Кривошипно-шатунный
механизм служит для преобразования поступательного движения поршня
под действием энергии расширения продуктов сгорания топлива во
вращательное движение коленчатого вала. Механизм состоит из поршня с
поршневыми кольцами и пальцем, шатуна, коленчатого вала и
маховика.
Поршень 4 отливается из высокопрочного алюминиевого
сплава. Поскольку алюминий имеет высокий температурный коэффициент
линейного расширения, то для исключения опасности заклинивания
поршня в цилиндре в головке поршня над отверстием для поршневого
пальца залита терморегулирующая стальная пластина 5.
Поршни,
так-же как и цилиндры, по наружному диаметру сортируются на пять
классов:
Класс |
Диаметр поршня ВАЗ 2108/
21081 |
Диаметр поршня ВАЗ
21083 |
А |
75,965-76,975 |
81,965-81,975 |
B |
75,975-75,985 |
81,975-81,985 |
C |
75,985-75,995 |
81,985-81,995 |
D |
75,995-75,005 |
81,995-81,005 |
E |
76,005-76,015 |
82,005-82,015 |
Измерять
диаметр поршня для определения его класса можно только в одном
месте: в плоскости, перпендикулярной поршневому пальцу на расстоянии
51,5 мм от днища поршня. В остальных местах диаметр поршня
отличается от номинального, т.к. наружная поверхность поршня имеет
сложную форму. В поперечном сечении она овальная, а по высоте
коническая. Такая форма позволяет компенсировать неравномерное
расширение поршня из-за неравномерного распределения массы металла
внутри поршня.
На наружной поверхности поршня нанесены
кольцевые микроканавки глубиной до 14 микрон. Такая поверхность
способствует лучшей приработке поршня, так как в микроканавках
задерживается масло. В нижней части бобышек под поршневой палец
имеются отверстия для прохода масла к поршневому пальцу. Для
улучшения условий смазки в верхней части отверстий под палец сделаны
два продольных паза шириной 3 мм и глубиной 0,7 мм, в которых
накапливается масло.
Ось отверстия под поршневой палец
смещена на 1,2 мм от диаметральной плоскости поршня в сторону
расположения клапанов двигателя. Благодаря этому поршень всегда
прижат к одной стенке цилиндра, и устраняются стуки поршня о стенки
цилиндра при переходе его через ВМТ. Однако, это требует установки
поршня в цилиндр в строго определенном положении. При сборке
двигателя поршни устанавливаются так, чтобы стрелка на днище поршня
была направлена в сторону передней части двигателя.
По массе
поршни сортируются на три группы: нормальную, увеличенную на 5 г и
уменьшенную на 5 г. Этим группам соответствует маркировка на днище
поршня: "Г", "+" и "-". На двигателе все поршни должны быть одной
группы по массе, чтобы уменьшить вибрации из-за неодинаковых масс
возвратно-поступательно движущихся деталей.
В запасные части
поставляются поршни номинального размера только трех классов: А, С и
Е. Этого достаточно для подбора поршня к любому цилиндру при ремонте
двигателя, так как поршни и цилиндры разбиты на классы с некоторым
перекрытием. Например, к цилиндрам классов В и D может подойти
поршень класса С. Главное при подборе поршня - обеспечить
необходимый монтажный зазор между поршнем и цилиндром -0,025-0,045
мм.
Кроме поршней номинального размера в запасные части
поставляются и ремонтные поршни с увеличенным на 0,4 и 0,8 мм
наружным диаметром. На днищах ремонтных поршней ставится маркировка
в виде квадрата или треугольника. Треугольник соответствует
увеличению наружного диаметра на 0,4 мм, а квадрат - на 0,8
мм.
Поршневой палец 10 стальной, трубчатого сечения,
запрессован в верхнюю головку шатуна и свободно вращается в бобышках
поршня. По наружному диаметру пальцы сортируются на три категории
через 0,004 мм соответственно категориям поршней. Торцы пальцев
окрашиваются в соответствующий цвет: синий -первая категория,
зеленый - вторая и красный - третья. Поршневые кольца обеспечивают
необходимое уплотнение цилиндра и отводят тепло от поршня к его
стенкам. Кольца прижимаются к стенкам цилиндра под действием
собственной упругости и давления газов. На поршне устанавливаются
три чугунных кольца - два компрессионных 7, 8 (уплотняющих) и одно
(нижнее) маслосъемное 6, которое препятствует попаданию масла в
камеру сгорания.
Верхнее компрессионное кольцо 8 работает в
условиях высокой температуры, агрессивного воздействия продуктов
сгорания и недостаточной смазки, поэтому для повышения
износоустойчивости наружная поверхность хромирована и для улучшения
прирабатываемо-сти имеет бочкообразную форму
образующей.
Нижнее компрессионное кольцо 7 имеет снизу
проточку для собирания масла при ходе поршня вниз, выполняя при этом
дополнительную функцию маслосбра-сывающего кольца. Поверхность
кольца для повышения износоустойчивости и уменьшения трения о стенки
цилиндра фосфатируется.
Маслосъемное кольцо имеет
хромированные рабочие кромки и проточку на наружной поверхности, в
которую собирается масло, снимаемое со стенок цилиндра. Внутри
кольца устанавливается стальная витая пружина, которая разжимает
кольцо изнутри и прижимает его к стенкам цилиндра. Кольца ремонтных
размеров изготавливаются (так же, как и поршни) с увеличенным на 0,4
и 0,8 мм наружным диаметром.
Шатун является стальным,
обрабатывается вместе с крышкой, и поэтому они в отдельности
невзаимозаменяемы. Чтобы при сборке не перепутать крышки и шатуны,
на них клеймится номер цилиндра, в который они устанавливаются. При
сборке цифры на шатуне и крышке должны находиться с одной
стороны.
Коленчатый вал 25 отливается из высокопрочного
специального чугуна и состоит из шатунных и коренных шлифованных
шеек. Для уменьшения деформаций при работе двигателя вал сделан
пятиопорным и с большим перекрытием коренных и шатунных шеек. В теле
вала просверлены каналы 14 для подачи масла от коренных шеек к
шатунным. Технологические выводы каналов закрыты колпачковыми
заглушками 26.
Для уменьшения вибраций двигателя вал снабжен
противовесами, отлитыми заодно целое с валом. Они уравновешивают
центробежные силы шатунной шейки, шатуна и поршня, которые возникают
при работе двигателя. Кроме того, для уменьшения вибраций коленчатый
вал еще динамически балансируют, высверливая металл в противовесах.
|