Картер двигателя Запорожца ЗАЗ-968М и его состав

Двигатель Запорожца ЗАЗ-968М оснащен картером туннельного типа. Для его изготовления используется сплав магния. Для двигателя, картер представляет собой основную деталь. Жесткость картера создается за счет сплошных боковых стенок и перегородок всех его частей.

Составные части моторного картера на Запорожец

• 1. Задняя стенка картера предусматривает расточку, куда устанавливается привод для прерывания, распределения зажигания и насоса для масла.
• 2. Слева у картера есть два специальных канала. По первому каналу выводится масло из насоса в центробежный очиститель. По второму каналу масло поступает в коленчатый вал к подшипникам.
• 3. Верхняя часть картера оснащена четырьмя отверстиями, которые парно располагаются под установленным углом. Сюда устанавливаются цилиндры и головки, укрепляющиеся шпильками, что вворачиваются в картер.
• 4. Двумя болтами, которые расположены вертикально, к картеру прикреплена средняя опора коленчатого вала. Она разъемная и состоит из двух частей.
• 5. Спереди и сзади закреплены неразъемные подшипники коленчатого вала. Задний подшипник зафиксирован стопором на стенке картера. Передний подшипник зафиксирован штифтом на передней опоре. Для изготовления этих коренных подшипников в процессе производства используется сплав алюминия.
• 6. Над расточками под коренные подшипники на стенке картера заготовлены опоры для распределительного вала.
• 7. Для изготовления цилиндров применяется чугун. Они взаимозаменяют друг друга. Диаметр каждого 76+002-0,01мм.

Цилиндры

Цилиндры различают тремя группами, что обеспечивает монтажный зазор между ними и поршнями. Если диаметр цилиндров увеличивается больше, чем 0,07 мм, тогда их обрабатывают под ремонтный размер поршней. Как правило, запасными частями являются детали ремонтного размера до 0,20 мм.

Цилиндры на двигатель устанавливаются таким образом, чтобы длинные и плоские ребра первого и третьего были повернуты к крышке распределительных шестерен. А ребра второго и четвертого цилиндра разворачивались к маховику. Поршни луженые, оснащены плоским днищем и состоят из жаропрочного сплава алюминия. Головка поршня проточена тремя каналами для поршневых колец. Верхние два под компрессионные кольца, нижний канал для стального маслосъемного кольца. Здесь все необходимо установить точно, чтобы потом не было проблем с эксплуатацией автомобиля. Поэтому если вы слабо разбираетесь в двигателе авто, то лучше доверьте эту работу профессионалам.

Поршневая система

Поршневая юбка напоминает эллипсный конус. Его основание располагается у самого нижнего края юбки. Самая большая ось эллипса расположена в плоскости, которая перпендикулярна оси пальца поршня. Это стальные полированные и заклеенные изделия, диаметром 22 мм и длиной 65,6 мм. Для их фиксации используются пружинные стопорные кольца.

На каждом поршне есть три кольца, которые так и называются поршневые. И два компрессионных кольца, для изготовления которых используется чугун.

Маслосъемное кольцо состоит из четырех основных элементов. Это два стальных диска, осевой и радиальный расширитель.

Шатуны

Шатунами являются детали из стального материала, кованные, имеющие двутавровое сечение. В верхней головке шатуна впрессована втулка из бронзы. Его нижняя головка разъемная с тонкими вкладышами, которые могут заменять друг друга.

Номер детали наносится на стержень шатуна и в процессе установки этим номером шатун поворачивают к вентилятору. Как правило, весовая разница шатунов, которые устанавливаются на двигатель, не превышает 12 г. Гайки на шатунных болтах закручиваются моментом 5,0-5,6 кгс-м и стопорятся. Для стопорения используются стопорные поворотные шайбы.

Устройство шатунов, поршней и цилиндров двигателя МеМЗ-968Н автомобиля ЗАЗ-968М «Запорожец»

Шатуны двигателя внутреннего сгорания (ДВС) МеМЗ-968Н автомобиля ЗАЗ-968М «Запорожец» — кованые, стальные, имеют двутавровое сечение. Бронзовая втулка 17 запрессована в верхнюю головку шатуна . Шатун в зависимости от внутреннего диаметра втулки маркируется тем или иным цветовым индексом у головки. Во втулке и головке шатуна просверлены отверстия, с целью подведения масла к поверхности трения поршневого пальца.

