Устройство особенности конструкции

ГЛАВА 1.Технические характеристики автомобиля

Таблица.1технические характеристики.

Характеристика двигателя

Бензиновый, четырехтактный, четырехцилиндровый, восьмиклапанный, рядный, с верхним расположением распределительного вала. Система питания – карбюраторная. Порядок работы цилиндров: 1–3–4–2, отсчет – от шкива коленчатого вала.

Двигатель ваз 2131 с коробкой передач и сцеплением образует силовой агрегат – единый блок, закрепленный в моторном отсеке на трех эластичных резинометаллических опорах.

Справа на двигателе (по ходу автомобиля) расположены: впускная труба и выпускной коллектор c системой рециркуляции отработавших газов, генератор, термостат, стартер (на картере сцепления), карбюратор и корпус воздушного фильтра. Слева расположены: датчик-распределитель зажигания (трамблер), свечи и провода высокого напряжения, указатель уровня масла, масляный фильтр, топливный насос, датчики температуры охлаждающей жидкости и давления масла. Спереди: привод насоса охлаждающей жидкости и генератора (клиновым ремнем), крыльчатка вентилятора.

Блок цилиндров отлит из специального низколегированного чугуна, цилиндры расточены непосредственно в блоке. Номинальный диаметр – 82 мм, при ремонте он может быть увеличен на 0,4 или 0,8 мм. Класс цилиндра маркируется латинскими буквами на нижней плоскости блока в соответствии с диаметром цилиндра в мм: А – 82,00–82,01, В – 82,01–82,02, С – 82,02–82,03, D – 82,03–82,04, Е – 82,04–82,05. Максимально допустимый износ цилиндра 0,15 мм на диаметр.

В нижней части блока цилиндров нива 2131 расположены 5 опор коренных подшипников со съемными крышками, которые крепятся к блоку специальными болтами. Отверстия в блоке цилиндров под подшипники обрабатываются при установленных крышках, поэтому крышки невзаимозаменяемы и для отличия маркированы рисками на наружной поверхности. В задней опоре имеются гнезда для упорных полуколец, препятствующих осевому перемещению коленчатого вала. Спереди устанавливается сталеалюминиевое полукольцо (белого цвета), а сзади – металлокерамическое (желтое). При этом канавки на них должны быть обращены к коленчатому валу. Полукольца поставляются номинального и увеличенного на 0,127 мм размеров. Если осевой зазор (люфт) коленчатого вала выходит за пределы 0,06–0,26 мм, то замените одно или оба полукольца (максимально допустимый зазор в эксплуатации – 0,35 мм).

Вкладыши коренных и шатунных подшипников нива 2121– тонкостенные сталеалюминиевые. Верхние вкладыши коренных подшипников (устанавливаемые в блоке цилиндров) 1, 2, 4 и 5 опор – с канавкой на внутренней поверхности. Нижние вкладыши коренных подшипников и верхний вкладыш третьей опоры – без канавки, так же как и вкладыши шатунных подшипников. Ремонтные вкладыши выпускаются под шейки коленчатого вала, уменьшенные на 0,25, 0,5, 0,75 и 1,00 мм. Номинальный расчетный диаметральный зазор между шейками коленчатого вала и вкладышами подшипников должен составлять для коренных подшипников – 0,026–0,073 мм, для шатунных – 0,02–0,07 мм, максимально допустимый зазор между шейками и вкладышами – 0,15 мм и 0,1 мм соответственно.

Коленчатый вал – из высокопрочного чугуна, имеет 5 коренных шеек и 4 шатунных. Вал снабжен восемью противовесами, отлитыми заодно с валом (полнопротивовесный). Для подачи масла от коренных шеек к шатунным в нем просверлены каналы, закрытые запрессованными и зачеканенными заглушками. Эти каналы служат также для очистки масла: под действием центробежной силы твердые частицы и смолы, прошедшие через фильтр, отбрасываются к заглушкам. Поэтому при ремонте вала и при балансировке обязательно очищайте каналы от скопившихся отложений. Заглушки повторно использовать нельзя – их заменяют новыми.

