Hlava motora (čelný pohľad)
1 - Otvor na sviečku; 2 - Štítok na pripojenie kábla zapaľovacej sviečky; 3 - Vodidlá ventilov
Hlava motora (zadný pohľad)
1 - Otvory výfukových ventilov; 2 - otvory sacích ventilov; 3 - Výstup chladiacej kvapaliny; 4 - Otvory vstupných ventilov
Hlava motora
Vzhľad hlavy valcov je znázornený na obrázku.
Spaľovacie komory sú umiestnené v hlave valcov. Vodidlá ventilov sú zalisované do hliníkového odliatku hlavy. Puzdrá sú vyrobené z liatiny s prídavkom 0,5% fosforu.
Sedlá sacích a výfukových ventilov sú zalisované do stien spaľovacích komôr hlavy valcov (sedlo sacieho ventilu s väčším priemerom).
Vstupné a výstupné kanály sú vyvedené na rovnakú stranu hlavy, čo umožňuje predhrievanie zmesi vzduchu a paliva vo vstupných kanáloch. Vstupné kanály sú okrúhle (Ø 25 mm) a vyvedené nad dieliky s oválnym prierezom 22x30 mm.
Na opačnej strane hlavy valca sú otvory so závitom na inštaláciu zapaľovacích sviečok (M14x1,25). Vedľa výklenkov sviečky sú značky vo forme čísel od 1 do 4, ktoré označujú, ku ktorej svorke krytu rozdeľovača zapaľovania by mal byť pripojený BB vodič tejto sviečky.
Vodné galérie sú napojené na výstup, v blízkosti ktorého je inštalovaný kryt termostatu, a na vstupy umiestnené v hornej časti hlavy valcov vedľa spaľovacích komôr.
Spojovacia plocha bloku a vnútorné povrchy spaľovacích komôr sú starostlivo opracované tak, aby tvar a požiadavky na čistotu udržiavali rovnaký objem všetkých spaľovacích komôr a aby sa dosiahol rovnaký kompresný pomer vo všetkých valcoch. Spracovanie navyše zaručuje tesnosť spojov.
Hlava valca je pripevnená k bloku desiatimi šesťhrannými skrutkami M11 a štyrmi maticami naskrutkovanými na čapy M8. Sedem skrutiek má dĺžku 168 mm, dva 183,5 mm a jeden 132,5 mm. Hlavy skrutiek majú vnútorný šesťhran pre 10 mm tyčový kľúč.
Tesnenie hlavy valcov je vyrobené z vystuženého materiálu bez obsahu azbestu. Vzhľadom na nízku elasticitu tesnenia nie je po prvých tisíc kilometroch potrebné uťahovať skrutky hlavy.
Vrch hlavy je uzavretý vekom, ktoré je tiež odliate z hliníkovej zliatiny. Kryt hlavy valcov je vybavený plniacim hrdlom oleja, ktorý je uzavretý plastovou zátkou. Tesnosť korku je zabezpečená jeho vybavením gumovým tesniacim krúžkom 70x60 mm.
Medzi hlavou valca a jej krytom je nainštalované gumové tesnenie, ktoré zabraňuje úniku motorového oleja.
Blok valcov
Blok valcov je hlavnou nosnou časťou konštrukcie pohonnej jednotky. Blok je vyrobený z ľahkej hliníkovej zliatiny vstrekovaním. Hmotnosť bloku je 13 kg.
V spodnej časti bloku valcov sú tri ložiská kľukového hriadeľa. Kľukový hriadeľ má tri hlavné čapy (takzvaný čiastočný kľukový hriadeľ).
Vrchnáky ložísk sú vyrobené z liatiny a keďže nie sú zameniteľné, sú označené príslušnými číslami. Na druhom kryte z vonkajšej strany je závitový otvor na pripevnenie nasávania oleja olejového čerpadla.
Viečka hlavných ložísk sú upevnené skrutkami M11, ktorých požadovaná uťahovacia sila je 67÷75 Nm).
Blok valcov má kanály pre chladiacu kvapalinu, ako aj kanály na prívod oleja.
Závit v otvoroch v bloku pre skrutky hlavy valcov začína 30 mm pod horným rezom otvoru, čo zaisťuje lepšiu tesnosť spoja uzlov a znižuje koncentráciu liatych napätí okolo upevňovacích prvkov.
Olejová vaňa je pripevnená k spodnej časti bloku deviatimi skrutkami M6.
Vložky valcov
Objímky sú vyrobené zo sivej liatiny s prídavkom 0,5% fosforu. Vložky sú inštalované vo vývrtoch valcov v bloku.
Vonkajší povrch návlekov je umývaný chladiacou kvapalinou, t.j. ide o tzv "mokré" rukávy.
Pracovné plochy objímok sú brúsené s vysokým stupňom čistoty.
Každý z rukávov je vybavený dvoma montážnymi pásmi, z ktorých jeden je umiestnený na vrchu a druhý - vo vzdialenosti asi 2/3 dĺžky rukáva bližšie k jeho spodnému okraju.
Aby sa zabezpečila správna inštalácia objímok, výrobca vyrába medené kruhové podložky s hrúbkou 0,10, 0,12 a 0,14 mm. Výber podložiek sa používa na zabezpečenie toho, aby objímka vyčnievala zo spaľovacej komory do presne stanovenej výšky. Objímky by mali vyčnievať nad povrch tvárnice o 0,07÷0,13 mm.
Objímky sa vyrábajú s menovitým vnútorným priemerom 75,5 mm a sú usporiadané v skupinách podľa tolerancií troch tried: A, B a C (pozri špecifikácie). Trieda objímky je aplikovaná na jej bočnom povrchu.
Výrobca neposkytuje možnosť použitia objímok opravných veľkostí.
Mechanizmus distribúcie plynu
Časový diagram
1 - vačka vačkového hriadeľa; 2 - Tlačidlo; 3 - Tlačná tyč; 4 - Ventil; 5 - Vonkajšia pružina; 6 - Vnútorná pružina; 7 - Doska; 8 - vahadlo pohonu ventilov; 9 - Nastavovacia skrutka; 10 - Poistná matica
Mechanizmus distribúcie plynu (načasovanie) riadi nasávanie zmesi čerstvého vzduchu a paliva do valcov vo vhodných momentoch a vypúšťanie výfukových plynov zo spaľovacích komôr.
Motor patrí do rodiny jednotiek OHV, t.j. má horné ventily. Vačkový hriadeľ je v tomto poradí dole. Schéma mechanizmu je znázornená na priloženom obrázku.
Vačky vačkového hriadeľa, ktoré sa otáčajú, zdvíhajú tlačné prvky, ktorých pohyb sa prenáša cez tyče na vahadlá. Vahadla sú umiestnené na samostatnej náprave, upevnené konzolami na hlave valcov. Kmitavými pohybmi vahadlá priamo pôsobia na drieky ventilov a nútia ich, aby sa otvárali a zatvárali v správnom čase.
Každý z ventilov je pritlačený k jeho sedlu dvomi pružinami (interný a externý). Ventily sa pohybujú vo vodiacich puzdrách zalisovaných do hlavy valcov.
Vačkový hriadeľ, ktorý riadi činnosť ventilov prostredníctvom ôsmich excentrických vačiek, je vyrobený z vysoko kvalitnej ocele. Vačky sú tvrdené vysokofrekvenčným prúdom. Vačkový hriadeľ je uložený v troch klzných ložiskách opracovaných priamo do odliatku bloku valcov. Aby sa uľahčila inštalácia hriadeľa do ložísk, všetky tri majú iný priemer. Prvý na časovej strane krku má najväčší priemer, stredný je o niečo menší a nakoniec posledný (najbližšie k zotrvačníku), - najmenší. Vačkové hriadele sú dostupné len s čapmi nominálnej veľkosti (pozri špecifikácie).
Každý pár vačiek riadi otváranie a zatváranie ventilov jedného valca. Nesprávna registrácia pracovných líšt (stúpa) vačky určujú momenty (uhly vzhľadom na TDC) otváranie a zatváranie ventilov (pozri Špecifikácie na začiatku tejto kapitoly).
Hnacie ozubené koleso rozvodovej reťaze je namontované na čape predného kľukového hriadeľa. Na rozvode - poháňaný. Ozubené kolesá sú namontované na čapoch napínacích hriadeľov, zablokované proti otáčaniu segmentovými kľúčmi a pritlačené skrutkami zaskrutkovanými do koncov čapov.
Na vačkovom hriadeli je okrem hnaného ozubeného kolesa nainštalované aj hnacie koleso olejového čerpadla a rozdeľovač zapaľovania. Vzhľadom na vyššie uvedené je správna relatívna poloha hviezd životne dôležitá, pretože na nej závisí inštalácia fáz distribúcie plynu.
Správna poloha vačkového hriadeľa voči kľukovému hriadeľu sa dosiahne vhodným umiestnením značiek na oboch ozubených kolesách. Značky sú vytvorené vo forme plytkých vrtov a musia byť navzájom oddelené vzdialenosťou rovnajúcou sa 12 reťazovým článkom. V tomto prípade je odkaz umiestnený nad štítkom vedúceho ozubeného kolesa považovaný za prvý, nad štítkom otroka - dvanásty.
Tlačidlá sú vyrobené vo forme otvoreného valca.Jedna strana spodnej časti posúvača, spolupôsobiaca s vačkou sťahováka, je plochá, na druhej strane je guľové vybranie, do ktorého sa zasúva koniec posúvača vstúpi. Pracovná plocha posúvača je vyrobená veľmi tvrdo.
Tlačné tyče prenášajú pohyb na vahadlá pohonu ventilu. Tyče sú vyrobené z kovanej oceľovej tyče s kalenými a leštenými koncami. Horný koniec tyče je vo forme zvonu, zatiaľ čo spodný koniec je vyrobený vo forme mierne rozšírenej pologule. Tlačné tyče sacích a výfukových ventilov majú rovnakú dĺžku.
Vahadla sa používajú na prenos pohybu z tlačných tyčí na drieky ventilov. Povrch vahadla v kontakte s driekom ventilu je kovaný. Vahadla sacích a výfukových ventilov sa líšia tvarom, ale sú umiestnené na spoločnej náprave.
Rameno vahadla smerujúce k tlačnej tyči je vybavené závitovým otvorom, do ktorého sa naskrutkuje nastavovacia skrutka, ktorej otáčaním je možné nastaviť tepelnú vôľu ventilu. Hlava nastavovacej skrutky je kalená a má plochú poistnú maticu na aretáciu.
V strednej časti vahadla je vyvŕtaný senzorový spínač malých kanálikov. Cez jeden kanál je privádzaný olej na mazanie osi vahadiel, cez druhý je olej vstrekovaný medzi závity ventilových pružín v smere drieku ventilu.
Ventily otvárajú a zatvárajú vstupné a výstupné kanály spaľovacích komôr, čo umožňuje v správnom čase naplniť valce čerstvou zmesou vzduchu a paliva a odstrániť z nich výfukové plyny.
Ventily sú vyrobené zo špeciálnej ocele. Ventil pozostáva z drieku a dosky. Kužeľová časť kotúča priliehajúca k sedlu ventilu a nazývaná tesniaca plocha je skosená pod uhlom 45°30'±5' (vo ventiloch českej výroby), alebo 44°50'±20' (v importovaných ventiloch).
Vreteno ventilu je vyrobené z ocele, sedlo je vyrobené zo zliatiny AKMV a tesniaca plocha sedla je navyše pokrytá vrstvou špeciálnej zliatiny Stelit F, ktorá ho chráni pred škodlivými účinkami plynov zahriatych na veľmi vysoké teploty..
Vstupné ventily sú vyrobené zo žiaruvzdornej ocele, tesniaca plocha dosky je tvorená kovaním. Drieky ventilov sú pochrómované, čo znižuje treciu zložku a zabraňuje možnosti zaseknutia vo vodiacich puzdrách.
Použité materiály v závislosti od frekvencie nastavovania ventilovej vôle zaručujú správne fungovanie ventilov na 120 000 km jazdy.
Priemer taniera sacieho ventilu je 34 mm, výfukového ventilu je 30 mm. Deje sa tak s cieľom minimalizovať oblasť kontaktu s horúcimi výfukovými plynmi. Na konci driekov ventilov sú drážky na inštaláciu sušienok pre delené zámky.
Delené zámky pozostávajú z dvojitého kužeľového puzdra - crackerov, ktoré sú upevnené na tyči s hornou doskou pružín. Pružiny pritláčajú kotúče ventilov svojimi tesniacimi plochami k sedlám, čím zabezpečujú správnu tesnosť spaľovacích komôr.
Pružiny sú vyrobené zo špeciálnej ocele. Každý ventil je vybavený dvoma vinutými pružinami: vonkajšou a vnútornou. Použitie dvoch pružín namiesto jednej je spôsobené tým, že z dôvodu obmedzeného priestoru jedna pružina nebude schopná poskytnúť správnu silu na pritlačenie dosky k sedlu. Pružiny sú navinuté v opačných smeroch, čím sa eliminuje riziko prepletenia ich závitov v prípade poškodenia.
Výška pružín je zvolená tak, aby pri maximálnej kompresii (s otvoreným ventilom) cievky sa navzájom nedotýkajú.
Spodné závity pružín sa opierajú o povrch hlavy valcov cez oceľovú podložku. Použitie takýchto podložiek sa ukázalo ako nevyhnutné opatrenie, pretože hlava valcov je vyrobená z mäkkej hliníkovej zliatiny.
Horné konce pružiny sa opierajú o dosku upevnenú na konci drieku ventilu. Hodnoty ventilových pružín sú uvedené v technické údaje.
Vodidlá ventilov sú vyrobené z liatiny. Účelom puzdier je neustále udržiavať ventil v správnej polohe voči sedlu, zabezpečiť jeho voľný pohyb a odvádzať prebytočné teplo. Puzdrá sú vtlačené do hlavy valcov. Uvoľnenie puzdier opravných veľkostí sa nevykonáva.
Na puzdrá sú nasadené olejové tesnenia. Na vnútornej strane uzáveru je prstencový výstupok, ktorý zachytáva prebytočný olej z drieku ventilu. V hornej časti uzáveru je inštalovaná malá prstencová pružina, ktorá zabezpečuje jeho konštantný tlak na tyč. Použitie olejových tesnení umožňuje znížiť spotrebu motorového oleja spojenú s jeho prienikom do spaľovacích komôr. V súlade s tým sa zníži úroveň emisií uhľovodíkových zlúčenín do atmosféry.
Sedlá ventilov zabezpečujú tesnosť ventilov a odvod tepla z ventilov. Sedadlá sú vyrobené zo špeciálnej liatiny, majú tvar prstenca obdĺžnikového prierezu a sú zalisované do tela hlavy valcov pod veľmi vysokým tlakom. Materiál použitý na výrobu sediel umožňuje použiť na tankovanie auta bezolovnatý aj olovnatý benzín.