У двигателя МеМЗ-968Н нижняя головка шатуна является разъемной с тонкостенными вкладышами 14. Шатун и крышка 13 нижней головки растачиваются совместно, а затем центрируются болтами 16, имеющими шлифованные стержни. Изготавливаются болты высокой точности из легированной стали и обрабатываются термически. Шатун и крышку нижней головки заменять можно только вместе.

Цифры у разъема нижней головки на приливах, указывающие номер цилиндра, в случае сборки крышки со стержнем шатуна нужно располагать с одной стороны. При сборке гайки 12 шатунных болтов 16 нужно затягивать с усилием 50—56 Н·м (5—5,6 кгс·м), а затем стопориться гайками 11 с их поворотом на 1,5-2 грани после того, как соприкоснуться с основными.

Шатуны, поршни и цилиндры двигателя МеМЗ-968Н: 1 — Прокладка цилиндра; 2 — Цилиндр; 3 — Поршневой палец; 4 — Поршень; 5 — Кольцо стопорное поршневого пальца; 6 — Кольцо верхнее компрессионное; 7 — Кольцо нижнее компрессионное; 8 — Кольцевой диск маслосъемного кольца; 9 — Расширитель осевой; 10 — Расширитель радиальный; 11 — Стопорная гайка; 12 — Гайка; 13 — Крышка шатуна; 14 — Вкладыш шатуна; 15 — Шатун; 16 — Болт; 17 — Втулка шатуна.

Подшипник нижней головки шатуна собой представляет два взаимозаменяемых тонкостенных биметаллических вкладыша 14. Вкладыши для предупреждения провертывания и осевого перемещения фиксируются выступами, которые входят в гнезда в крышке и теле шатуна. Биметаллический вкладыш имеет толщину 1,75 -0,08 _-0,017 мм.

Поршни 4 двигателя МеМЗ-968Н сделаны из жаропрочного сплава алюминия, имеют плоское днище, луженые. Под поршневые кольца на головке поршня проточены три канавки: нижняя — под маслосъемное, две верхние — под компрессионные.

Юбка поршня 4 выполнена в форме усеченного конуса, чье большее основание расположено у нижнего края юбки. Она в поперечном сечении имеет форму эллипса, разность между малой и большой осью которого равна 0,36 мм.

Чтобы обеспечить монтажный зазор 0,05—0,07 мм между цилиндром и поршнем, поршни подбирают по цилиндрам, по их группам размеров (табл. 1).

Таблица 1

Цветовой индекс группы	Буквенный индекс группы	Диаметр, мм
		Цилиндра	Поршня
Красный	А	75,99—76,00	75,93—75,94
Желтый	Б	76,00—76,01	75,94—75,95
Зеленый	В	76,01—76,02	75,95—75,96
Белый	Г	76,02—76,03	75,96—75,97
Синий	Ж	76,03—76,04	75,97—75,98

На днище поршня наносится буквенный индекс группы (А, Б, В, Г, Д). Указанный зазор гарантирует нормальную работу двигателя автомобиля ЗАЗ-968М при максимальной тепловой нагрузке.

Ось отверстия под поршневой палец имеет смещение на 1,5 мм относительно продольной плоскости симметрии поршня в сторону, которая противоположна вращению коленчатого вала. Это нужно для устранения стука поршня о стенки цилиндра, когда на непрогретом двигателе проходятся мертвые точки, а также для уменьшения шума.

На днище поршня нанесена стрелка для верного расположения поршня при установке на двигатель МеМЗ-968Н. Направление стрелки при сборке нужно обратить в сторону вентилятора.

Поршни в соответствии диаметра отверстия под палец сортируют на 4 группы, которые обозначаются на бобышке отверстия краской (табл. 2).

