,85 л.
В систему охлаждения входят:
- насос;
- радиатор;
- расширительный бачок;
- термостат;
- четырехлопастной вентилятор с кожухом;
- рубашка охлаждения блока и головки блока цилиндра;
- трубопроводы и шланги.
Система заполняется охлаждающей жидкостью ТОСОЛ А-40 или ТОСОЛ А-65 водным раствором антифриза ТОСОЛ-А (концентрированного этиленгликоля с антикоррозионными и антивспенивающими присадками плотностью 1,12—1,14 г/см3); ТОСОЛ А-40 голубого цвета плотностью 1,075—1,085 г/см3, имеет температуру начала кристаллизации —40°С, ТОСОЛ А-65 красного цвета плотностью 1,085—1,095 г/см3, имеет температуру начала кристаллизации —65°С.
Температура жидкости в системе прогретого двигателя при температуре окружающего воздуха 20-30°С с полной нагрузкой и при движении автомобиля со скоростью 90 км/ч должна быть не более 95°С. Для контроля температуры имеется датчик, ввернутый в рубашку охлаждения головки цилиндров. Указатель температуры жидкости установлен на щитке приборов в салоне.
Устройство системы охлаждения показано на рис. 8. Работа системы заключается в поддержании температурного режима двигателя +80 .. +100°С.
Насос охлаждающей жидкости (помпа)
Насос центробежного типа. Корпус и крышка отлиты из алюминиевого сплава. В подшипнике, который стопорится в крышке винтом, установлен валик. Подшипник валика двухрядный, неразборный, без внутренней обоймы. Роль внутренней обоймы выполняет валик. Подшипник заполнен смазкой при сборке и в дальнейшем не смазывается. Торец крыльчатки, соприкасающийся с уплотнительным кольцом, закален токами высокой частоты на глубину 3 мм.
Вентилятор
Вентилятор четырехлопастной, изготовлен из пластмассы и закреплен тремя болтами к ступице вала насоса вместе со шкивом привода. Лопасти вентилятора выполнены с переменным по радиусу углом установки и для уменьшения шума с переменным шагом по втулке. Для эффективной работы вентилятор находится в кожухе, изготовленном из полипропилена. Кожух крепится четырьмя болтами к кронштейнам радиатора. Вентилятор приводится в действие от шкива коленчатого вала клиновым ремнем. Натяжение ремня осуществляется поворотом генератора. При нормальном натяжении прогиб ремня при усилии 100 Н должен быть в пределах 10—15 мм.
Радиатор и расширительный бачок
Радиатор трубчато-пластинчатый с двумя рядами латунных трубок, состоит из верхнего и нижнего бачков, трубок и луженых охлаждающих пластин. Радиатор установлен на две резиновые опоры и закреплен четырьмя болтами к передку кузова. Наливная горловина радиатора закрыта пробкой и соединена шлангом с полупрозрачным пластмассовым расширительным бачком. Пробка радиатора имеет впускной и выпускной клапаны. Впускной клапан имеет зазор (0,5—1,1 мм), через который при нагревании и охлаждении жидкости происходит впуск и выпуск охлаждающей жидкости в расширительный бачок. При закипании жидкости или резком увеличении температуры пропускной способности впускного клапана не хватает, и под действием возросшего давления клапан закрывается, разобщая систему с расширительным бачком. Открывается выпускной клапан и часть охлаждающей жидкости выходит в расширительный бачок. Расширительный бачок закрыт пробкой с резиновым клапаном, срабатывающим при давлении, близком к атмосферному.
Термостат
Термостат служит для поддержания необходимого теплового режима работы двигателя.
