Кривошипно-шатунный механизм

Этот механизм служит для преобразования прямолинейного возвратно-поступательного движения поршней во вращательное движение коленчатого вала. Он состоит из блока цилиндров 10 (см. рис. 2) с одной или двумя головками 8, поршней 13 с кольцами, поршневых пальцев, шатунов 14, коленчатого вала 12 с подшипниками, маховика 11 и поддона блока цилиндров.

Блок цилиндров 6 (рис. 5) представляет собой общую отливку для всех цилиндров с рубашкой 5 охлаждения. На автомобилях «Москвич» блок отливается из алюминиевого сплава. В него устанавливаются четыре легкосъемные чугунные гильзы — цилиндры 4. Полость между цилиндрами и наружными стенками блока является рубашкой охлаждения. В нижней части блока расположены пять коренных подшипников 1 коленчатого вала. Блок цилиндров двигателя наклонен на 20° к вертикальной плоскости вправо по ходу автомобиля, что обеспечивает лучший доступ к стартеру, генератору и топливному насосу.




Блок цилиндров двигателя ВАЗ отливается из специального легированного чугуна вместе с цилиндрами; в нижней части расположены пять коренных подшипников коленчатого вала. Крышки коренных подшипников на том и другом блоках невзаимозаменяемы и занумерованы для правильной сборки. Нижняя часть блока цилиндров закрывается стальным штампованным поддоном (см. рис. 2), в котором помещается необходимый запас масла.

Блок цилиндров двигателя МеМЗ-968 (рис. 6) с V-образным расположением цилиндров отливается из магниевого сплава. В передней и задней стенках блока устанавливаются крайние неразъемные коренные подшипники коленчатого вала, изготовляемые из специального алюминиевого сплава. Передний подшипник запрессован в специальную опору и фиксируется штифтом, а задний запрессован непосредственно в стенку блока и укрепляется стопорсм. Выше коренных подшипников в стенках блока расточены гнезда под опоры распределительного вала. Средний коренной подшипник коленчатого вала разборный и вместе со средней опорой укрепляется двумя болтами в постели внутренней перегородки блока.




В верхней части блока расточены и расположены попарно под углом 90° четыре отверстия для установки в них цилиндров 7, которые отливаются из чугуна и имеют для охлаждения ребра. Цилиндры вместе с головками попарно крепятся длинными шпильками 3, ввернутыми в блок цилиндров.

Головки блоков цилиндров автомобилей «Москвич» и ВАЗ отливаются из алюминиевого сплава и являются общими для всех цилиндров. Внутри головок расположены камеры сгорания, впускные и выпускные клапаны, резьбовые отверстия для установки свечей зажигания. Двойные стенки головки образуют водяную рубашку, по которой циркулирует охлаждающая жидкость. Головка крепится к блоку цилиндров десятью шпильками с гайками (двигатель «Москвич», рис. 7, а) или десятью болтами (двигатель ВАЗ). Для уплотнения стыка между плоскостью головки и блоком цилиндров устанавливается металлоасбестовая прокладка. На двигателе МеМЗ головок цилиндров две — по одной на каждые два цилиндра (рис. 7, б).




Поршни отливаются из алюминиевого сплава и имеют выпуклое (двигатель «Москвич») или плоское (двигатели МеМЗ, ВАЗ) днище. Вследствие неодинакового расширения головки 4 (рис. 8, а) и юбки 1 (головка больше нагревается, а поэтому и больше расширяется) диаметр головки делают меньше диаметра юбки. Юбка поршня в поперечном сечении овальная с меньшей осью овала в плоскости поршневого пальца и большей — в плоскости действия боковых сил, что дает возможность уменьшить зазор между поршнем и цилиндром и исключить стуки при работе холодного двигателя. С внешней стороны головки поршня делаются три канавки 6 (кольцевые выточки) для поршневых колец. В средней части поршня имеются две бобышки 2 для установки поршневого пальца 7. Ось отверстия под поршневой палец в бобышках смещена в правую сторону по ходу автомобиля в двигателе «Москвич» на 1,5 мм, в двигателе ВАЗ — на 2 мм. 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. В двигателе МеМЗ смещение поршневого пальца в левую сторону по ходу автомобиля.