Таблица 2

Номер группы	Цветовой индекс группы	Диаметр отверстия под палец, мм		Наружный диметр пальца, мм
		В поршне	В шатуне
I	Красный	21,9875—21,9900	21,9945—21,9970	21,9900—21,9925
II	Желтый	21,9900—21,9925	21,9970—21,9995	21,9925—21,9950
III	Зеленый	21,9925—21,9950	21,9995—22,0020	21,9950—21,9975
IV	Белый	21,9950—21,9975	22,0020—22,0045	21,9975—22,0000

Поршневые пальцы ДВС МеМЗ-968Н плавающие, стальные, полированные, закаленные. Длина пальца равна 65,6 мм, диаметр равен 22 мм. Пальцы от осевого перемещения фиксируются при помощи пружинных стопорных колец 5. Изготовляют пальцы с высокой точностью и сортируют на четыре группы по величине наружного диаметра. Нанесение обозначения размерной группы происходит на внутренней поверхности поршневого пальца. Палец, шатун и поршень при сборке комплектуют из деталей исключительно одной размерной группы, тем самым обеспечивая натяг между поршнем и пальцами 0—0,005 мм и зазор между шатуном и пальцем 0,002—0,007 мм (температура при этом должна быть 20° C).

Чтобы избежать на сопрягаемых поверхностях задиры сборка пальца с поршнем осуществляется только тогда, когда поршень будет нагрет до температуры 50—75° C.

Установка поршневых колец производится на каждый поршень по три штуки. Два компрессионных кольца сделаны из специального чугуна: нижнее 7 — фосфатированное и имеющее по наружному диаметру острые кромки, верхнее 6 — хромированное и имеющее по наружному диаметру притупленные кромки.

У наружной поверхности нижнего компрессионного кольца имеется прямоугольная фаска. Кольцо при постановке на поршень ставится фаской вниз.

На кольцах есть прямые вырезы, которые называют замками и которые позволяют им пружинить.

Маслосъемное кольцо сделано из стали. Оно состоит из 4-х элементов: радиального 10 и осевого 9 расширителей и двух стальных дисков 8.

При установке в цилиндр зазор в стыке поршневых колец такой: для дисков маслосъемных колец составляет 0,9—1,5 мм, для компрессионных колец составляет 0,25—0,55 мм.

Нижнее компрессионное кольцо и верхнее компрессионное кольцо обладают различной толщиной: нижнее — 1,978—1,995 мм, верхнее — 1,478—1,490 мм.

При монтаже зазор между поршневыми компрессионными кольцами и канавками поршня равен 0,025—0,057 мм для второго кольца и 0,045—0,077 мм для первого кольца.

Расположение замков поршневых колец и порядок их установки на поршень изображены на схеме. Замки I и II — на компрессионных кольцах; замки III и VI — на дисках маслосъемного кольца; замки IV (на осевом) и V (радиальном) на расширителях. На участках «а» поршня замков I, II, III, VI не должно быть.

Цилиндры, имеющие оребренную наружной поверхность, взаимозаменяемы и отлиты из чугуна. Диаметр цилиндра равен 76 +0,04 _-0,01 мм.

Между цилиндром и картером для уплотнения ставится бумажная прокладка 1, имеющая толщину 0,27—0,33 мм. Между головкой цилиндров и цилиндром прокладка не ставится, уплотнение происходит упором торца цилиндра в плоскость головки. На торце цилиндра для улучшения уплотнения проточена канавка.

Цилиндры по диаметру для обеспечения монтажного зазора делят на 5 групп. У каждой группы есть своя цветовую маркировку (красная, желтая, зеленая, белая, синяя), которая находится на верхнем ребре. На картер цилиндры устанавливают таким образом, чтобы плоские ребра 1-го и 3-го были направлены в сторону крышки распределительных зубчатых колес, а 2-го и 4-го — в сторону маховика.

Обзор и технические характеристики силового агрегата МеМЗ-968Н автомобиля ЗАЗ-968М «Запорожец»

Особенностью автомобиля ЗАЗ-968М «Запорожец» является то, что силовой агрегат МеМЗ-968Н размещен в задней части кузова. Это делает трансмиссию довольно компактной.

