Автомобиль Газель до 2009 года. Двигатель УМЗ-4216 — часть 2

Ремонтные вкладыши коренных и шатунных подшипников (шес­ти ремонтных размеров) выпуска­ются под шейки коленчатого вала, уменьшенные на 0,25; 0,50; 0,75; 1,0; 1,25; 1,50 мм.

Шатуны - стальные кованые, со стержнем двутаврового сече­ния. Своими нижними (криво­шипными) головками шатуны соединены через вкладыши с ша­тунными шейками коленчатого вала, а верхними головками (в ко­торые запрессованы тонкостенные втулки из оловянистой бронзы) че­рез поршневые пальцы - с пор­шнями. По диаметру отверстия верхней головки шатуна под пор­шневой палец шатуны разбива­ются на четыре размерные группы с шагом 0,0025 мм, которые мар­кируются краской на теле шату­на: 1 - белая (25,0045—25,0070 мм);

2 - зеленая (25,0020-25,0045 мм);

3 - желтая (24,9995-25,0020 мм);

4 — красная (24,9970-24,9995 мм). Кривошипная головка шатуна - разъемная. Крышка кривошип­ной головки крепится к шатуну двумя болтами со шлифованной посадочной частью. Болты креп­ления крышек и гайки шатунных болтов изготовлены из легиро­ванной стали и термически обра­ботаны. Гайки шатунных болтов затягиваются требуемым моментом 68—75 Нм (6,8—7,5 кгс-м) и стопо­рятся фиксирующим герметиком. Крышки шатунов обрабатывают­ся в сборе с шатуном, поэтому их нельзя переставлять с одного ша-

туна на другой. Для предотвраще­ния возможной ошибки на шатуне и крышке (на бобышках под болт) выбиты порядковые номера ци­линдров. Они должны быть распо­ложены с одной стороны. Кроме того, углубления в крышке и ша­туне для фиксирующих выступов вкладышей также должны нахо­диться с одной стороны.

В стержне шатуна у кривошипной головки 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 распределительному валу.

При правильной сборке число­вое значение, выштампованное на средней полке стержня шатуна, а также выступ на крышке шату­на должны быть обращены к пере­дней стороне двигателя.

Поршни отлиты из высококрем­нистого алюминиевого спла­ва и термически обработаны. Для улучшения приработки поверх­ность поршня покрыта (элект­ролитическим способом) слоем олова толщиной 0,001-0,002 мм. Головка поршня - цилиндричес­кая с плоским днищем. На цилин­дрической поверхности головки проточены три канавки под пор­шневые кольца в двух верхних установлены komi [рессионные кольца, а в нижней — маслосъем-

нос. Компрессионные кольца препятствуют прорыву газов из ци­линдра в картер двигателя и спо­собствуют отводу тепла от поршня к цилиндру. Маслосъемное кольцо удаляет излишки масла со стенок цилиндра при движении поршня. В канавке под маслосъемное коль­цо с обеих сторон выполнены от­верстия, через которые отводится в картер двигателя масло, снимае­мое маслосъемным кольцом.

Юбка поршня овальная в попе­речном сечении и бочкообразная в продольном. Большая ось овала расположена в плоскости, перпен­дикулярной оси поршневого паль­ца. Наибольший диаметр юбки поршня располагается на 8 мм ниже оси поршневого пальца. Ось отвер­стия под поршневой палец смещена от оси симметрии поршня на 1,5 мм в правую (по ходу автомобиля) сто­рону для уменьшения шума от пс- рекладывания поршня от одной стенки гильзы к другой при из­менении направления движения поршня (вверх-вниз). Поэтому, чтобы поршни работали правиль­но, они должны быть установлены в цилиндры в строго определен­ном положении. Для этого на од­ной из бобышек поршня имеется надпись «ПЕРЕД». В соответствии с этой надписью поршень указан­ной стороной должен быть обращен к передней части двигателя.

Для подбора поршней к гильзам ци­линдров при сборке двигателя пор­шни разбиваются на пять размерных групп по наружному диаметру юбки (номинальный размер):

А-99,988-100,000 мм;

Б-100,000-100,012 мм;

В- 100,012-100,024 мм;

Г- 100,024-100,036 мм;

Д- 100,036-100,048 мм.

Группа поршня клеймится на его днище.

По диаметру отверстия под порш­невой палец поршни подразделя­ются на четыре размерные группы, которые маркируются краской на бобышках поршня: 1 — белая (24,9975—25,0000 мм); 2 - зеленая

(24,9950-24,9975 мм); 3 - желтая (24,9925—24,9950 мм); 4 - красная (24,9900—24,9925 мм). Метки груп­пы отверстия под палец могут быть также нанесены на днище поршня римскими цифрами, при этом каж­дой цифре соответствует свой цвет (I — белый, II — зеленый, III — жел­тый; IV — красный). Компрессионные кольца отлиты из чугуна: верхнее — из высокопроч­ного чугуна, обладающего высокой упругостью; нижнее — из серого чу­гуна . Верхнее компрессионное коль­цо работает в наиболее тяжелых условиях (при высоких температу­ре и давлении, а также при недо­статке смазки). Для увеличения износостойкости кольцо имеет боч­кообразный профиль, а его наружная поверхность, прилегающая к цилин­дру, покрыта слоем пористого хрома. Нижнее компрессионное кольцо скребкового типа - новое кольцо при установке в цилиндр соприка­сается с его зеркалом только кром­кой (кольцо выполняет не только функцию компрессионного, но и маслосъемного кольца). Для улучшения приработки наружная поверхность нижнего компрес­сионного кольца фосфатирована. На поршень кольцо должно быть установлено меткой «ТОР» вверх. Нарушение этого условия вызыва­ет резкое превышение расхода мас­ла и дымление двигателя. Маслосъемное кольцо чугун­ное с двумя хромированными ра-

бочими кромками и стальным радиальным расширителем в виде браслетной пружины. Высота ком­прессионных колец — 2,0 мм, мас­лосъемного — 5,0 мм. Поминальный зазор по высо­

те между поршневыми коль­цами и канавками в поршне (можно измерить набором щупов) должен составлять: 0,050—0,082 мм для компрессионных колец и 0,045—0,085 мм для маслосъем­ных колец.

Замок колец прямой.

Поршневые пальцы стальные,

трубчатого сечения, плавающе­

го типа. Палец свободно враща­ется в бобышках поршня (зазор или натяг 0,0025 мм) и втулке верхней головки шатуна (зазор 0,0045—0,0095 мм), от выпадения зафиксирован двумя стопорны­

ми пружинными кольцами, распо­ложенными в проточках бобышек поршня. Наружный диаметр паль­ца — 25 мм. Чтобы предупредить стук пальцев, их подбирают к пор­шням с минимальным зазором, допустимым по условиям смаз­ки. Для удобства подбора пальцы (по наружному диаметру) разби­вают на четыре размерные груп­пы, которые маркируются краской:

1 - белая (24,9975-25,0000 мм);

2 - зеленая (24,9950-24,9975 мм);

3 - желтая (24,9925-24,9950 мм);

4 - красная (24,9900—24,9925 мм). Для обеспечения динамической уравновешенности двигателя сум­марная масса поршня, поршневого пальца, колец и шатуна, устанав­ливаемых в двигатель, может иметь разницу по цилиндрам не более 9 г,

Шатунно-поршневая группа: 1 - гайка; 2 - крышка шатуна; 3 - вкладыши шатунного подшипника; 4 - шатун; 5 - поршень; 6 - палец; 7 - стопорное кольцо; 8 - верхнее ком­прессионное кольцо; 9 - нижнее компрессионное кольцо; 10 - расширитель маслосъем­ного кольца; 11 - маслосъемное кольцо

что обеспечивается подбором дета­лей соответствующей массы. Головка блока цилиндров отли­та из алюминиевого сплава, об­щая для всех четырех цилиндров. Головка крепится к шпилькам бло­ка цилиндров десятью гайками. Между блоком и головкой блока цилиндров установлена уплотни­тельная прокладка. На правой сто­роне головки блока цилиндров расположены окна впускных и вы­пускных каналов.

