Двигатель ГАЗ-21: продольный разрез (Цветной альбом, лист 3)

1 — вставка гильзы цилиндра; 2 — выпускной клапан; 3 — распорная пружина коромысел; 4 — вставное седло клапана; 5 — впускной клапан; 6 — водораспределительная труба; 7 — крышка маслоналивного патрубка – фильтр вентиляции картера; 8 — стойка оси коромысел; 9 — выпускной патрубок водяной рубашки цилиндров; 10 — термостат; 11 — прокладка термостата; 12 — передняя и задняя лопасти вентилятора; 13 — шкив вентилятора; 14 — прокладка крышки распределительных шестерен; 15 — шестерня распределительного вала; 16 — упорный фланец распределительного вала; 17 — распорное кольцо распределительного вала; 18 — распределительный вал; 19 — крышка распределительных шестерен; 20 — трубка смазки распределительных шестерен (с двигателей последнего выпуска трубка снята); 21 — шкив коленчатого вала; 22 — отражатель крышки распределительных шестерен; 23 — ступица шкива коленчатого вала; 24 — распределительная шестерня коленчатого вала; 25 — подушка передней опоры двигателя; 26 — ремень вентилятора; 27 — передний сальник коленчатого вала; 28 — маслоотражатель коленчатого вала; 29 — передняя прокладка масляного картера; 30 — упорная шайба коленчатого вала; 31 — передняя шайба упорного подшипника коленчатого вала; 32 — вкладыш подшипника коленчатого вала; 33 — задняя шайба упорного подшипника коленчатого вала; 34 — кронштейн крепления подушки передней опоры двигателя к блоку; 35 — коленчатый вал; 36 — крышка коренного подшипника коленчатого вала; 37 — поршень; 38 — шатун; 39 — поршневой палец; 40 — уплотнительное кольцо гильзы цилиндра; 41 — гильза цилиндра; 42 — пробка сливного отверстия масляного картера; 43 — масляный картер; 44 — ограничитель подушки задней опоры двигателя; 45 — подушка задней опоры двигателя; 46 — маховик; 47 — держатель сальника заднего подшипника коленчатого вала; 48 — набивка сальника коленчатого вала; 49 — крышка заднего коренного подшипника коленчатого вала; 50 — блок цилиндров; 51 — пробка отверстия слива конденсата

БЛОК ЦИЛИНДРОВ И ГОЛОВКА ЦИЛИНДРОВ

Блок цилиндров составляет одно целое с верхней частью картера и отлит из алюминиевого сплава высокой прочности. Цилиндры имеют легкосъемные «мокрые» гильзы, которые отлиты из серого чугуна. Для увеличения износостойкости гильза в верхней части на длине 50 мм снабжена вставкой из кислотоупорного чугуна. В блоке цилиндров гильза центрируется двумя поясками (в верхней и нижней частях) и фланцем в верхней части. Высота фланца на 0,005–0,055 мм больше проточки в блоке. Этим при затяжке головки обеспечивается надежное уплотнение торца гильзы. В нижней части гильза уплотняется резиновой прокладкой. Размеры прокладки в свободном состоянии: внутренний диаметр — 90 мм, толщина — 2,5 мм, высота — 6 мм. Гильза должна вставляться в блок цилиндров свободно от руки. Тугая посадка недопустима, так как вызывает деформацию гильзы и неправильную работу поршня и колец, следствием чего могут быть увеличенный расход масла и дымление двигателя. В нижней части блока цилиндров расположены пять коренных подшипников. Крышки подшипников, изготовленные из дюралюминия, крепятся к блоку двумя шпильками диаметром 14 мм. Гайки шпилек контрятся попарно проволокой или шплинтуются. Момент затяжки гаек должен быть равен 12,5—13,6 кГм. Крышки обрабатываются в сборе с блоком и поэтому между собой не взаимозаменяемы. Чтобы не перепутать крышки второго и третьего коренных подшипников, которые одинаковы, на них и около них на блоке выбиты соответственно цифры 2 и 3.

К задней части блока болтами прикреплен картер сцепления. Он также обрабатывается совместно с блоком цилиндров. Поэтому картеры сцепления разных двигателей не взаимозаменяемы. Головка — общая для всех цилиндров. Отлита из алюминиевого сплава. Седла клапанов вставные, отлиты из жаропрочного чугуна высокой твердости. Втулки клапанов выполнены из металлокерамики. Головка цилиндров крепится к блоку десятью стальными шпильками диаметром 11мм. Под гайки шпилек поставлены цианированные стальные шайбы. Между головкой и блоком имеется прокладка из асбестового картона, армированного металлическим каркасом. Окна камеры окантованы тонкой жестью. Момент затяжки гаек крепления головки должен быть в пределах 7,3–7,8 кГм. Затяжку следует производить на холодном двигателе. Затяжку начинать со средних шпилек, затем затягивать гайки шпилек между цилиндрами 1–2 и 3–4 и в последнюю очередь гайки крайних шпилек. Затяжку рекомендуется делать в два приема: сначала предварительно, а затем окончательно, пользуясь динамометрическим ключом. Первую затяжку следует делать после обкатки. Во время работы двигателя, особенно изношенного, поршневые кольца которого пропускают много масла, на стенках камер сгорания и днищах поршней отлагается слой нагара. Это ухудшает теплоотдачу через стенки в воду, вызывает местные перегревы, детонацию, калильные зажигания. В результате мощность двигателя падает, расход топлива увеличивается. При появлении таких неисправностей следует снять головку цилиндров и очистить камеры и днища поршней от нагара. Если двигатель работал на этилированном бензине, нагар предварительно смочить керосином. При очистке днищ поршней надо следить, чтобы частицы нагара не попали в зазор между головкой поршня и цилиндром. При длительной работе исправного, неизношенного двигателя на малых нагрузках в камерах сгорания также образуется нагар. В таком случае для удаления нагара нет необходимости снимать головку цилиндров. Достаточно проехать 150–200км с большой скоростью, чтобы произошла самоочистка камер от нагара. При этом надо применять высококачественный бензин.