В состав силового агрегата МеМЗ-968Н входит: V-образный четырехцилиндровый верхнеклапанный карбюраторный двигатель 1 с воздушным охлаждением , коробка передач 4, главная передача с дифференциалом 3, сцепление 2.

Двигатель силового агрегата МеМЗ-968Н с мощностью брутто 30,8 кВт (42 л. с.) обеспечивает максимальную скорость 118 км/ч, время разгона не более 38 сек. от 0 до 100 км/ч.

Мощность брутто — это мощность двигателя, в которой не учитываются потери на приведение в действие вентилятора, воздушного фильтра и глушителя.

Преимуществом воздушного охлаждения двигателя является то, что для его охлаждения не нужна жидкость. Так как заливать и сливать жидкость в радиатор не нужно (что важно в зимнее время), двигатель всегда готов к запуску. Воздушное охлаждение двигателя МеМЗ-968Н удобно при эксплуатации в безводных и жарких районах страны. Тепловые потери у МеМЗ-968Н с воздушным охлаждением довольно невысоки по причине высокой средней температуры цилиндров. При охлаждении тепла отнимается меньше, чем у двигателей с жидкостным охлаждением, в связи с чем эффективный КПД выше при одинаковой степени сжатия. Этим объясняется, что у двигателя с воздушным охлаждением удельный расход топлива небольшой.

Силовой агрегат МеМЗ-968Н автомобиля ЗАЗ-968М Запорожец:
1. Двигатель в сборе с оборудованием.
2. Сцепление.
3. Главная передача с дифференциалом.
4. Коробка передач.

Так как у двигателей с воздушным охлаждением большая разница температур выходящего и входящего воздуха, то для охлаждения цилиндров нужно относительно меньше воздуха (в 1,5-2 раза), чем для двигателя, имеющего жидкостное охлаждение.

При изготовлении двигателя с воздушным охлаждением расход металла меньше, чем для двигателя, имеющего жидкостное охлаждение, из-за отсутствия жидкостного радиатора и трубопроводов.

Цилиндр двигателя с воздушным охлаждением из-за меньшей массы быстрее прогревается, что сильно уменьшает его износ. Наибольший износ цилиндров происходит в момент пуска двигателя, когда стенки цилиндров еще холодные и смазка недостаточна. На холодных стенках цилиндров происходит конденсация продуктов сгорания, что вызывают коррозию, особенно в верхней части цилиндров. Этот период износа у двигателей с воздушным охлаждением намного меньше, что важно при эксплуатации автомобиля в условиях города на коротких участках.

Диаметральный износ зеркала цилиндров двигателя составляет за 1000 км пробега 0,2 мкм.

В двигателе «Запорожца» ЗАЗ-968М каждый цилиндр – это отдельная деталь. Это довольно удобно при ремонте, так как дает возможность быстро снять неисправный поршень или цилиндр и заменить его. В то же время у двигателей с водяным охлаждением дефект даже в одном цилиндре блока требует замены всего блока цилиндров либо его ремонта.

Потери мощности у двигателей с воздушным охлаждением в процессе их эксплуатации меньше, по сравнению с двигателями с водяным охлаждением. Данные потери у двигателей с водяным охлаждением, как правило, связаны с образованием нагара на стенках камеры сгорания. В то же время у двигателей с воздушным охлаждением из-за повышения средней температуры цилиндров (но не максимальной) образование нагара происходит медленнее, а первоначальная мощность дольше сохраняется.

Но у двигателя с воздушным охлаждением есть недостатки, оссновной из которых – повышенный уровень шума при работе из-за отсутствия водяной рубашки. Также приходится более тщательно выдерживать зазоры между цилиндром и поршнем, чья величина больше величины аналогичных зазоров двигателей с водяным охлаждением. Большие колебания температур головок и цилиндров тоже влекут за собой изменение зазоров в клапанах, вследствие чего уровень шума двигателя еще больше увеличивается.

В конструкции двигателя для уравновешивания момента от сил инерции 1-го порядка поступательно-движущихся масс предусмотрен балансирный механизм, который расположен внутри распредвала.

При данной конструкции двигателя применяется небольшой масляный радиатор.

На крышке распределительных зубчатых колес для правильного установления момента зажигания отлит специальный выступ, а на крышке центробежного маслоочистителя стоят метки МЗ и ВМТ.

