Глава на цилиндъра (изглед отпред)
1 - отвор за свещ; 2 - Етикет за свързване на проводника на свещта; 3 - Водачи на клапани
Глава на цилиндъра (изглед отзад)
1 - Отвори на изпускателни клапани; 2 - отвори на всмукателния клапан; 3 - Изход на охлаждащата течност; 4 - Отвори на входящия клапан
Глава на цилиндъра
Външният вид на главата на цилиндъра е показан на илюстрацията.
Горивните камери са разположени в главата на цилиндъра. Водачите на клапаните са притиснати в алуминиевата отливка на главата. Втулките са изработени от чугун с 0,5% добавка на фосфор.
Седалките на всмукателния и изпускателния клапан са притиснати в стените на горивните камери на главата на цилиндъра (седлото на всмукателния клапан е с по-голям диаметър).
Входните и изходящите канали са изведени от една и съща страна на главата, което позволява предварително загряване на сместа въздух-гориво във входните канали. Входните канали са с кръгло напречно сечение (Ø 25 mm) и са изведени над изходните канали, които имат овално сечение 22x30 mm.
От противоположната страна на главата на цилиндъра има отвори с резба за монтаж на свещи (M14x1.25). До нишите за свещи има маркировки под формата на числа от 1 до 4, показващи към кой извод на капака на разпределителя на запалването трябва да бъде свързан BB проводникът на тази свещ.
Водните галерии са свързани към изхода, близо до който е монтиран корпусът на термостата, и към входовете, разположени в горната част на главата на цилиндъра, до горивните камери.
Свързващата се повърхност на главата и вътрешните повърхности на горивните камери са щателно обработени, за да отговарят на изискванията за форма и чистота, което прави възможно поддържането на еднакви обеми на всички горивни камери и постигане на еднаква степен на компресия във всички цилиндри. Освен това обработката гарантира херметичността на фугите.
Главата на цилиндъра е прикрепена към блока с десет болта с шестостенни M11 и четири гайки, завинтени върху шпилки M8. Седем болта са с дължина 168 мм, два са 183,5 мм и един е 132,5 мм. Главите на болтовете са с шестостенно гнездо за 10 мм гаечен ключ.
Уплътнението на цилиндровата глава е изработено от подсилен материал без азбест. Поради ниската еластичност на уплътнението, не е необходимо да се затягат болтовете на главата след първите хиляда километра.
Горната част на главата е затворена с капак, който също е излят от алуминиева сплав. Капакът на главата на цилиндъра е снабден с гърло за пълнене на масло, което е затворено с пластмасова тапа. Плътността на тапата се осигурява чрез оборудването му с гумен уплътнителен пръстен 70x60 mm.
Между главата на цилиндъра и нейния капак е монтирано гумено уплътнение, за да се предотврати изтичане на двигателно масло.
Цилиндров блок
Цилиндровият блок е основната носеща част от конструкцията на силовия агрегат. Блокът е изработен от олекотена алуминиева сплав чрез леене под налягане. Теглото на блока е 13 кг.
В долната част на блока на цилиндъра има три лагера на коляновия вал. Коляновият вал има три основни шейки (т.нар. частичен колянов вал).
Основните лагерни капачки са изработени от чугун и тъй като не са взаимозаменяеми, са маркирани със съответните номера. На втория капак от външната страна има отвор с резба за закрепване на входа на маслото на маслената помпа.
Главните лагерни капачки са закрепени с болтове M11, чиято необходима сила на затягане е 67÷75 Nm).
Цилиндровият блок има канали за охлаждаща течност, както и канали за подаване на масло.
Резбата в отворите на блока за болтовете на цилиндровата глава започва на 30 мм под горния разрез на отвора, което осигурява по-добра херметичност на фугата на възлите и намалява концентрацията на леярски напрежения около крепежните елементи.
Масленият съд е прикрепен към дъното на блока с девет M6 болта.
Втулки на цилиндъра
Ръкавите са изработени от сив чугун с добавка на 0,5% фосфор. Облицовките са монтирани в отворите на цилиндъра в блока.
Външната повърхност на ръкавите се измива от охлаждащата течност, т.е. това са така наречените "мокри" ръкави.
Работните повърхности на ръкавите са шлифовани с висока степен на чистота.
Всеки от ръкавите е оборудван с два монтажни колана, единият от които е разположен отгоре, а другият - на разстояние около 2/3 от дължината на ръкава по-близо до долния ръб на последния.
