Шувалов ВАЗ-2101 3

Двигатель. Механизм газораспределения

На автомобиле ВАЗ двигатель с распределительным механизмом современной конструкции — «вал в головке». Сейчас многие ведущие автомобильные заводы на своих новых моделях размещают распределительный вал в головке двигателя, а не в блоке, как прежде. Таким образом, уходят в прошлое штанги привода клапанов, которые из-за большой длины были очень нежесткими. Увеличение же их сечения приводило к возрастанию инерции клапанного механизма. В обоих случаях было трудно создать быстроходный двигатель — при числе оборотов более 5000—5200 в минуту нарушались фазы газораспределения.
У моторов с распределительным валом в головке, как правило, меньше инерция клапанного механизма, а следовательно, они более быстроходны. Вот почему именно таким конструкциям АЗЛК, БМВ, «Воксхолл», «Датсун», «Мацуда», «Остин», «Опель», «Пежо», ФИАТ, «Триумф» и другие заводы отдали предпочтение в своих последних моделях.
У двигателя ВАЗ распределительный вал также в головке. Для камеры сгорания была избрана не полусферическая, а клиновидная форма. В последнем случае обеспечивается выгодное отношение поверхности камеры к ее объему, а также хорошее завихрение рабочей смеси.
В свою очередь, форма камеры сгорания определила расположение клапанов — не V-образное, как на «Москвиче-412», «Пежо-304» или БМВ-1600, а в один ряд.
В этом случае можно было разнести впускные и выпускные клапаны по разным сторонам головки. Такое их расположение позволяет улучшить наполнение цилиндров горючей смесью и получить более высокую мощность. Тем не менее для массового легкового автомобиля первостепенное значение имеет не столько мощность мотора, сколько его надежность. Если все каналы вывести на одну сторону головки, как сделано на двигателе ВАЗ, то картина распределения температур по ней будет более выгодной. Следовательно, сведется к минимуму возможность коробления головки и выхода из строя ее прокладки.

Цепной привод распределительного вала:
1 — ведомая звездочка распределительного вала;
2 — цепь;
3 — успокоитель;
4 — ведомая звездочка промежуточного вала; 5 — ведущая звездочка;
6 — натяжное устройство;
7 — плунжер.

Для привода распределительного вала в двигателе ВАЗ, как и на многих других моделях, цепная передача расположена в передней части головки и блока цилиндров. Ее двухрядная роликовая цепь 2 с шагом 9,525 мм состоит из 114 звеньев и связывает ведущую звездочку 5, сидящую на коленчатом валу, с ведомой звездочкой 1 распределительного вала и ведомой звездочкой 4 промежуточного вала. Звездочка 5 фиксируется относительно вала шпонкой. Звездочки 1 и 4 соединяются каждая со своим валом при помощи запрессованного в его торец штифта, который входит в одно из шести отверстий на ступице звездочки. Конструкция цепного привода позволяет при переборке двигателя сохранить неизменной взаимную установку цепи и звездочек. Таким образом упрощается восстановление первоначальных фаз газораспределения после снятия головки.

Установка ведущей звездочки цепного привода:
А и Б — контрольные метки.

При правильной установке привода механизма газораспределения метка А на ведущей звездочке должна встать против прилива Б на блоке двигателя. Чтобы их совместить, надо провернуть коленчатый вал.

Регулировка распределительного механизма:
А и Б — установочные метки распределительного вала;
В — щуп толщиной 0,15 мм для проверки зазора;
Г — шестигранник регулировочного болта;
Д — контргайка.

Для установки распределительного вала следует, поворачивая вал, совместить метку А на корпусе его подшипников с меткой Б на ведомой звездочке. При этом поршень четвертого цилиндра должен находиться в верхней мертвой точке. Как при проверке, так и при установке привода необходимо, чтобы ведущая ветвь цепи была натянута.

Гайка (отмечена стрелкой) для регулировки натяжения цепи.

При резком изменении числа оборотов двигателя из-за инерции цепи ее ведущая ветвь испытывает волнообразные колебания. Для их гашения служит успокоитель 3 (на первом рис.). Напротив него размещается натяжное устройство 6. Его выгнутый башмак закреплен одним концом на неподвижной оси, а другим — соединен с плунжером 7, прижимающим башмак к ведомой ветви цепи. Натяжение регулируют при помощи гайки плунжера, которая находится в передней правой части двигателя рядом с водяным насосом.
В процессе эксплуатации автомобиля подтягивать цепь следует через 10 тысяч километров пробега. Для этого надо ослабить регулировочную гайку, провернуть коленчатый вал рукояткой на 0,5—0,75 оборота и затянуть гайку.

Клапанный механизм:
1 — клапан;
2 — защитный колпачок;
3 — рокер;
4 — распределительный вал;
5 — зазор между рокером и кулачком;
6 — сферическая головка регулировочного болта;
7 — шестигранник регулировочного болта;
8 — контргайка;
9 — шпилечная пружина рокера.

Распределительный вал 4 расположен в отдельном корпусе, установленном на головке, и вращается в пяти подшипниках скольжения. К среднему из них подводится масло, которое через радиальные сверления поступает в центральный канал вала. Оттуда оно попадает к остальным подшипникам, а также к рокерам, избыток же его идет на смазку цепи и цепных звездочек.
Кулачки распределительного вала действуют на клапаны не непосредственно, а через рокеры 3. Одним концом каждый из них опирается на затылочную часть клапана 1, другим — на сферическую головку 6 регулировочного болта. Каждый рокер удерживается на сферической головке болта специальной пружиной 9 шпилечного типа.
Отпустив контргайку 8 и вращая регулировочный болт за его шестигранник 7, можно изменять высоту расположения сферы, на которую опирается рокер 3, а следовательно, и величину зазора между ним и кулачком распределительного вала.
Проверяют этот зазор, а если нужно, то и регулируют, после первых 1500—20U0 километров пробега, затем через следующие 4000—5000 километров и далее после каждых 10 000. Для измерения зазора служит плоский щуп В, который должен перемещаться между затылком кулачка и рокером с легким усилием. Когда необходима регулировка, то вращением болта Г устанавливают нужный зазор, затягивают контргайку, вновь проверяют зазор и, если он недостаточен, корректируют.

Диаграмма фаз газораспределения.

Продолжительность и моменты открытия клапанов, а также величина их максимального подъема (9,73 мм) определяются конфигурацией и взаимным расположением кулачков на распределительном валу и его установкой относительно коленчатого вала. О фазах газораспределения двигателя ВАЗ дает представление показанная диаграмма.
Если снять корпус распределительного вала, откроется доступ к клапанам и их пружинам. Каждый цилиндр обслуживают два клапана. Для повышения износостойкости их стержни азотированы, а на рабочие поверхности выпускных, примыкающие к седлам, наплавлен стеллит. Верхняя часть выпускного клапана сделана из той же стали, что и впускной, нижняя же, в том числе и тарелка, — из специальной жаростойкой стали. Различаются клапаны и диаметром тарелки: 37 мм у впускного и 31,5 мм у выпускного.
Алюминий, из которого сделана головка цилиндров, — неподходящий материал в качестве рабочей поверхности для клапанов. Поэтому в нее запрессованы чугунные седла и направляющие втулки. В верхней части втулок сделана резьба специального профиля,которая играет роль лабиринтного уплотнения. Она предотвращает перекачивание масла в зазор вокруг стержня клапана. С этой же целью на втулку сверху надет колпачок 2 из специальной теплостойкой резины.
Клапанный механизм закрыт сверху стальной штампованной крышкой, которая крепится к головке десятью болтами.