На переднем конце (носке) коленчатого вала на сегментной шпонке установлены звездочка привода газораспределительного механизма и шкив привода генератора и насоса охлаждающей жидкости. Шкив зажат между гайкой на переднем конце вала и звездочкой. По его поверхности работает передний сальник коленчатого вала, установленный в крышке привода распределительного вала, отлитой из алюминиевого сплава. Задний сальник запрессован в держатель, также отлитый из алюминиевого сплава, который крепится к заднему торцу блока цилиндров. Сальник работает по поверхности фланца коленчатого вала. В задний торец коленчатого вала запрессован передний подшипник первичного вала коробки передач.

К фланцу коленчатого вала шестью самоконтрящимися болтами через общую шайбу крепится маховик. Он отлит из чугуна и имеет напрессованный стальной зубчатый венец для пуска двигателя стартером. Маховик устанавливают так, чтобы конусообразная лунка около его венца находилась напротив шатунной шейки 4-го цилиндра – это необходимо для определения ВМТ после сборки двигателя.

Шатуны – стальные, двутаврового сечения, обрабатываются вместе с крышками. Чтобы при сборке не перепутать крышки, на них, как и на шатунах клеймится номер цилиндра (он должен находиться по одну сторону шатуна и крышки). В отверстия нижней головки шатуна запрессованы специальные болты; при разборке их нельзя выбивать из головки. В верхнюю головку шатуна запрессована сталебронзовая втулка. По ее диаметру шатуны подразделяются на три класса с шагом 0,004 мм. Номер класса клеймится на крышке шатуна. Также шатуны подразделяются на классы по массе, которая маркируется краской или буквой на крышке шатуна. Все шатуны двигателя должны быть одного класса по массе.

Поршневой палец – стальной, трубчатого сечения, плавающего типа (свободно вращается в бобышках поршня и в головке шатуна), от выпадения зафиксирован двумя стопорными пружинными кольцами, расположенными в проточках бобышек поршня. По наружному диаметру различают три класса пальцев (через 0,004 мм), которые маркируются краской: 1 – синий (самый тонкий), 2 – зеленый, 3 – красный.

Поршень нива 2131 – из алюминиевого сплава. Юбка поршня имеет сложную форму: в продольном сечении она коническая, а в поперечном – овальная. В верхней части поршня проточены три канавки под поршневые кольца. Канавка маслосъемного кольца имеет сверления для подвода масла, собранного кольцом со стенок цилиндра, к поршневому пальцу. Отверстие под поршневой палец смещено на 1,2 мм от диаметральной плоскости поршня, поэтому при установке поршня необходимо ориентироваться по выбитой стрелке на его днище: она должна быть направлена в сторону шкива коленчатого вала.

По наружному диаметру (измеряется в плоскости, перпендикулярной оси поршневого пальца, на расстоянии 55 мм от днища поршня) поршни, как и цилиндры, подразделяются на 5 классов (маркировка буквой на днище). Диаметр поршня в мм (для номинального размера): А – 81,965– 81,975, В – 81,975–81,985, С – 81,985–81,995, D – 81,995–82,005, Е – 82,005–82,015. В запасные части поставляются поршни классов А, С и Е (номинального и ремонтных размеров), что вполне достаточно для подбора поршня к цилиндру: расчетный диаметральный зазор между ними — 0,025–0,045 мм, а максимально допустимый зазор при износе – 0,15 мм. При этом не рекомендуется устанавливать новый поршень в изношенный цилиндр без его расточки: проточка под верхнее поршневое кольцо в новом поршне может оказаться чуть выше, чем в старом, и кольцо сломается о «ступеньку», образующуюся в верхней части цилиндра при его износе. У поршней ремонтных размеров на днище выбивается треугольник (увеличение диаметра на 0,4 мм) или квадрат (увеличение диаметра на 0,8 мм).

По диаметру отверстия (в мм) под поршневой палец поршни подразделяются на 3 класса: 1 – 21,978– 21,982, 2 – 21,982–21,986, 3 – 21,986– 21,990. Номер класса также выбивается на днище поршня. Новые палец, поршень и шатун должны быть одного класса. При замене подбирают детали: смазанный моторным маслом палец должен входить в отверстие в поршне и верхней головке шатуна от усилия руки и не выпадать из них под собственным весом.

Поршни двигателя 21213 выпускаются одного класса по массе, поэтому отдельно подбирать их не требуется.

Поршневые кольца расположены в канавках поршня. Верхние два кольца – компрессионные. Они препятствуют прорыву газов в картер двигателя и способствуют отводу тепла от поршня к цилиндру. Нижнее кольцо – маслосъемное. Масло, собираемое со стенок цилиндра, подводится к отверстиям в бобышках поршня и служит для смазки поршневого пальца.

Зазор по высоте между поршневыми кольцами и канавками на поршне измеряется набором щупов. Номинальный зазор: для верхнего компрессионного кольца – 0,04–0,07 мм, для нижнего – 0,03–0,06 мм, для маслосъемного – 0,02–0,05 мм. Предельно допустимые зазоры при износе – 0,15 мм. Зазор в замке колец измеряют, вставив кольца в специальный калибр или в цилиндр двигателя нива 2121, и выровняв их днищем поршня. Зазор в замке для всех колец должен составлять 0,25–0,45 мм.

Головка блока цилиндров – из алюминиевого сплава, общая для всех четырех цилиндров. Она центрируется на блоке цилиндров двумя втулками и крепится 11 болтами. Если длина стержня болта превышает 120 мм, то его следует заменить новым. Между блоком и головкой устанавливается безусадочная металлоармированная прокладка. Повторное ее использование не допускается.

В верхней части головки цилиндров на девяти шпильках закреплен алюминиевый корпус подшипников распределительного вала ваз 2121. Он центрируется на двух втулках, надетых на крайние шпильки.

Распределительный вал – литой, чугунный, пятиопорный, с отбеленными кулачками; приводится во вращение двухрядной цепью от звездочки коленчатого вала. Осевое перемещение ограничено упорным фланцем, входящим в проточку передней опорной шейки вала. Для правильной установки распределительного вала относительно коленчатого, на звездочках имеются метки. Если метка на шкиве коленчатого вала совпадает с меткой на крышке привода распределительного вала, то метка на звездочке распределительного вала должна совпасть с выступом на корпусе подшипников. Звездочка распределительного вала устанавливается только в одном положении и затягивается болтом с опорной и фиксирующей шайбами. Усик последней входит в отверстие в звездочке, а боковая часть отгибается на грань гайки.

Седла и направляющие втулки клапанов – чугунные, запрессованы в головку цилиндров. В запасные части поставляются ремонтные втулки с увеличенным на 0,2 мм наружным диаметром. Отверстия во втулках окончательно обрабатываются разверткой после запрессовки. Диаметр отверстия втулок впускных клапанов – 8,022–8,040 мм, выпускных – 8,029–8,047 мм. На внутренней поверхности втулок нарезаны канавки для смазки: у втулок впускных клапанов – на всю длину, у выпускных – до половины длины отверстия. Сверху на втулки надеты маслоотражательные колпачки (сальники клапанов) из маслостойкой резины с браслетной стальной пружиной.

Клапаны нива 2131 – стальные; выпускной – с головкой из жаропрочной стали с наплавленной фаской. Они расположены в ряд, наклонно к плоскости, проходящей через оси цилиндров. Тарелка впускного клапана шире (37 мм), чем выпускного (31,5 мм). Клапаны приводятся от кулачков распределительного вала через рычаги («рокеры»). Одним концом рычаг опирается на сферическую головку регулировочного болта, а другим воздействует на торец стержня клапана. Рычаги поджимаются к головкам болтов пружинами, входящими в проточку на головках рычагов. Клапан закрывается под действием двух пружин с противоположной навивкой, установленных коаксиально (соосно).

Нижними концами они опираются на опорные шайбы, а верхними – на тарелку, которая фиксируется двумя конусными сухарями, входящими в проточку на конце стержня клапана. Зазор в приводе клапана (0,15 мм — для впускного и 0,20 мм — для выпускного) регулируется вворачиванием или выворачиванием регулировочного болта, который после окончания регулировки стопорится контргайкой.

Для уменьшения колебаний цепи газораспределительного механизма на ее левой ветви между звездочкой валика привода масляного насоса и звездочкой распределительного вала на двух болтах установлен пластмассовый успокоитель. Для предотвращения спадания цепи в картер двигателя при снятии звездочки распределительного вала справа от звездочки коленчатого вала в блок цилиндров ввернут ограничительный палец. Правая ветвь цепи натягивается полуавтоматическим пружинным натяжителем, установленным на двух шпильках в головке блока цилиндров. Для натяжения цепи ослабляют колпачковую гайку натяжителя и проворачивают коленчатый вал двигателя. При этом плунжер натяжителя под действием пружины упирается в резинометаллический башмак, натягивая цепь. После регулировки гайку затягивают. Рывки и мелкие колебания цепи при работе демпфируются за счет плунжерного устройства натяжителя ваз 2121, обеспечивающего утапливание его хвостовика под нагрузкой на 0,2–0,5 мм. Башмак натяжителя поворачивается на оси, ввернутой в блок цилиндров нива 2121.

От цепи газораспределительного механизма приводится и валик привода масляного и топливного насосов, а также датчик-распределитель зажигания. Крепление его звездочки аналогично креплению звездочки распределительного вала. Размеры звездочек также совпадают.

Валик вращается во втулках в блоке цилиндров, от осевых перемещений удерживается упорным фланцем, входящим в проточку на его передней шейке. Зубчатый венец валика входит в зацепление с шестерней привода масляного насоса и датчика-распределителя зажигания, установленной вертикально во втулке в проточке блока цилиндров. В шестерне выполнено продольное отверстие со шлицами, в которое снизу входит шлицевой конец валика масляного насоса, а сверху – шлицевой конец валика датчика-распределителя зажигания.

Масляный насос – шестеренчатый, одноступенчатый, с редукционным клапаном; смонтирован в корпусе, прикрепленном к нижней части блока цилиндров. Приемный патрубок отлит заодно с нижней частью корпуса и закрыт штампованной дырчатой сеткой для грубой очистки масла от механических примесей. Номинальные зазоры: между зубьями шестерен – 0,15 мм, между шестернями (по наружному диаметру) и стенками корпуса насоса – 0,11–0,18 мм, между торцами шестерен и плоскостью корпуса – 0,066–0,161 мм; предельные зазоры соответственно – 0,25 мм, 0,25 мм и 0,20 мм (измеряются набором щупов). Номинальные зазоры между ведомой шестерней и ее осью – 0,017–0,057 мм, между валом насоса и отверстием в корпусе – 0,016–0,055 мм; предельно допустимые зазоры – 0,10 мм (определяются промером деталей).

Смазка двигателя нива 2121 – комбинированная: под давлением смазываются коренные и шатунные подшипники, пары «опора – шейка распределительного вала», подшипники (втулки) валика и шестерни привода масляного насоса; разбрызгиванием масло подается на стенки цилиндров (далее к поршневым кольцам и пальцам), к паре «кулачок распределительного вала – рычаг» и стержням клапанов; остальные узлы смазываются самотеком. Масляный фильтр нива 2131 – полнопоточный, неразборный, с перепускным и противодренажным клапанами.

Система вентиляции картера – закрытая, принудительная, с отсосом газов через маслоотделитель.

Системы питания, охлаждения, выпуска отработавших газов и зажигания описаны в соответствующих разделах.

рис.2 продольный и поперечный разрезы двигателя 2121.

ГЛАВА 2. Концепция и история создания ВАЗ 2121 «Нива»

Летом 1970 года председатель Совета министров СССР Алексей Косыгин поставил перед коллективами ВАЗа, АЗЛК и Ижмаша задачу создать автомобиль повышенной проходимости с комфортом массовых легковых моделей. Были созданы прототипы АЗЛК-415 и −416 и Иж-14, но эти автомобили были не готовы к серийному производству. Конструкторы Волжского автозавода ещё на стадии разработки перенесли на перспективную модель многие узлы и агрегаты освоенных предприятием «Жигулей». Ещё одной особенностью стал полностью «легковой» дизайн автомобиля — в автомобиле не было ничего специфически «внедорожного», «Нива» выглядела как обычная легковая машина. В конструкции широко применялись элементы дизайна и детали ВАЗ-2106, а салон оказался практически идентичным этой модели. В итоге получилось, как писал один западный автомобильный журнал, «Как будто „Рено-5“ поставили на шасси „Лэндровера“В 1972 году были созданы первые ходовые прототипы Э-2121 (так называемые «носители агрегатов»), в 1973 году было объявлено о подготовке к серийному производству.В 1974 были выпущены первые 15 предсерийных образцов, а к XXV съезду КПСС в марте 1976 года была изготовлена вторая партия — ещё 50 машин.Эти машины прошли полный цикл испытаний, в том числе, пробег по Уралу и Предуралью. Для сравнения с моделями-конкурентами специалисты воспользовались британскими Land Rover и Range Rover, а также УАЗ-469. Для оценки ходовых качеств «Нивы» совместили «легковую» и «внедорожную» программы испытаний. Приказ о постановке автомобиля на конвейер был подписан 31 июля 1975 года.Первый серийный образец ВАЗ-2121 (рис.3) сошёл с конвейера ВАЗа 5 апреля 1977 года. Вскоре после запуска конвейера производственный план на полноприводный автомобиль увеличили с 25 000 машин в год до 50 000 автомобилей, а далее — до 70 000 единиц. А вскоре около 80 % от выпущенных автомобилей стали отправлять на экспорт («Нива» стала единственным советским автомобилем, который продавался в Японии).

рис.3 ВАЗ 2121 «Нива»

ГЛАВА 3 . Система раздаточной коробки Ваз 2121 «Нива»

Устройство особенности конструкции

Раздаточная коробка нива 2121 (рис.4) служит для изменения величины крутящего момента и распределения его между передним и задним мостами. Коробка имеет две передачи с передаточными числами 1,200 и 2,135. Передний и задний мосты приводятся постоянно и связаны межосевым дифференциалом, перераспределяющим крутящий момент между ними в зависимости от сопротивления движению колес. Для повышения проходимости автомобиля дифференциал можно блокировать, при этом передний и задний приводные валы становятся жестко связанными между собой (их частоты вращения равны).

Раздаточная коробка нива 2131 крепится к полу кузова на двух резинометаллических кронштейнах. Для регулировки ее положения относительно фланца промежуточного вала отверстия в кронштейнах сделаны овальными, а между ними и кузовом могут быть установлены регулировочные прокладки. Порядок центрирования коробки описан в разделе Определение причин вибрации и центрирование раздаточной коробки.

Корпусные детали раздатки отлиты из алюминиевого сплава и соединены между собой шпильками и гайками. В верхней части картера выполнен лючок, закрытый штампованной стальной крышкой. Передняя крышка центрируется на картере по двум установочным штифтам. Между крышками и картером расположены картонные прокладки (при ремонте можно использовать вместо них герметик-прокладку). Все валы (в том числе и валик привода спидометра), а также штоки вилок переключения передач и блокировки дифференциала уплотнены сальниками. В передней крышке выполнены два отверстия – заливное (оно же контрольное) и сливное.

Ведущий вал установлен на двух шариковых подшипниках в гнездах передней крышки и картера. Внутреннее кольцо переднего подшипника зажато между буртиком вала и упорным кольцом самоконтрящейся гайкой фланца вала. Внутреннее кольцо заднего подшипника зажато между буртиком вала и упорной шайбой гайкой на заднем конце вала. Гайку стопорят, вдавливая ее кромку в пазы на валу. Ведущий вал зафиксирован от осевого смещения установочным кольцом в проточке на внешнем кольце заднего подшипника и зажатым между картером и задней крышкой.

На ведущем валу расположены две ведущие шестерни. Передняя (большая) – высшей передачи, она свободно вращается на термообработанной шейке вала. Задняя (меньшая) – низшей передачи – свободно вращается на термообработанной втулке, установленной на валу с натягом. Шестерни имеют по два венца. Косозубые (большие) венцы находятся в постоянном зацеплении с соответствующими шестернями промежуточного вала, а с прямозубыми (малыми) соединяется муфта переключения передач при включении передачи. Муфта перемещается по ступице, жестко посаженной на шлицах вала между ведущими шестернями. В среднем положении муфты обе передачи выключены («нейтраль») и крутящий момент от двигателя не передается на колеса.