Поршневые кольца (рис. 8, б), изготовляемые из специального чугуна, имеют разрезы (замки). Два верхних кольца 8 компрессионные, служат для уменьшения утечки газов; верхнее компрессионное кольцо хромировано, что повышает его износостойкость; нижнее — луженое.




Третье поршневое кольцо 9 — маслосъемное, на наружной цилиндрической поверхности имеет проточку и восемь щелевидных прорезей для отвода излишнего масла со стенки цилиндра во внутреннюю полость поршня и далее в картер (двигатели «Москвич» и ВАЗ). На внутренней поверхности маслосъемного кольца двигателя ВАЗ проточена канавка, в которую устанавливается специальная стальная расширительная пружина. Маслосъемное поршневое кольцо двигателя МеМЗ состоит из двух стальных дисков и двух расширителей — осевого и радиального (рис. 9).



Поршневой палец 7 (см. рис. 8, а), служащий для шарнирного соединения поршня с шатуном, изготовляется пустотелым из стали с поверхностной закалкой токами высокой частоты. От продольного перемещения, что могло бы вызвать задиры на стенках цилиндров, пал-ец удерживается в бобышках поршня при помощи двух стопорных колец 3, вставляемых в кольцевые выточки.

Такой способ крепления позволяет поршневому пальцу поворачиваться, в головке шатуна и в бобышках поршня, поэтому палец называется плавающим (двигатели «Москвич» и МеМЗ). В двигателе ВАЗ поршневой палец от осевого перемещения зафиксирован в верхней головке шатуна путем горячей посадки, обеспечивающей необходимый натяг.

Шатун (рис. 8, в) соединяет поршень с шатунной шейкой коленчатого вала и служит для передачи силы от поршня на коленчатый вал при рабочем ходе, а при вспомогательных тактах — от коленчатого вала к поршню. Он состоит из стержня 15 двутаврового сечения, верхней головки 14 с бронзовой втулкой 12 (кроме двигателя ВАЗ, у которого втулка не ставится) и нижней разъемной головки, имеющей тонкостенные вкладыши 11: на двигателе ВАЗ — сталеалюминиевые, а на двигателях МеМЗ и «Москвич» — сталебронзовые.



Коленчатый вал (рис. 10) двигателя «Москвич» .пятиопорный стальной, коренные 19 и шатунные 18 шейки имеют поверхностную закалку токами высокой частоты. Коренные подшипники 17 с тонкостенными вкладышами 11. Для разгрузки коренных подшипников от действия центробежных сил на щеках вала имеются противовесы 10, откованные вместе с валом. Для подвода смазки от коренных к шатунным подшипникам в щеках коленчатого вала имеются сверления. На переднем конце коленчатого вала на сегментных шпонках установлены ведущая звездочка 8 цепного привода распределительного вала, шестерня 6 привода масляного насоса и прерывателя-распределителя зажигания, шкив 3 привода вентилятора; в торец завинчивается храповик 1 для заводной рукоятки. Коленчатый вал двигателя ВАЗ изготовляется из специального чугуна и устанавливается в блоке цилиндров на пяти коренных подшипниках, имеющих сталеалюминиевые вкладыши. На переднем конце размещаются ведущая звездочка цепного привода распределительного вала и шкив привода вентилятора, которые закрепляются храповиком, ввернутым в торец вала.

На двигателе МеМЗ коленчатый вал трехопорный с полыми коренными и шатунными шейками. Он отливается из высокопрочного чугуна. Вал динамически сбалансирован вместе с маховиком, сцеплением и корпусом центробежного масляного фильтра. Вкладыши заднего и переднего коренных подшипников неразъемные, в виде втулок, а среднего подшипника — разъемные, состоящие из двух половин. Разъемный средний подшипник монтируется на коленчатом валу до постановки вала в картер блока.

Маховик 15 (см. рис. 10) отливается из чугуна, служит для вывода поршней из мертвых точек, равномерного вращения коленчатого вала, способствует за счет своей массы плавному троганию автомобиля с места и облегчает вращение коленчатого вала при пуске двигателя. На обод маховика напрессовывают стальной зубчатый венец для пуска двигателя стартером.

На двигателях «Москвич» и ВАЗ маховик крепится к фланцу коленчатого вала при помощи болтов. Маховик двигателя МеМЗ устанавливается на четырех штифтах на заднем торце коленчатого вала, закрепляется специальным болтом 7 (рис. 11), в выточке которого устанавливается подшипник 8 первичного вала коробки передач.