ПОРШНИ И ШАТУНЫ

Поршни отлиты из алюминиевого сплава и термически обработаны. Головка поршня цилиндрическая, юбка — овальная и конусная. Ось отверстия под поршневой палец смещена от средней плоскости на 1,5 мм в правую (по ходу автомобиля) сторону. Это делает работу поршня более бесшумной. Для улучшения приработки поршень покрыт слоем олова толщиной 0,004–0,006 мм. Во избежание ошибок при установке поршня в цилиндр на боковой стенке поршня у бобышки под палец отлита надпись «Назад». В соответствии с этой надписью поршень указанной стороной должен быть обращен к задней части двигателя.

Поршни одного комплекта (установленные в один двигатель) по массе не должны отличаться более чем на 4 г. Поршни к цилиндрам подбираются с зазором 0,012–0,024 мм. Правильность подбора проверяется протягиванием ленты-щупа, проложенного между поршнем и гильзой в плоскости, перпендикулярной оси поршневого пальца. Размеры ленты: толщина 0,05 мм, ширина 13 мм и длина 250 мм. Усилие протягивания (замеряется пружинным безменом) должно быть в пределах 3,5–4,5 кГ.

Поршневых колец три: два компрессионных и одно маслосъемное. Все кольца изготовлены из чугуна. Компрессионные кольца на внутренней поверхности имеют фаску. На поршень кольца должны быть установлены фаской кверху. Нарушение этого условия вызывает резкое возрастание расхода масла и дымление двигателя.

Для увеличения долговечности верхнее компрессионное кольцо покрыто слоем пористого хрома, остальные кольца — луженые.

Монтажный зазор в замке колец должен быть в пределах 0,3–0,5 мм. Торцовый зазор для верхнего компрессионного кольца равен 0,05–0,082 мм, для второго компрессионного и маслосъемного колец — 0,035–0,067 мм.

Через 80–100 тыс.км пробега обычно наступает необходимость в смене поршневых колец. К этому сроку они изнашиваются, в результате чего наблюдается дымление двигателя, падение его мощности, увеличение расхода масла.

Для снятия и установки колец на поршень следует пользоваться специальным съемником. Перед установкой колец канавки в поршне необходимо очистить от нагара. Эту операцию выполняют специальным инструментом или концом поломанного кольца. Всячески следует остерегаться соскабливания вместе с нагаром металла со стенок канавки.

Поршневые пальцы — плавающего типа, стальные, наружная поверхность их закалена. Палец подбирается к шатуну с зазором от 4,5 до 9,5 мкм. При правильном зазоре поршневой палец под усилием большого пальца руки должен плотно входить в отверстие шатуна. В поршень палец входит с зазором в 2,5 мкм или с натягом также 2,5 мкм. Перед установкой пальца поршень нагревают до 70 С (в горячей воде).

Шатуны — стальные, кованые. Крышка кривошипной головки крепится к шатуну двумя стальными шлифованными болтами. Момент затяжки болтов должен быть в пределах 6,8–7,5 кГм. Крышки обработаны в сборе с шатунами, поэтому их нельзя переставлять с одного шатуна на другой. В стержне шатуна под кривошипной головкой имеется отверстие диаметром 1,5 мм, через которое производится смазка зеркала цилиндра. Это отверстие должно быть направлено в правую сторону двигателя, т.е. в сторону, противоположную от распределительного вала. Для обеспечения правильного положения шатуна и крышки кривошипной головки на шатуне шатун с крышкой должен быть установлен в двигатель таким образом, чтобы номер детали, откованный на средней полке стержня, и выступ на крышке были обращены к передней стороне двигателя. Гайки болтов крепления крышек кривошипных головок стопорят при помощи шплинтов. Шплинт должен плотно входить в отверстие болта.

Шатуны точно подогнаны по массе. Разница в массе для обеих головок в одном комплекте шатунов не должна превышать 4 г, а разница в общей массе шатунов — 8 г.

ПОДВЕСКА ДВИГАТЕЛЯ

Двигатель установлен на шасси на трех резиновых подушках, из которых две расположены в передней части, под крышкой коробки передач. Верхняя пластина задней подушки, имеющая П–образную форму, входит с небольшим зазором в скобу-ограничитель, установленную под подушкой на поперечине. Это устройство препятствует чрезмерному перемещению двигателя в продольном направлении при торможении и разгоне автомобиля.