Устройство двигателя автомобиля

На автомобилях установлены четырехцилиндровые четырехтактные карбюраторные двигатели различного объема цилиндров, с рядным расположением цилиндров и с распределительным валом, размещенным на головке цилиндров. Двигатель специально спроектирован для поперечного расположения на переднеприводном автомобиле. Поэтому его компоновка и основные размеры выбраны такими, чтобы он вместе с коробкой передач мог разместиться поперек между брызговиками передних колес.

Три унифицированных двигателя рабочим объемом 1100, 1300 и 1500 см 3 образуются сочетанием трех различающихся по высоте и диаметру цилиндров блоков, двух головок цилиндров с различными по диаметру впускными каналами, а также двух поршней, отличающихся по диаметру (76 и 82), и двух коленчатых валов с радиусами кривошипов, соответствующих ходам поршня 60,6 и 71 мм.

В сборе с коробкой передач и сцеплением двигатель образует единый жесткий узел — силовой агрегат. Он установлен на автомобиле на трех эластичных опорах Они воспринимают как массу силового агрегата, так и нагрузки, возникающие при трогании автомобиля с места, разгоне и торможении. Эластичные опоры поглощают вибрации работающего двигателя и не передают их на кузов, благодаря чему уменьшается шум в салоне автомобиля С другой стороны, эластичные опоры защищают силовой агрегат от резких ударов при движении автомобиля по неровностям дороги.

На автомобиле принята трехточечная схема крепления силового агрегата, состоящая из передней, задней и левой опор. Передняя и левая опоры имеют одинаковое устройство и состоят из наружной стальной обоймы и внутренней алюминиевой втулки, между которыми находится привулканизированная к ним резина.

Задняя опора крепится болтами снизу к днищу кузова. Она состоит из наружной стальной арматуры и внутренней алюминиевой втулки также разделенных резиной. Кронштейн задней подвески — стальной, кованый, крепится на коробке передач болтами, соединяющими картер сцепления с картером коробки передач.

Блок цилиндров

Все цилиндры двигателя объединены вместе с верхней частью картера в один общий узел — блок цилиндров, отлитый из специального высокопрочного чугуна. При такой компоновке обеспечивается прочность конструкции, жесткость, компактность и уменьшается масса двигателя. Протоки для охлаждающей жидкости сделаны по всей высоте блока цилиндров, что улучшает охлаждение поршней и поршневых колец и уменьшает деформации блока цилиндров от неравномерного нагрева.

Цилиндры блока по диаметру подразделяются на пять классов через 0,01 мм. обозначаемых буквами А, В, С, D, Е :

Класс	Диаметр цилиндра двигателей 21081, 2108, мм	Диаметр цилиндра двигателя 21083, мм
А	76,000-76,010	82,000-82,010
В	76,010-76,020	82,010-82,020
С	76,020-76.030	82,020-82,030
D	76,030-76,040	82,030-82,040
Е	76,040-76,050	82,040-82,050

Класс цилиндра указан на нижней плоскости блока против каждого цилиндра. Цилиндр и сопрягающийся с ним поршень должны быть одного класса. При ремонте цилиндры могут быть расточены и отхонингованы под увеличенный диаметр поршней на 0,4 и 0,8 мм.

В нижней части блока цилиндров расположены пять опор коренных подшипников коленчатого вала с тонкостенными сталеалюминиевыми вкладышами Верхние и нижние вкладыши среднего (3-го) коренного подшипника без канавки на внутренней поверхности. У остальных опор верхние вкладыши с канавкой на внутренней поверхности, а нижние — без канавки. До 1988 г. нижние вкладыши этих подшипников тоже были с канавками.

Подшипники имеют съемные крышки 2, которые крепятся к блоку цилиндров самоконтрящимися болтами. Отверстия под подшипники коленчатого вала в блоке цилиндров обрабатываются в сборе с крышками, что обеспечивает высокую точность, правильную геометрическую форму отверстий и их соосность. Поэтому крышки подшипников невзаимозаменяемы и для различия имеют на наружной поверхности риски (см. рис. 6).