Затягивают головки цилиндров в 2 приема, сначала усилием 16-20 Н·м (1,6-2,0 кгс·м) и окончательно 40-45 Н·м (4,0-4,5 кгс·м).

Техническая характеристика силового агрегата МеМЗ-968Н автомобиля ЗАЗ-968М

Двигатель

Модель: МеМЗ-968Н;
Тип: Карбюраторный четырехтактный с верхним расположением клапанов;
Направление вращения коленчатого вала: Правое;
Расположение цилиндров: V-образное с углом развала 90°;
Число цилиндров: 4;
Порядок работы цилиндров: 1—3—4—2;
Диаметр цилиндров: 76 мм;
Ход поршня: 66 мм;
Рабочий объем: 1,197 л;
Степень сжатия: 7,2;
Мощность (по ГОСТ 14846—81) брутто: 30,8 (42) кВт (л. с.);
Мощность (по ГОСТ 14846—81) нетто*: 28 (38) кВт (л. с.);
* Мощность, развиваемая двигателем за вычетом потерь на приведение в действие вентилятора, воздушного фильтра и глушителя.
Частота вращения коленчатого вала при мощности брутто: 4400 мин -1 (об/мин);
Частота вращения коленчатого вала при мощности нетто: 4300 мин -1 (об/мин);
Максимальный крутящий момент брутто: 74,5 Н·м (7,6 кгс·м);
Максимальный крутящий момент нетто: 72,6 Н·м (7,4 кгс·м);
Частота вращения при макс. крутящем моменте брутто: 3000 мин -1 (об/мин);
Частота вращения при макс. крутящем моменте нетто: 2700 мин -1 (об/мин);
Частота вращения на холостом ходу: 950-1050 мин-1 (об/мин);
Минимальный удельный расход топлива: не более 324 г/(кВт·ч) [238 г/(ЭЛС·ч)],
Расход масла на угар: 0,50% от расхода топлива (без учета смены масла);
Допускаемые продольные углы крена силового агрегата: 25°;
Допускаемые поперечные углы крена силового агрегата: 20°;
Сухая масса двигателя в сборе со сцеплением и коробкой передач: 138 кг;
Картер двигателя: Туннельного типа из магниевого сплава;
Цилиндры: Раздельные, взаимозаменяемые, отлиты из чугуна;
Головки цилиндров: Две, из алюминиевого сплава, взаимозаменяемые, оребренные, со вставными седлами и направляющими клапанов;
Камера сгорания: Полуклиновая, выполнена в головке цилиндров;
Поршни: Из сплава алюминия, форма юбки конусная и овальная, с плоским днищем и 3-мя канавками под поршневые кольца;
Поршневые кольца: 2 компрессионных — чугунные (нижнее — фосфатированное, верхнее — хромированное) и одно маслосъемное — стальное, хромированное, составное;
Поршневые пальцы: Стальные, пустотелые, плавающие;
Шатуны: Двутаврового сечения, стальные, верхняя головка с бронзовой втулкой, нижняя головка разъемная, со смазыванием разбрызгиванием поршневого пальца;
Шатунные подшипники: Тонкостенные из сталеалюминиевой ленты;
Коленчатый вал: Трехопорный, литой из высокопрочного чугуна, с каналами для подвода смазки;
Маховик: Литой, чугунный, снабжен стальным зубчатым ободом для запуска двигателя стартером;
Коренные подшипники: Толстостенные, из специального алюминиевого сплава;
Распределительный вал: Трехопорный, стальной, расположен над коленвалом, приводится во вращение парой косозубых зубчатых колес;
Фазы газораспределения* впускного клапана, открытие: 20° до верхней мертвой точки (ВМТ);
Фазы газораспределения* впускного клапана, закрытие: 60° после нижней мертвой точки (НМТ);
Фазы газораспределения* выпускного клапана, открытие: 60° до НМТ;
Фазы газораспределения* выпускного клапана, закрытие: 20° после ВМТ;
* Значение углов фаз газораспределения даны при зазоре между стержнем клапана и коромыслом 0,45 мм.
Клапаны: Из высоколегированной жаропрочной стали, верхние, подвесные, по 2 на цилиндр, высота подъема 9 мм, у выпускного клапана рабочая фаска имеет специальную наплавку;
Направляющие втулки клапанов: Из спеченной керамики, запрессованы в головку цилиндров;
Толкатели: Стальные, с наплавленным рабочим торцом, плунжерного типа;
Коромысла клапанов: Литые с регулировочным винтом, стальные;
Уравновешивающий механизм: Расположен соосно с распредвалом, в действие приводится парой цилиндрических зубчатых колес;
Впускной газопровод: Из алюминиевого сплава, литой, с общим входом и разделительными патрубками на каждый цилиндр;
Выпускной газопровод: Разборный, из стальных труб, с двумя коллекторами на каждый ряд цилиндров;
Смазочная система: Комбинированная, с охлаждением масла в радиаторе;
Масляный картер: Коробчатого типа, литой из магниевого сплава, с ребрами охлаждения;
Масляный насос: Односекционный, шестеренный, с неподвижным маслоприемником;
Давление масла при темп. 80° C и при частоте вращения коленвала 3000 мин -1 : 0,2 (2) МПа (кгс/см 2 );
Давление масла при темп. 80° C и при частоте вращения коленвала 1000 мин -1 : 0,05 (0,5) МПа (кгс/см 2 );
Масляный фильтр: Два, сетчатый фильтр грубой очистки масла и полнопоточный маслоочиститель, расположенный на переднем конце коленвала;
Вентиляция картера: Замкнутая, через карбюратор и воздухоочиститель.