При температуре охлаждающей жидкости ниже 80° С основной клапан закрыт, перепускной клапан открыт. При этом охлаждающая жидкость циркулирует из рубашки охлаждения головки блока цилиндров по шлангу через перепускной клапан термостата в насос и далее в рубашку охлаждения блока цилиндров, минуя радиатор (жидкость циркулирует по малому кругу). Этим обеспечивается быстрый прогрев двигателя. Если температура Жидкости выше 94° С, твердый наполнитель термостата расширяется, сжимает резиновую вставку и выдавливает поршень перемещая основной клапан до полного открытия, а перепускной — до закрытия. Жидкость при этом циркулирует по большому кругу: из рубашки охлаждения головки блока цилиндров по шлангу в радиатор и далее охлажденная жидкость по шлангу через основной клапан термостата поступает в насос и рубашку охлаждения. В пределах температур 80—94° С жидкость циркулирует по малому и большому кругам (клапаны находятся в промежуточных положениях). Величина открытия основного клапана обеспечивает постепенное подмешивание охлажденной в радиаторе жидкости и наилучший тепловой режим работы двигателя. Температура начала открытия основного клапана термостата должна находиться в пределах 80,6—81,5° С, ход клапана — не менее 6,0 мм.
Система смазки
Система смазки комбинированная - под давлением и разбрызгиванием. Нормальное давление масла в системе при температуре 85°С и частоте вращения коленчатого вала 5600 мин-1 - 3,5-4,5 кгс/см2. Минимальное давление при минимальной частоте вращения коленчатого вала (850-900 мин-1) должно быть не менее 0,5 кгс/см2. Вместимость системы, включая масло в масляном фильтре, составляет 3,75 л.
В систему смазки входят масляный картер, указатель уровня масла, масляный насос, приемный патрубок насоса с мелкой фильтрующей сеткой, полнопоточный масляный фильтр, редукционный клапан, указатель давления масла, датчики давления масла и контрольной лампы недостаточного давления масла в системе, каналы подвода масла.
Под давлением смазываются подшипники коленчатого и распределительного валов, подшипники вала привода вспомогательных агрегатов, подшипник шестерни привода масляного насоса и распределителя зажигания, а разбрызгиванием - стенки цилиндров, поршни с поршневыми кольцами, поршневые пальцы в бобышках поршня, цепь привода распределительного вала, опоры рычагов привода клапанов и стержни клапанов в направляющих втулках.
Циркуляцию масла в системе обеспечивает масляный насос, который засасывает масло из картера и по каналу в блоке цилиндров подает его в полнопоточный фильтр. Выходя из фильтра, очищенное масло через главную масляную магистраль и каналы в блоке цилиндров поступает к коренным подшипникам и подшипникам вала привода вспомогательных агрегатов. От коренных подшипников масло через внутренние каналы в коленчатом валу поступает к шатунным подшипникам. Часть масла через отверстия в нижних головках шатунов разбрызгивается и смазывает цилиндры и детали поршневой группы двигателя. Через каналы в блоке и головке цилиндров, далее через магистральный канал в распределительном валу масло подается к подшипникам и кулачкам вала. Цепь привода распределительного вала смазывается маслом, выходящим из передних опор распределительного вала и вала привода вспомогательных агрегатов.
Датчик давления масла и датчик контрольной лампы недостаточного давления установлены на блоке цилиндров и соединены с главной масляной магистралью. Контрольная лампа зажигается в момент пуска двигателя, когда недостаточно давление масла, и должна гаснуть при работающем двигателе. В отдельных случаях при нагретом масле лампа может гореть, когда двигатель работает на малых частотах вращения коленчатого вала при холостом ходе.
Масляный насос
Насос шестеренный, с маслоприемником и редукционным клапаном в крышке, располагается в картере двигателя и крепится двумя болтами к блоку цилиндров.
В корпусе насоса установлены шестерни: ведущая - неподвижно на валике насоса и ведомая - свободно на оси, запрессованной в корпус. Привод насоса осуществляется цепной передачей от звездочки коленчатого вала на звездочку вала привода вспомогательных агрегатов, который установлен в блоке цилиндров в сталеалюминиевых втулках. Валик имеет винтовую шестерню, находящуюся в зацеплении с шестерней привода масляного насоса и распределителя зажигания, которая вращается в металлокерамической втулке. На последних выпусках автомобилей валик привода вспомогательных агрегатов устанавливается также в металлокерамических втулках.
Масляный фильтр
Фильтр полнопоточный, неразборный, навертывается на штуцер блока цилиндров и соединяется каналами с масляным насосом и главной масляной магистралью. Для его снятия используется приспособление А.60312. При установке фильтр рекомендуется завертывать вручную без помощи приспособления. В стальном корпусе фильтра установлен фильтрующий элемент из специального картона. Фильтр имеет противодренажный и перепускной клапаны. Противодренажный клапан не позволяет стекать маслу из системы при остановке двигателя, перепускной - перепускает масло при засорении фильтрующего элемента из насоса в главную масляную магистраль.
Вентиляция картера двигателя
Вентиляция принудительная, закрытая, не допускающая выделения картерных газов в атмосферу. Осуществляется за счет разрежения в цилиндрах двигателя и включает в себя шланг, маслоотделитель, вытяжной коллектор, размещенный снизу воздушного фильтра.
Картерные газы при работе двигателя отсасываются в вытяжной коллектор через маслоотделитель с крышкой, где масло отделяется и стекает вниз по трубке. В шланге установлен пламегаситель, не допускающий прорыва пламени в картер при "хлопках" в карбюратор. Из вытяжного коллектора газы далее могут проходить двумя путями: в воздушный фильтр, минуя фильтрующий элемент, и через карбюратор в цилиндры двигателя с горючей смесью, а также через шланг в золотниковое устройство карбюратора и далее в задроссельное пространство карбюратора. Золотниковое устройство регулирует режим отсоса картерных газов при различной частоте вращения коленчатого вала и состоит из золотника на оси дроссельной заслонки первой камеры и калиброванного отверстия. Золотник имеет канавку.
При малой частоте вращения коленчатого вала (при закрытых дроссельных заслонках) разрежение на входе в карбюратор незначительное, и основная масса газов отсасывается по шлангу через калиброванное отверстие в задроссельное пространство карбюратора. Калиброванное отверстие ограничивает количество отсасываемых газов, и вентиляция оказывает малое влияние на величину разрежения за дроссельной заслонкой.
С повышением частоты вращения коленчатого вала при открывании дроссельной заслонки золотник поворачивается и открывает дополнительный путь для газов по канавке. Газы отсасываются как по шлангу, так и в воздушный фильтр. Общее количество отсасываемых газов увеличивается.
При высокой частоте вращения коленчатого вала (дроссельные заслонки открыты) основная масса газов отсасывается в воздушный фильтр в пространство за фильтрующим элементом.
Система топливоподачи
Система питания состоит из приборов, обеспечивающих подачу топлива, воздуха, приготовление горючей смеси и выпуска отработавших газов. К приборам подачи топлива относятся топливный бак, топливный насос, топливопроводы и шланги. Подача воздуха в цилиндры двигателя осуществляется через воздушный фильтр, карбюратор и впускную трубу. Отработавшие газы выбрасываются в атмосферу через выпускной коллектор, В последующие годы на шлангах перед топливным насосом стали устанавливать неразборный топливный фильтр тонкой очистки топлива.
Топливный бак
Бак штампованный, сваренный из двух стальных листов. Для повышения коррозионной стойкости бак освинцован. Бак устанавливается в багажном отделении с правой стороны автомобиля и крепится двумя хомутами с помощью стяжного болта. Топливный бак через патрубок соединяется вентиляционной трубкой с атмосферой. Топливо, находящееся в этой трубке, уменьшает испарение бензина из бака. Сверху топливный бак имеет датчик указателя уровня топлива и контрольной лампы резерва топлива, который крепится к баку через прокладку в сборке с топливоприемной трубкой, имеющей сетчатый фильтр.
Топливный насос
Насос диафрагменного типа, с механическим приводом от эксцентрика валика привода вспомогательных агрегатов, с рычагом ручной подкачки. Производительность насоса 60 л/ч при частоте вращения валика 2000 мин-1. Между насосом и блоком цилиндров устанавливаются теплоизоляционная проставка и регулировочные прокладки.
Топливный насос состоит из нижнего корпуса с рычагами привода, верхнего корпуса с клапанами и патрубками, диафрагменного узла и крышки. Между корпусами устанавливаются три диафрагмы: две верхние рабочие для подачи топлива; нижняя предохранительная для предотвращения попадания топлива в картер двигателя при повреждениях рабочих диафрагм. Между рабочими и предохранительной диафрагмами располагаются наружная и внутренняя прокладки. Наружная прокладка имеет отверстие для выхода топлива наружу при повреждениях рабочих диафрагм. Диафрагмы с тарелками устанавливаются на шток и крепятся сверху гайкой. На штоке под диафрагмами находится сжатая пружина. Шток Т-образным хвостовиком вставляется в прорезь балансира, который позволяет, не разбирая, снимать узел диафрагм.
В нижнем корпусе имеются рычаги подкачки топлива: ручной и механической. При освобождении рычагов пружины возвращают их в исходное положение. В верхнем корпусе устанавливаются всасывающий и нагнетательный текстолитовые клапаны, которые пружинами прижимаются к латунным седлам. Сверху насоса центральным болтом крепится крышка. Между крышкой и верхним корпусом располагается пластмассовый сетчатый фильтр. В верхний корпус запрессованы нагнетательный и всасывающий патрубки насоса.
При работе двигателя эксцентрик валика привода вспомогательных агрегатов через толкатель, расположенный в теплоизоляционной проставке, воздействует на рычаг и поворачивает балансир, который оттягивает вниз за шток диафрагмы насоса. При этом пружина диафрагмы сжимается, диафрагмы создают разрежение в рабочей полости над диафрагмами, в результате которого топливо через всасывающий клапан 6 заполняет рабочую полость. При сбеге эксцентрика с толкателя освобождаются рычаг, балансир и шток с диафрагмами. Диафрагмы под действием сжатой пружины создают давление в рабочей полости, всасывающий клапан закрывается, а топливо через нагнетательный клапан подается в поплавковую камеру карбюратора. При небольшом расходе топлива двигателем ход диафрагм будет неполным, поэтому ход рычага с балансиром частично будет холостым.
При ручной подкачке топлива нажимают на рычаг, кулачок действует при этом на балансир и оттягивает диафрагмы - происходит всасывание топлива в рабочую полость. При отпускании рычага пружина возвращает рычаг и кулачок в исходное положение, а диафрагмы нагнетают топливо в карбюратор.
Топливопроводы
Топливопроводы изготавливаются из стальных освинцованных или оцинкованных трубок, которые соединяются с топливным насосом, с баком и между собой резиновыми шлангами в тканевой оплетке и закрепляются хомутами. Топливный насос с карбюратором соединяется резиновым шлангом.
Воздушный фильтр
Фильтр сухого типа со сменным фильтрующим элементом. Состоит из корпуса, крышки и фильтрующего элемента. Корпус фильтра устанавливается на четыре шпильки карбюратора, уплотняется резиновой прокладкой и закрепляется самоконтрящимися гайками. Корпус и крышка отштампованы из стали толщиной 0,8 мм и окрашены черной грунтовкой ФЛ-093. Крышка крепится к корпусу тремя гайками. Герметичность между ними обеспечивается уплотнительной прокладкой из пенополиуретана, приклеенной к крышке клеем 88НП-35.
Фильтрующий элемент изготавливается из специального картона, на который одевается элемент из синтетической ваты для предварительной очистки воздуха (предочиститель), увеличивающий пылеемкость фильтра, устанавливается в корпус и герметично прижимается крышкой. Корпус имеет патрубок для забора холодного воздуха в летний период и патрубок для забора воздуха, подогретого выпускным коллектором в зимний период и всасываемого через гофрированный шланг. В зависимости от времени эксплуатации крышка воздушного фильтра переставляется в нужное положение. С нижней стороны корпуса фильтра приварен вытяжной коллектор с патрубком для подвода картерных газов.
Система пуска
Надежным пуск двигателя возможен только в том случае, если его коленчатый вал разовьет не менее 60—80 мин-1.
Примененный на автомобиле электрический стартер имеет электромагнитное включение, дистанционное управление и развивает мощность, достаточную для проворачивания коленчатого вала двигателя даже при низких (до —25° С) температурах с пусковым числом оборотов.