В средней опоре имеются гнезда для установки упорных полуколец 12 (см рис. 6). удерживающих коленчатый вал от осевых перемещений. С задней стороны от средней опоры ставится металлокерамическое полукольцо (желтого цвета), а с передней стороны — сталеалюминиевое.

Величина осевого зазора коленчатого вала должна быть 0,06-0,026 мм. Если зазор превышает максимально допустимый (0,35 мм), необходимо заменить полукольца ремонтными, увеличенными на 0,127 мм. Следует иметь в виду, что канавки, находящиеся на одной стороне полуколец, должны быть обращены к упорным поверхностям коленчатого вала.

Снизу блок цилиндров закрывается стальным штампованным картером 37. Картер имеет перегородку для успокоения масла. Между масляными картером и блоком цилиндров установлена прокладка из пробкорезиновой смеси.

К заднему торцу блока цилиндров крепится картер сцепления. Точное расположение картера относительно блока цилиндров и соосность коленчатого вала и первичного вала коробки передач обеспечивается двумя центрирующими втулками, запрессованными в блок цилиндров.

Головка цилиндров

Головка цилиндров 27 общая для четырех цилиндров. отлита из алюминиевого сплава, имеет камеры сгорания клиновидной формы. В головку запрессованы направляющие втулки клапанов и седла, изготовленные из чугуна. Седла, предварительно охлажденные в жидком азоте, вставлены в гнезда нагретой головки цилиндров. Благодаря этому обеспечивается надежная и прочная посадка седел в головке.

Между головкой и блоком цилиндров установлена специальная безусадочная прокладка на металлическом каркасе. Головка центрируется на блоке цилиндров двумя втулками и крепится к нему десятью болтами.

Для равномерного обжатия всей поверхности прокладки головки блока, для обеспечения надежного уплотнения и исключения в последующем подтяжки болтов при техническом обслуживании автомобиля болты крепления головки цилиндров затягиваются равномерно без рывков в четыре приема и в строго определенной последовательности (см. рис. 7):

• 1 прием — затягивают болты моментом 2 кг·см;
• 2 прием — затягивают болты моментом 7,08-8,74 кг·см,
• 3 прием — доворачивают болты на 90°;
• 4 прием — снова доворачивают болты на 90°.

В верхней части головки цилиндров расположены пять опор под шейки распределительного вала 17. Опоры выполнены разъемными. Верхняя половина находится в корпусах подшипников 16 и 21 (переднем и заднем), а нижняя — в головке цилиндров. Установочные втулки корпусов подшипников распределительного вала размещены у шпилек крепления корпусов Отверстия в опорах обрабатываются в сборе с корпусами подшипников, поэтому они невзаимозаменяемы, и головку цилиндров можно заменять только в сборе с корпусами подшипников.

На поверхности головки цилиндров, сопрягающиеся с корпусами подшипников, в зоне крайних опор распределительного вала наносят герметик типа КЛТ-75ТМ. Устанавливают корпуса подшипников и затягивают гайки их крепления в два приема.

• 1-й прием — предварительно затягивают гайки в последовательности, указанной на листе 7, до прилегания поверхностей корпусов подшипников к головке цилиндров, следя за тем, чтобы установочные втулки корпусов свободно вошли в свои гнезда;
• 2-й прием — окончательно затягивают гайки моментом 2,2 кг/см в той же последовательности.

Фазы газораспределения За один рабочий цикл в цилиндре двигателя происходит четыре такта — впуск горючей смеси, сжатие, рабочий ход и выпуск отработавших газов. Эти такты осуществляются за два оборота коленчатого вала, т.е. каждый такт происходит за полоборота (180°) коленчатого вала.