Система питания

Карбюратор: К-133, однокамерный с падающим потоком, есть экономайзер принудительного холостого хода;
Насос топливный: Диафрагменный с рычагом ручной подкачки;
Воздухоочиститель: Инерционно-масляный, комбинированный;
Система охлаждения: Воздушная принудительная, нагнетающая;
Вентилятор: Осевой, расположен в развале цилиндров на одной оси с генератором, во вращение приводится клиновидным ремнем от шкива на крышке центробежного маслоочистителя;
Топливо: Автомобильный бензин марки А-76.

Трансмиссия

Сцепление: Однодисковое сухое фрикционное с демпфером (6 спиральных пружин, расположенных по периферии) и гидравлическим приводом выключения. Наружный диаметр ведомого диска составляет 190 мм;
Коробка передач: Трехходовая, механическая двухвальная, с 4-мя передачами вперед и одной назад;
Механизм управления коробкой передач: Смонтирован на туннели пола кузова, рычажный;
Передаточные числа коробки передач:
— первая передача: 3,8;
— вторая передача: 2,118;
— третья передача: 1,489;
— четвертая передача: 0,964;
— задний ход: 4,156;
Главная передача: Пара конических зубчатых колес со спиральными зубьями;
Передаточное число главной передачи: 4,125;
Дифференциал: Коническим, с двумя сателлитами, симметричный.

Электрооборудование

Система проводки: Однопроводная, отрицательный полюс соединен с «массой»;
Номинальное напряжение: 12 В;
Генератор: Типа Г-502А, переменного тока, со встроенными выпрямительными блоками 12 В, 25 А;
Прерыватель распределитель: Типа 17.3706, с центробежным и вакуумным регуляторами опережения зажигания;
Катушка зажигания: Типа Б-115В;
Свечи зажигания: Типа А23-1 с резьбой М14×1,25 с длиной ввертываемой части 12 мм;
Стартер: Типа СТ-368, электрический, с муфтой свободного хода, правого вращения, смешанного возбуждения, мощность 0,81 кВт (1,1 л. с.), с электромагнитным тяговым реле типа РС-904А. Управление реле происходит дистанционно от замка зажигания;
Датчик давления масла: Тип ММ-111Д, отрегулирован на давление 0,04-0,08 МПа (0,4-0,8 кгс/см 2 );
Датчик указателя температуры масла: Типа ТМ-100А.

Подробнее об устройстве отдельных элементов силового агрегата МеМЗ-968Н автомобиля ЗАЗ-968М «Запорожец» смотрите в соответствующих статьях: