2.1. Основные элементы
Кто интересуется работой двигателя, ниже найдет краткое описание важнейших частей, прежде чем мы перейдем к ремонтным работам и техобслуживанию.
Поршни, шатуны и цилиндры
В верхней трети каждого поршня в соответствующих канавках упруго вставлены
три поршневых кольца. Они, амортизируя, давят на стенку цилиндра. Оба верхних
поршневых кольца не пропускают газы из камеры сгорания вниз в картер, в то время
как нижнее маслосъемное поршневое кольцо предотвращает излишнее попадание смазки
от картера в камеру сгорания.
Цилиндры, в которых поршни ходят вверх и вниз, расположены в чугунном блоке
цилиндров двигателя. Внутренние стенки цилиндров отшлифованы крестообразной
шлифовкой. Стенки цилиндра не должны быть совершенно гладкими, потому что иначе
необходимое для смазки масло не сможет держаться на них. При ремонте двигателя
рабочие поверхности цилиндров могут быть отшлифованы до двух раз.
Коленчатый вал
Задача коленчатого вала состоит в том, чтобы преобразовать прямолинейное движение
ходящих в цилиндре вверх и вниз поршней во вращательное движение.
Ведущие к поршням соединительные тяги – шатуны – действуют на коленчатый вал,
они расположены на шатунных шейках коленчатого вала. Для предотвращения излишней
вибрации напротив шатунных шеек размещены противовесы.
Чтобы предотвратить прогибание коленчатого вала в процессе эксплуатации, его
располагают у 4-цилиндрового двигателя на пяти, а у 5-цилиндрового на шести
подшипниках – коренных шейках. Каждое «колено», расположенное на шатуне, таким
образом, справа и слева поддерживается подшипником. По-другому у 6-цилиндрового
двигателя: из соображений экономии места здесь два шатуна всегда расположены
между двумя коренными подшипниками. Тем самым такой двигатель имеет в общей
сложности 4 главных коренных подшипника.
Сзади по направлению движения на коленчатом валу расположен диск с зубчатым
венцом для шестерни стартера. Это маховик, на котором монтируется сцепление
и, тем самым, осуществляется связь с коробкой передач, или ведомый диск, к которому
прикреплен преобразователь крутящего момента автоматической коробки передач.
На другом конце коленчатого вала прикреплены ведущая шестерня зубчатого ремня
и шкив.
Головка блока цилиндров и распределительный вал
Головка блока цилиндров в определенном смысле представляет собой верхнюю границу
камер сгорания.
В самом верху головки блока цилиндров расположен распределительный вал. Своими
(эксцентриками) кулачками он заставляет клапаны открываться и закрываться при
определенных положениях поршней. Тем самым он определяет фазы газораспределения.
Привод распределительного вала обеспечивает коленчатый вал посредством зубчатого
ремня.
Но привод клапанов происходит не непосредственно через распределительный вал.
Промежуточной инстанцией являются так называемые тарельчатые толкатели. Каждый
такой тарельчатый толкатель надет на стержень клапана.
Гидравлические толкатели
Привод клапанов с помощью гидравлического толкателя: находящееся под повышенным давлением масло обозначено красным цветом. Светло-красный цвет означает количество масла, не нужное для привода клапанов.
|
|
|
1 – кулачок распределительного
вала;
|
6 – стержень клапана;
|
В уже упомянутые тарельчатые гидравлические толкатели встроено гидравлическое регулирование зазора в клапанах. Это устройство приводит к тому, что необходимый раньше контроль зазора в клапанах теперь можно не проводить: привод клапанов работает без зазоров, и все же обеспечивается плотное прилегание закрытых клапанов на седло клапана и тем самым безупречная герметичность.
|
Подсказка: двигатель с гидравлическими толкателями может при первом запуске после долгой стоянки вызывать громкие стучащие звуки. Этот эффект возникает, если из гидравлических толкателей вытекло все масло и тем самым снова образовался зазор в приводе клапанов. Не стоит беспокоиться: спустя короткое время этот звук исчезает и привод клапанов работает снова бесшумно. Если же один из гидравлических толкателей стучит продолжительное время даже и при прогретом двигателе, то его необходимо проверить. |
Действие гидравлических толкателей
При закрытом клапане масло из смазочной системы двигателя попадает через кольцевой
паз в тарельчатый толкатель. После прохождения обратного клапана в толкателе
смазка попадает в пустую еще камеру высокого давления и полностью заполняет
ее.
Кроме того, пружина прижимает тарельчатый толкатель к распределительному валу.
Если теперь поворачивается распределительный вал и его эксцентрический кулачок
давит на тарельчатый толкатель, то в камере поднимается давление. Обратный клапан
закрывает впускное отверстие, благодаря чему масло больше не может выйти наружу.
Поскольку масло несжимаемо, то тем самым устанавливается жесткая связь между
тарельчатым толкателем и цилиндром. То есть клапан можно выдавить вниз силой
кулачка.
После закрытия клапана из-за утечки масла возникает небольшой зазор, который,
однако, немедленно уравновешивается пружиной сжатия, выдавливающей тарельчатый
толкатель вверх. В увеличившийся объем камеры высокого давления при открытом
обратном клапане снова устремляется масло. Тем самым гидравлический толкатель
готов к следующему приводу клапана.
Зубчатый ремень
Прохождение зубчатого ремня в 6-цилиндровом двигателе
|
|
|
1 – шкив насоса охлаждающей
жидкости;
|
3 – зубчатый шкив ремня коленчатого
вала;
|
Приводимый в движение коленчатым валом зубчатый ремень – это почти бесшумный элемент привода распределительного вала.
Зубчатые ремни 4- и 5-цилиндрового двигателя оснащены так называемыми термочувствительными натяжными роликами.
Привод зубчатого ремня 4-цилиндрового двигателя
|
|
|
1 – натяжной ролик;
|
3 – зубчатый ремень. |
Привод зубчатого ремня 5-цилиндрового двигателя
|
|
|
1 – зубчатый ремень;
|
3 – термоэлемент. |
Зубчатый резиновый ремень, армированный стальной проволокой работает без износа, к тому же резиновая смесь зубчатого ремня обеспечивает сухую смазку шкивов. Наряду с распределительным валом зубчатый ремень приводит в действие у моделей с 5- и 6-цилиндровыми двигателями в том числе и насос охлаждающей жидкости. На моделях с 4-цилиндровыми двигателями ремень дополнительно приводит помежуточный вал, который в свою очередь приводит в движение масляный насос и распределитель.
Прокладка головки блока цилиндров
Прокладка между блоком цилиндров и головкой блока цилиндров обеспечивает изоляцию друг от друга камер сгорания и каналов для охлаждающей жидкости и масла. При этом она должна противостоять экстремальным колебаниям температуры и давления.