В головку запрессованы седла и на­правляющие втулки восьми кла­панов - соседняя пара клапанов управляет процессами впуска воз­духа и выпуска отработавших газов каждого цилиндра.

Клапаны стальные, выпускные — с тарелкой из жаропрочной стали и наплавленной фаской. Диаметр тарелки впускного клапана боль­ше, чем диаметр выпускного. Диаметральный зазор между стерж­нем клапана и направляющей втул­кой не должен быть более 0,25 мм. Сверху на направляющие втулки клапанов надеты металлорезино-вые маслоотражательные колпачки (сальники клапанов) с браслетной стальной пружиной. Клапан за­крывается под действием двух пружин с разным направлением навивки, установленных соосно. Нижними концами они опирают­ся на шайбу, а верхним — на тарел­ку, удерживаемую двумя сухарями. Сложенные вместе сухари имеют форму усеченного конуса, а на их внутренних поверхностях выпол­нены буртики, входящие в проточ­ку на стержне клапана.

Элементы клапанного механизма: 1 -

опорная шайба; 2 - наружная пружина;

3 - тарелка; 4 - внутренняя пружина; 5 - сухарь; 6 - клапан; 7 - маслоотражатель­ный колпачок

Привод клапанов осуществляет­ся от кулачков распределительного вала через толкатели, штанги и ко­ромысла.

Распределительный вал из чугу­на вращается в пяти опорах (под­шипниках скольжения) блока цилиндров. Осевое перемеще­ние распределительного вала ог­раничивается стальным упорным фланцем, прикрепленным к бло­ку цилиндров. Распределительный вал приводится во вращение от ко­ленчатого вала через пару косозу­бых шестерен. Ведущая стальная шестерня на коленчатом валу имеет 28 зубьев, а ведомая на распредели­тельном валу - 56 зубьев. 11ри этом ведомая шестерня для снижения шума выполнена из полиамида. Между четвертой опорной шейкой рапределительного вала и кулач­ком выпускного клапана третьего цилиндра на валу выполнена вин­товая шестерня привода масляного насоса.

Кулачки распределительного вала приводят в действие цилиндричес­кие стальные толкатели, располо­женные в гнездах блока цилинд­ров.

Толкатель при работе вращается для равномерного износа.

В стакан толкателя вставлена штанга, изготовленная из дюра­люминия, на оба конца которой напрессованы стальные наконеч­ники.

Штанга проходит через отверс­тия, выполненные в блоке и головке блока цилиндров. В гнездо верх­него наконечника штанги встав­ляется сферический наконечник регулировочного винта коромыс­ла. Коромысла качаются на общей оси, которая крепится с помощью шести опор к головке блока цилиндров. Своими носками коромыс­ла надавливают на торцы стержней клапанов. Тепловой зазор в приво­де клапана регулируется винтом,

ввернутым в резьбовое отверстие пяты коромысла.

Смазка двигателя комбинирован­ная - под давлением и разбрызги­ванием. Давление в системе создает масляный насос шестеренчатого типа. Редукционный клапан насо­са не регулируется. Необходимая характеристика насоса по давле­нию (1,3 кгс/см2 при оборотах ко­ленчатого вала 700—750 мин-1) обеспечивается характеристикой пружины редукционного клапана. Масляный насос с маслоприсм- ником установлен внугри поддона картера.

Ведущая шестерня насоса за­креплена на его валике, а ведо­мая свободно вращается на оси, запрессованной в корпус насоса. На верхнем конце валика выпол­нен паз, в который входит пласти­на привода насоса.