Промежуточный вал нива 2131 представляет собой блок двух косозубых шестерен, находящихся в постоянном зацеплении с шестернями ведущего вала. Передняя шестерня, кроме того, находится в зацеплении и с ведомой шестерней, закрепленной на корпусе дифференциала.

Промежуточный вал вращается в двух подшипниках: передний – роликовый, задний – шариковый. От осевого смещения вал зафиксирован установочным кольцом в канавке наружного кольца заднего подшипника, которое зажато между картером и задней крышкой (так же, как и у ведущего вала). В переднем торце вала запрессована стальная ведущая шестерня привода спидометра. Ведомая шестерня привода спидометра – пластмассовая, установлена на валике, вращающемся во втулке корпуса привода спидометра. Корпус закреплен на передней крышке раздаточной коробки.

На автомобиле ВАЗ-21214 с распределенным впрыском топлива дополнительно к механическому приводу спидометра на раздаточной коробке установлен датчик скорости.

Вал привода переднего моста нива 2121 передним концом опирается на шариковый подшипник в картере привода переднего моста, закрепленного на передней крышке раздаточной коробки. Внутреннее кольцо подшипника зажато между буртиком вала и упорным кольцом самоконтрящейся гайкой фланца вала. От осевого смещения подшипник зафиксирован стопорным кольцом, входящим в канавку картера привода переднего моста. Задний шлицевой конец вала соединен с шестерней привода переднего моста дифференциала. Прямозубая шестерня на валу служит для блокировки дифференциала. Конструкция и установка вала привода заднего моста аналогична, но на нем нет шестерни.

Корпус дифференциала выполнен разъемным, обе его части соединены шестью болтами. Эти же болты крепят и ведомую шестерню к корпусу дифференциала. Последний установлен на двух шариковых подшипниках. Внутренне кольцо переднего подшипника удерживается от смещения распорной пружинной шайбой, опирающейся на стопорное кольцо в проточке корпуса дифференциала. В канавку на внешнем кольце подшипника входит установочное кольцо, зажатое между передней крышкой раздаточной коробки и картером привода переднего моста. Таким образом, корпус дифференциала удерживается от осевого смещения передним подшипником; задний подшипник не зафиксирован. На передней части корпуса дифференциала выполнены шлицы, по которым перемещается муфта блокировки. При включении блокировки муфта соединяется с шестерней на валу привода переднего моста, соединяя его с корпусом дифференциала.

В отверстиях корпуса дифференциала ваз 2121 установлена ось сателлитов, удерживаемая двумя стопорными кольцами. Под одним из колец находится пружинная шайба, препятствующая осевому перемещению оси сателлитов. Сателлиты (конические шестерни), расположенные на оси, находятся в постоянном зацеплении с шестернями привода мостов. Между корпусом дифференциала и сателлитами установлены опорные шайбы. Их толщина подбирается так, чтобы осевой зазор шестерен привода мостов не превышал 0,10 мм, а момент сопротивления вращению – 14,7 Н.м.

Управление раздаточной коробкой – ручное, с механическим рычажным приводом. Задним рычагом водитель переключает передачи, передним – включает блокировку дифференциала. Конструкция приводов управления коробкой схожа. Рычаг качается в продольном направлении на оси, установленной в проушинах кронштейна спереди раздаточной коробки нива 2131. Для уменьшения трения в отверстие рычага вставлены пластиковые втулки. Нижний конец рычага входит в паз штока и фиксируется фигурной пружиной. Другой конец штока соединен с вилкой соответствующей муфты (переключения передач или блокировки дифференциала) и стопорится болтом. Шток на выходе из коробки уплотнен сальником и защищен от пыли резиновым гофрированным чехлом. Для фиксации привода в выбранном положении служит шариковый фиксатор — подпружиненный шарик входит в пазы на штоках. На штоке переключения передач их три — для «нейтрали», высшей и низшей передач, на штоке блокировки дифференциала ваз 2131 – два («включено» и «выключено»). В крышку привода переднего моста ввернут выключатель, замыкающий цепь контрольной лампы при включении блокировки дифференциала.

рис.4

12
• 3
• 4
• Далее ⇒