За да се гарантира, че втулките са монтирани правилно, производителят произвежда медни пръстеновидни подложки с дебелина 0,10, 0,12 и 0,14 mm. Използва се селекция от подложки, за да се гарантира, че втулката излиза от горивната камера до строго определена височина. Ръкавите трябва да стърчат над повърхността на блока с 0,07÷0,13 mm.
Втулките се произвеждат с номинален вътрешен диаметър 75,5 мм и са групирани в три класа на толеранс: A, B и C (вижте спецификациите). Класът на ръкава се нанася върху страничната му повърхност.
Производителят не предвижда възможност за използване на ръкави с ремонтни размери.
Механизъм за разпределение на газ
Схема на времето
1 - гърбица на разпределителния вал; 2 - тласкач; 3 - Бутащ прът; 4 - Клапан; 5 - Външна пружина; 6 - Вътрешна пружина; 7 - плоча; 8 - клапа за задвижване на клапана; 9 - Регулиращ винт; 10 - Контргайка
Газоразпределителният механизъм (GRM) контролира постъпване на свежа смес въздух-гориво в цилиндрите в подходящи моменти и освобождаването на отработените газове от горивните камери.
Двигателят принадлежи към семейството на OHV агрегати, т.е. има горни клапани. Разпределителният вал, съответно, е отдолу. Схемата на механизма е показана на придружаващата илюстрация.
Въртящите се гърбици на разпределителния вал повдигат тласкачите, чието движение се предава през прътите към кобилните рамена. Кобилните рамена са поставени на отделна ос, закрепена със скоби на главата на цилиндъра. Правейки осцилаторни движения, лостните рамена директно действат върху стеблата на клапаните, принуждавайки последните да се отварят и затварят в точното време.
Всеки от клапаните се притиска към седлото си от две пружини (вътрешна и външна). Клапаните се движат в направляващи втулки, притиснати в главата на цилиндъра.
Разпределителният вал, който контролира работата на клапаните чрез осем ексцентрични гърбици, е изработен от висококачествена стомана. Гърбиците са втвърдени от високочестотен ток. Разпределителният вал е монтиран в три плъзгащи лагера, обработени директно в отливката на цилиндровия блок. За да се улесни монтирането на вала в лагерите, и трите са с различен диаметър. Първата шийка от страната на задвижването е с най-голям диаметър, средната е малко по-малка и накрая последната (най-близо до маховика) е най-малка. Разпределителните валове се произвеждат само с шийки с номинален размер (вижте Спецификации).
Всяка двойка гърбици контролира отварянето и затварянето на клапаните на един цилиндър. Несъответствието на работните издатини (повдигачи) на гърбиците определя моментите (ъгли спрямо TDC) на отваряне и затваряне на клапаните (вижте Спецификации в началото на тази глава).
Зъбното колело за задвижване на ангренажната верига е монтирано на предния вал на коляновия вал. На разпределението - задвижван. Зъбните колела са монтирани върху цапфите на опъващите валове, блокирани от завъртане от сегментни ключове и притиснати от болтове, завинтени в краищата на цапфите.
На разпределителния вал, освен задвижваното зъбно колело, са монтирани и задвижващият механизъм на маслената помпа и разпределителя на запалването. С оглед на гореизложеното, правилното взаимно положение на звездите е от жизненоважно значение, тъй като от това зависи инсталирането на фазите за газоразпределение.
Правилното положение на разпределителния вал спрямо коляновия вал се постига чрез подходящо поставяне на знаци на двете зъбни колела. Маркировките са направени под формата на плитки сондажи и трябва да бъдат разделени една от друга на разстояние, равно на 12 верижни връзки. В този случай връзката, разположена над етикета на водещото зъбно колело, се счита за първа, над етикета на подчинения - дванадесетата.
Бутачите са изпълнени под формата на отворен цилиндър.Една страна на дъното на тласкача, взаимодействаща с гърбицата на тегача, е плоска, от другата страна има сферична вдлъбнатина, в която краят на тласкащия прът влиза. Работната повърхност на тласкача е направена много твърда.
Бутащите пръти предават движението към лостните рамена на задвижването на клапана. Пръчките са изработени от кована стоманена пръчка със закалени и полирани краища. Горният край на пръчката е под формата на камбана, докато долният край е направен под формата на леко разширено полукълбо. Пръчките за всмукателни и изпускателни клапани са с еднаква дължина.