Привод масляного насоса осу­ществляется от распределительно­го вала парой винтовых шестерен: ведущая расположена на распре­делительном валу, а ведомая вра-

щается вместе с валиком привода насоса.

Насос через маслоприемник заби­рает масло из поддона картера и че­рез масляный фильтр подает его в главную масляную магистраль (продольный канал) блока цилин­дров. Масляный фильтр - полно- гюточный, неразборный, снабжен перепускным и противодренажным клапанами. Из главной масляной магистрали по каналам в перего­родках блока масло поступает к ко­ренным подшипникам коленчатого вала и к опорам распределительно­го вала. К шатунным подшипникам коленчатого вала масло поступает из кольцевой канавки на вкладышах коренных подшипников вала.

Через каналы в блоке и головке блока цилиндров масло от задней опоры распределительного вала подводится к четвертой основной стойке оси коромысел и далее - в полость оси. Через отверстия в оси коромысел масло из ее полос­ти поступает к втулкам коромысел и далее по сверлениям в коромыс­лах - к регулировочным винтам и наконечникам штанг токателей. Другие детали двигателя (стержни клапанов, валик привода масляно­го насоса, кулачки распределитель­ного вала) смазываются маслом, вытекающим из зазоров в подшип­никах валов и разбрызгивающимся движущимися деталями двигателя. В системе смазки двигателя для ох­лаждения масла применяется мас­ляный радиатор, расположенный перед радиатором системы охлаж­дения.

Масло поступает в радиатор из глав­ной масляной магистрали через пе­реходник, ввернутый в резьбовое отверстие блока цилиндров. В пе­реходник ввернут корпус клапана, который соединен с краном. Кран соединен шлангом с масляным ради­атором. Охлажденное масло из ради­атора через другой шланг сливается в подцон картера. В корпусе клапа­на установлен подпружиненный ша­рик, перекрывающий поток масла через радиатор при снижении дав­ления масла в двигателе ниже нор­мы. В холодное время года, когда нет необходимости в охлаждении масла, можно краном перекрыть циркуля­цию масла через радиатор.

Система вентиляции картера - принудительная, закрытого типа. Прорвавшиеся через поршневые кольца в картер двигателя газы от­водятся во впускной тракт по двум ветвям вентиляции - большой и малой. Система работает за счет перепада давления между впуск­ным трактом и картером.

По большой ветви вентиляции кар- терные газы отводятся по шлангам к дроссельному узлу на режимах частичных и полных нагрузок ра­боты двигателя.

По малой ветви вентиляции газы из картера по шлангам отводятся в пространство за дроссельной за­слонкой как на режимах частичных нагрузок, так и на режиме холосто­го хода.

Для отделения капель масла, нахо­дящихся в картерных газах во взве­шенном состоянии, газы перед их попаданием во впускной тракт проходят через маслоотделитель, расположенный в передней крыш­ке коробки толкателей.

Там же находится регулятор раз­режения системы вентиляции, предназначенный для умень­шения попадания пыли и час­тиц грязи в картер двигателя при увеличении в нем разрежения (например, при засорении воздушного фильтра).

В картере работающего двигателя, при исправной системе вентиляции, в картере должно быть разрежение в пределах от 10 до 40 мм водяного столба. В том случае если зафиксиро­вано избыточное давление, система работает ненормально. Это возмож­но в случае закоксовывания каналов вентиляции или при значительном износе деталей цилиндропоршне- вой группы и связанном с ним чрез­мерном прорыве газов в картер двигателя.

Повышенное разреже­ние в картере (более 50 мм водяного столба) свидетельствует о неисправ­ности регулятора разрежения.

В этом случае необходимо произ­вести промывку деталей регулятора. Системы управления двигателем, питания, охлаждения и выпуска отработавших газов описаны в со­ответствующих главах.