Стартер установлен на двигателе в его нижней правой части и крепится фланцем к картеру сцепления с помощью трех шпилек и гаек.
| Тип | СТ-221 |
| Номинальное напряжение, В | 12 |
| Номинальная мощность, кВт | 1,3 |
| Направление вращения якоря (со стороны привода) | правое |
| Зацепление шестерни стартера с зубчатым венцом маховика | через роликовую муфту свободного хода |
| Включение | дистанционное, через электромагнитное тяговое реле |
| Число полюсов | 4 |
| Возбуждение (обмотка) | смешанное |
| Внутренний диаметр между полюсными башмаками, мм | 67,6 ... 67,97 |
| Наружный диаметр якоря, мм | 66,85 ... 66,90 |
| Осевой люфт якоря, мм | 0,07 ... 0,007 |
| Электрические характеристики при холостом ходе: | |
| потребляемый ток, А | не более 35 |
| напряжение на клеммах, В | 11,0 ... 11,5 |
| Частота вращения якоря, мин-1 | 4100 ... 5000 |
| Электрические характеристики при максимальной мощности: | |
| потребляемый ток, А | 260 |
| напряжение на клеммах, В | 10,1 |
| Крутящий момент, Нм (кгм) | 7,06 ... 7,46 (0,72 ... 0,76) |
| Частота вращения якоря, мин-1 | 1640 ... 1840 |
| Электрические характеристики при испытании на сдвиг (25° ... 30°): | |
| потребляемый ток в заторможенном состоянии, А | не более 500 |
| напряжение на клеммах, В | 7,3 ... 7,5 |
| крутящий момент, Нм (кгм) | 13,7 (1,4) |
| Электромагнитное тяговое реле: | |
| сопротивление обмотки при 20° С, Ом | 0,37 ... 0,41 |
| ход до включения контактов, мм | 11,35 ... 14,37 |
| ход сердечника, мм | 13,88 ... 16,09 |
Электрическая схема стартера приведена на рис. 22, а его характеристика на рис. 23.
Стартер снабжен четырьмя полюсами, на которых расположены катушки возбуждения. Его якорь (рис. 26) вращается в двух подшипниках скольжения, установленных в передней (со стороны привода) и задней крышках (рис. 4), прикрепленных к корпусу двумя стяжными болтами.
На задней крышке (рис. 24) укреплены четыре щеткодержателя в которых находятся четыре щетки, имеющие гибкие канатики. Щетки прижимаются к коллектору 1 (рис.5) пружинами. Щеткодержателя с усилием 0,9—1,1 кг. На конце вала якоря находится привод 4 стартера с обгонной муфтой и шестерней, которая может перемещаться по шлицам вала. Муфта свободного хода предохраняет якорь стартера от вращения, когда при пуске двигателя венец маховика становится ведущей шестерней.
Привод снабжен буферной пружиной 5, которая облегчает ввод шестерни стартера в зацепление и смягчает удары. Перемещение привода по шлицам вала и ввод шестерни стартера в зацепление с зубчатым венцом маховика производится электромагнитным тяговым реле, установленным на корпусе стартера.
Работает стартер следующим образом. При повороте ключа зажигания в положение ток от аккумулятора поступает на контакты тягового реле стартера (см. рис. 25). Якорь тягового реле под воздействием магнитного поля и через рычаг перемещает шестерню 8 вправо и вводит ее в зацепление с венцом маховика.
В конце хода якоря 4 контактный диск 3 замыкает главные контакты 1 и 2 реле и включает таким образом стартер.
После пуска двигателя, когда ключ зажигания переводится в положение , ток к обмотке реле не подводится и якорь реле 4 под действием пружины 5 возвращается в исходное положение, размыкая при этом контакты 1 и 2 (см. рис. 4) и выводя через рычаг 6 шестерню 8 из зацепления с венцом маховика.
В процессе эксплуатации автомобиля через каждые 30 000 км пробега следует разбирать стартер, очищать от загрязнения, зачищать (а при необходимости протачивать) его коллектор, проверять состояние щеток и при необходимости заменять их.
Одновременно с этим нужно смазывать маслом для двигателя втулки обеих крышек и шестерню включения, а стальной диск муфты привода — консистентной смазкой.
Необходимо помнить, что в схеме включения стартера нет дополнительного реле, предохраняющего стартер от вращения с большим числом оборотов и включения при работающем двигателе. Поэтому после пуска двигателя следует немедленно переводить ключ зажигания в положение "работа" и при работающем двигателе не переводить ключ в положение "пуск".
Чертежи
Рисунки
Ссылки
1) Автомобиль ВАЗ-2105. Многокрасочный альбом/Под ред. канд. техн. наук доц. Г. К. Мирзоева. - М.: Машиностроение, 1994. - 82 с., ил.