Кобилните рамена се използват за прехвърляне на движение от тласкащите пръти към стеблата на клапана. Повърхността на кобилицата в контакт със стеблото на клапана е изкована. Кобилните рамена на всмукателните и изпускателните клапани се различават по форма, но са поставени на обща ос.
Рамото на кобилицата, обърнато към тласъка, е снабдено с отвор с резба, в който се завинтва регулиращ винт, чрез завъртане на който е възможно да се регулира термичният хлабина на клапана. Главата на регулиращия винт е закалена и има плоска контрагайка за застопоряване.
В средната част на кобилицата е пробит сензорен превключвател от малки канали. През единия канал маслото се подава за смазване на оста на кобилните рамена, през втория се впръсква масло между намотките на пружините на клапана по посока на стеблото на клапана.
Вентилите отварят и затварят входните и изходните канали на горивните камери, което дава възможност в точното време да се напълнят цилиндрите с прясна смес въздух-гориво и да се отстранят отработените газове от тях.
Вентилите са изработени от специална стомана. Клапанът се състои от стебло и пластина. Коничната част на диска, съседна на седлото на клапана и наречена уплътнителна повърхност, е скосена под ъгъл от 45° 30' ± 5' (при чешки клапани) или 44° 50' ± 20' (при вносни клапани) .
Стъблото на клапана е изработено от стомана, тарелката е изработена от сплав AKMV, а уплътнителната повърхност на отвора е допълнително покрита със слой от специална сплав Stelit F, която го предпазва от увреждащото въздействие на газовете, нагрети до много високи температури .
Входните клапани са изработени от топлоустойчива стомана, уплътнителната повърхност на плочата е оформена чрез коване. Стъблата на клапаните са хромирани, което намалява компонента на триене и предотвратява възможността от заклинване в направляващите втулки.
Използваните материали, в зависимост от честотата на регулиране на хлабината на клапаните, гарантират правилното функциониране на клапаните за 120 000 км пробег.
Диаметърът на пластината на входящия клапан е 34 мм, на изпускателния клапан е 30 мм. Това се прави, за да се сведе до минимум зоната в контакт с горещи отработени газове. В края на стеблата на клапаните са предвидени жлебове за монтаж на крекери за разделени брави.
Разделените брави се състоят от двойна конусна втулка - крекери, които са фиксирани върху пръта с горната пластина на пружините. Пружините притискат дисковете на клапаните с уплътнителните си повърхности към седлата, като по този начин осигуряват добра херметичност на горивните камери.
Пружините са изработени от специална стомана. Всеки клапан е оборудван с две винтови пружини: външна и вътрешна. Използването на две пружини вместо една се дължи на факта, че поради ограниченото пространство една пружина няма да може да осигури необходимата сила за притискане на плочата към седалката. Пружините са навити в противоположни посоки, което елиминира риска от преплитане на намотките им в случай на повреда.
Височината на пружините е избрана по такъв начин, че при максимална компресия (при отворен клапан) намотките да не се допират една до друга.
Долните намотки на пружините се опират на повърхността на цилиндровата глава чрез стоманена шайба. Използването на такива шайби се оказа необходима мярка, тъй като главата на цилиндъра е изработена от мека алуминиева сплав.
Горните краища на пружината се опират на плоча, фиксирана в края на стеблото на клапана. Номиналните стойности на пружината на клапана са изброени в Спецификации.
Водачите на клапаните са изработени от чугун. Целта на втулките е постоянно да поддържат клапана в правилното положение спрямо седлото, да осигуряват свободното му движение и да отстраняват излишната топлина. Втулките се притискат в главата на цилиндъра. Не се извършва освобождаване на втулки с ремонтни размери.
Върху втулките се поставят семеринги. От вътрешната страна на капачката има пръстеновидна издатина, която събира излишното масло от стеблото на клапана. В горната част на капачката е монтирана малка пръстеновидна пружина, която осигурява постоянното й налягане към пръта. Използването на маслени уплътнения позволява да се намали разходът на двигателно масло, свързан с проникването му в горивните камери. Съответно се намалява нивото на емисиите на въглеводородни съединения в атмосферата.
Седалките на клапаните осигуряват херметичността на клапаните и отвеждането на топлината от последните. Седалките са изработени от специален чугун, имат формата на пръстен с правоъгълно сечение и са притиснати в тялото на цилиндровата глава под много високо налягане. Материалът, използван за производството на седла, ви позволява да използвате както безоловен, така и оловен бензин за зареждане на автомобил.