Впускной клапан начинает открываться с опережением, т.е. до подхода поршня к верхней мертвой точке (ВМТ) на расстояние, соответствующее 33* поворота коленчатого вала до ВМТ. Это необходимо для того, чтобы клапан был полностью открытым, когда поршень пойдет вниз, и через полностью открытое впускное отверстие поступило по возможности больше свежей горючей смеси.

Впускной клапан закрывается с запаздыванием, т.е. после прохождения поршнями нижней мертвой точки (НМТ) на .расстоянии, соответствующем 79′ поворота коленчатого вала после НМТ Вследствие инерционного напора струи всасываемой горючей смеси она продолжает поступать в цилиндр, когда поршень уже начал движение вверх, и тем самым обеспечивается лучшее наполнение цилиндра. Таким образом, впуск практически происходит за время поворота коленчатого вала на 292°.

Выпускной клапан начинает открываться еще до полного окончания рабочего хода, до подхода поршня к НМТ на расстояние, соответствующее 47° поворота коленчатого вала до НМТ. В этот момент давление в цилиндре еще довольно велико, и газы начинают интенсивно истекать из цилиндра, в результате чего их давление и температура быстро падают. Это значительно уменьшает работу двигателя во время выпуска и предохраняет двигатель от перегрева.

Выпуск продолжается и после прохождения поршнем ВМТ. т.е. когда коленчатый вал повернется на 17° после ВМТ. Таким образом, продолжительность выпуска составляет 244°.

Из диаграммы фаз видно, что существует такой момент (50° поворота коленчатого вала около ВМТ), когда открыты одновременно оба клапана — впускной и выпускной. Такое положение называется перекрытием клапанов. Из-за малого промежутка времени перекрытие клапанов не приводит к проникновению отработавших газов во впускной трубопровод, а наоборот, инерция потока отработавших газов вызывает подсос горючей смеси в цилиндр и тем самым улучшает его наполнение.

Описанные фазы газораспределения имеют место при зазоре А между кулачком распределительного вала и толкателем клапана на холодном двигателе.

Чтобы обеспечить согласование моментов открытия и закрытия клапанов с углами поворота коленчатого вала (т. е. обеспечить правильную установку фаз газораспределения), на деталях двигателя имеются метки (см. рис. 7) 7 — на задней крышке зубчатого ремня; 8 — на шкиве распределительного вала; 10 и 11 — на передней крышке зубчатого ремня; 12 — на шкиве привода генератора; 13 — на крышке масляного насоса; 14 — на зубчатом шкиве коленчатого вала.

Если фазы газораспределения установлены правильно, то при положении поршня первого цилиндра в ВМТ в конце такта сжатия метка 7 на задней крышке зубчатого ремня должна совпадать с меткой 8 на шкиве распределительного вала, а метка 14 на зубчатом шкиве коленчатого вала — с меткой 13 на крышке масляного насоса.

Когда полость привода распределительного вала закрыта передней крышкой, то положение коленчатого вала можно определить по меткам на шкиве привода генератора и передней крышке зубчатого ремня При положении поршня четвертого цилиндра в ВМТ метка 12 на шкиве должна совпадать с меткой 11 на крышке привода распределительного вала. Кроме того, можно пользоваться меткой 20 (см. рис. 6) на маховике и шкалой 19 в люке картера сцепления. Одно деление шкалы соответствует повороту коленчатого вала на 1°. При совпадении меток регулируются натяжение ремня и зазоры А в клапанном механизме.

Порядок работы двигателя Для плавной работы многоцилиндрового двигателя и уменьшения неравномерных нагрузок на коленчатый вал рабочие процессы в различных цилиндрах должны происходить в определенной последовательности (порядке). Порядок работы цилиндров двигателя зависит от расположения шеек коленчатого вала и кулачков распределительного вала и у двигателей семейства 2108 составляет 1-3-4-2.

Последовательность чередования тактов в цилиндрах двигателя за два полных оборота удобно проследить по таблице:

Схема ВАЗ 2109: особенности отечественной «девятки»

Автомобильная схема ВАЗ 2109 представляет в деталях конструкцию машины малого класса, которая является пятидверным комби/хэтчбеком (международная классификация относит ее к классу С).

Общая схема ВАЗ 2109

Транспортное средство комплектовалось двигателем 21083. Его рабочий объем составлял 1,5 л, мощность измерялась 79-ю л.с. Мотор расположен поперек двигательного отсека (на фото ниже). История марки ВАЗ 2109 берет начало в 1988 году. Авто является модернизированным аналогом модели 2108 и отличается наличием дополнительных двух дверей в задней части.

Возможность складывания сидений заднего ряда, за счет чего расширяется вместимость багажника, превращают «девятку» в семейный автомобиль. Встречаются также автомобили (в основном они принадлежали к первым выпускам), которые оснащали двигателем 2108, рабочий объемом которого — 1,3 л, а мощность составляла 64 л.с.

Недостатком такого мотора является то, что если оборвется ремень ГРМ, это станет серьезной проблемой и приведет к дорогостоящему ремонту. На экспорт предназначалась модификация автомобиля, которая комплектовалась 1,1-литровым двигателем 21081, мощностью 54 л.с.

Схема инжектора ВАЗ 2109: как это работает

В 1997 году начали производить автомобили 2109-20, которые оснащены двигателем с системой распределенного впрыска (инжектор). Это улучшает их экономичность, экологические и тяговые показатели. Распределенный впрыск называется так вследствие того, что топливо непосредственно в каждый цилиндр впрыскивается отдельной форсункой.

Подобная система позволяет несколько снизить токсичность отработанных газов, а также улучшить ходовые качества авто 2109. На сегодняшний день существуют инжекторные системы без обратной и с обратной связью. Обе представленные системы могут включать отечественные и импортные комплектующие. Каждая из систем имеет собственные особенности устройства, ремонта и диагностики.

Хотелось бы только отметить главные принципы устройства, нормальной работы, ремонта двигателя (в случае необходимости) и последующей диагностики системы впрыска топлива (схема инжектора ВАЗ 2109 представлена ниже).

Автомобильная система впрыска топлива, которая имеет обратную связь, используется, преимущественно, на экспортных ВАЗ 2109. Система выпуска данных машин комплектуется каталитическим нейтрализатором для отработанных газов и датчиком кислорода. Он обеспечивает обратную связь. С помощью датчика кислорода происходит отслеживание концентрации кислорода в уже отработанных газах.

Далее электронный блок управления (ЭБУ) транспортного средства, согласно его сигналам, поддерживает соответствующее соотношение топлива и воздуха, то есть такое, при котором специальный нейтрализатор работает в высшей степени эффективно. Система впрыска, в которой нет обратной связи, не оснащена нейтрализатором и датчиком кислорода.

Функция их (регулирования концентрации СО в уже полностью отработанных газах) выполняет СО-потенциометр. Также в них не используется система улавливания бензиновых паров.

Схема печки ВАЗ 2109: варианты улучшения

Устройство и эксплуатация печки ВАЗ 2109 не подразумевает никаких сложных процедур. Однако, заводской отопитель, чаще всего, не может распределить равномерно горячий воздух в ноги и на лобовое стекло. Проведенная модернизация на ВАЗ-2114, вопреки ожиданиям, не смогла решить эту проблему. Однако, безвыходных положений не бывает, и, представленная схема печки ВАЗ 2109 поможет каждому, у кого есть желание и запас времени, решить эту задачу своими руками.

В процессе работы нам понадобятся:

• пенопласт и битопласт;
• силиконовый или акриловый герметик;
• набор отверток и ключей;
• емкость для сбора охлаждающей жидкости;
• лист меди или алюминия.

Приступим к работе:

1. Для начала необходимо слить охлаждающую жидкость в специальную отдельную посуду. Жидкость, что осталась в радиаторе, следует удалить с помощью шланга и воронки. Аккуратно снимите воздуховоды и, обязательно, обратите внимание на возможную несоосность отверстий, которые расположены в панели с соплами печки. В случае, если перекос превышает 50%, нужно подпилить отопитель салона.
2. Далее, предварительно промаркировав разъемы выключателей и лампочек, снимаем панель приборов. Отсоединяем руль, облицовку рулевой колонки и подрулевые переключатели. Далее демонтируем отопитель: откручиваем 4 гайки М10, отсоединяем разъем провода и все разъемы на корпусе печки.
3. Отсоедините радиаторные шланги и снимите защелку тросика краника печки. Далее аккуратно выньте отопитель, предварительно отвинтив два винта вентилятора. Снимите радиатор, открутив три болта. Будьте внимательны – здесь еще может остаться охлаждающая жидкость.
4. Потом изготовьте турбулизаторы. Это специальные пластиковые спирали, которые увеличивают теплоотдачу радиатора. «По правилам», они должны монтироватся на заводе, но, чаще всего, их нет. Что своими руками их изготовить, нужно нарезать алюминиевые или медные пластинки, ширина которых 6 мм, а толщина — 1,5 мм. Одну сторону такой пластинки следует зажать в дрели, и, в то же время, другую, с помощью тисков, необходимо закрутить в спираль.
5. Внимательно осмотрите низ отопителя. Убедитесь, что здесь нет деформаций, смещений, нарушений целостности или других дефектов. После разберите печку, разъединив на две половинки корпус. Для этого используйте отвертку, которой откройте защелки и, далее, отверните под центральным соплом винт. Демонтируйте рычаги управления заслонками.
6. Внимательно осмотрите внутреннюю поверхность печки. Если отслонился поролон, аккуратно его подклейте, можно добавить полосы битопласта. Следует сделать корпус максимально герметичным. Отрегулируйте центральную заслонку.
7. Перед тем, как начинать собирать отопитель, обязательно смажьте специальной консистентной смазкой места, где крепятся заслонки. Одновременно, когда соединяете половинки корпуса, нанесите на разъем силиконовый или акриловый герметик. Отопитель следует собирать в обратном разборке порядку. Если есть деформации на нижней стенке, следует заполнить щель герметиком.
8. Между корпусом печки и радиатором не должно присутствовать зазоров. В местах, где корпус соединяется с радиатором, следует приклеить битопласт. Далее необходимо отбалансировать крыльчатку вентилятора, наматывая на лопасти проволоку. Провода нужно провести сквозь специальную резиновую заглушку, которая находится в корпусе отопителя.
9. Обязательно следует отрегулировать ход заслонок. Руководствоваться нужно тем, что рычаги всегда должны четко фиксироваться в крайних положениях. Регулировку нужно проводить, подбирая положения оплетки. Далее отрегулируйте кран печки. Следует выбрать положение, в котором кран не будет до конца закрываться.
10. Герметиком необходимо смазать шланги и радиаторные трубки перед тем, как их устанавливать. Использовать следует новые хомуты. Когда сборка закончена, вы залили охлаждающую жидкость и прогрели двигатель, следует еще раз подтянуть хомуты. Перед тем, как устанавливать панель приборов, нужно наклеить пенопласт и битопласт на входные отверстия сопел.

3z.jpg

Схема электрооборудования ВАЗ 2109: обязательна к ознакомлению

«Девятки» являются одними из самых популярных отечественных переднеприводных авто в России. Они недорогие и относительно просты в ремонте. Часто их обслуживают сами владельцы, транспортные средства являются предметами тюнинга, они превращаются для своих хозяев в хобби. Владельцы монтируют на авто новое оборудование. Размещенные ниже схемы электрооборудования будут весьма полезными при ремонте.

Схема электрооборудования ВАЗ 2109 всегда поможет владельцам автомобиля проверить, какие приборы и устройства вышли из строя. Чтобы это узнать, нужно проверить их «тестером». Выявив неисправности, можно самому провести ремонт машины.