1. Технические характеристики
2. Маркировка двигателя
3. Описание устройства двигателя и его составных частей
3.1 Блок цилиндров
3.2 Головка блока цилиндров
3.3 Кривошипно-шатунный механизм
3.4 Вкладыши, маховик, шатуны, поршневые пальцы, поршни, поршневые кольца
3.5 Газораспределительный механизм
4. Система охлаждения двигателя
5. Система смазки двигателя
6. Система вентиляции картера
7. Датчики двигателя
8. Электроагрегаты
9. Система подачи топлива и впуска
10. Система зажигания
1. Технические характеристики
2. Маркировка двигателя
Идентификационный номер двигателя выбит на специальной площадке с левой стороны блока цилиндров
Идентификационный номер состоит из двух частей, разделенных звездочкой:
- первая часть (I) – условный код двигателя, принятый в качестве описательной части (VDS), состоящий из шести знаков, где первые четыре цифры обозначают индекс базовой модели, пятая – индекс исполнения, на шестом месте пробивается цифра ноль или буквы обозначающие комплекцию двигателя.
- вторая часть (II) – указательная (VIS), состоит из восьми знаков (цифр и букв латинского алфавита), обозначающих номер двигателя, в котором первый знак (буква латинского алфавита или цифра) обозначает год выпуска двигателя, второй и третий знаки – месяц выпуска, последующие знаки – порядковый номер двигателя, выпущенного в текущем месяце.
Для обозначения года выпуска двигателя приняты следующие коды: 2014 г. – E; 2015 г. – F; 2016 г. – G; 2017 г. – H.
3. Описание устройства двигателя и его составных частей
3.1 Блок цилиндров
Блок цилиндров отлит из алюминиевого сплава заодно с чугунными гильзами цилиндров. Номинальный диаметр гильз 96,5 мм.
Для более равномерного охлаждения гильз в межцилиндровых перемычках блока предусмотрены протоки для прохода охлаждающей жидкости.
3.2 Головка блока цилиндров
Головка блока цилиндров из алюминиевого сплава со вставленными седлами и направляющими втулками клапанов. Между блоком и головкой установлена металлическая прокладка. Толщина прокладки в сжатом состоянии 0,6 мм. Прокладка базируется по двум штифтам O8 фиксации головки относительно блока цилиндров.
После каждого снятия головки блока цилиндров производить подтяжку гаек крепления головки с использованием динамометрического ключа.
Для обеспечения равномерного и плотного прилегания прокладки к головке блока и боку цилиндров затяжку гаек производить в последовательности указанной на рисунке выше, в два приема: первый раз – предварительно
с меньшим усилием (момент затяжки 5,0/6,5 кгс/м), второй раз – окончательно (момент затяжки 9,0/9,5 кгс/м).
3.3 Кривошипно-шатунный механизм
Коленчатый вал – пятиопорный, отлит из высокопрочного чугуна. В шатунных шейках имеются полости для дополнительной центробежной очистки масла. Масло от коренных шеек в полости шатунных подводиться через сверленые каналы. К коренным шейкам масло поступает из каналов блока цилиндров.
Передний конец коленчатого вала уплотняется самоподжимной манжетой, работающей по наружной поверхности ступицы шкива коленчатого вала.
3.4 Вкладыши, маховик, шатуны, поршневые пальцы, поршни, поршневые кольца
Вкладыши коренных и шатунных подшипников коленчатого вала изготовлены из стальной ленты, залитой антифрикционным сплавом на основе алюминия. Вкладыши коренных подшипников устанавливаемые в крышки подшипников коленчатого вала в отличии от вкладышей установленных в блоке цилиндров не имеют маслоподающей проточки.
Маховик чугунный, со стальным зубчатым венцом для пуска двигателя стартером, крепиться к торцу коленчатого вала семью самостопорящимися болтами. Коленчатый вал отбалансирован в сборе с маховиком и сцеплением.
Шатуны стальные, кованые, двутаврового сечения. В верхние головки шатунов запрессованы тонкостенные втулки из оловянистой бронзы. Для смазки поршневого пальца в верхней головке шатуна имеется отверстие, совпадающее с отверстием во втулке.
Стопорение гаек шатунных болтов выполнено герметиком «Трибопласт-9» или «Гермикон 9». В случае разборки указанных соединений необходимо тщательно удалить нанесенный герметик. При сборке на резьбовые части болта следует нанести 2–3 капли свежего герметика и произвести затяжку соединения.
Поршневые пальцы плавающего типа, пустотелые, стальные.
Поршни выполнены из алюминиевого сплава. В верхней части поршня – головке имеются три канавки для поршневых колец. Юбка поршня в горизонтальном сечении имеет овальную форму. Большая ось овала перпендикулярна оси бобышек под поршневой палец. В вертикальном сечении юбка имеет «бочкообразный» профиль.
Поршневые кольца устанавливаются по три на каждом поршне: два компрессионных одно маслосъемное. 1-е компрессионное и маслосъемное кольцо – стальные, 2-е компрессионное кольцо – чугунное.
Верхнее компрессионное кольцо азотировано и имеет на рабочей поверхности бочкообразный профиль с хромированным покрытием.
Второе компрессионное кольцо скребкового типа имеет фосфатное покрытие темного цвета.
Для ориентации при установке на поршень, на верхней поверхности кольца имеется лазерная метка (метка должна быть направлении к днищу поршня).
Маслосъемное кольцо состоит из двух азотированных колец и двухфункционального расширителя в виде профильной ленты.
При установке колец на поршень стыки колец должны быть разведены по отношению друг к другу на 120 гр.
3.5 Газораспределительный механизм
Впускные и выпускные клапаны расположены в головке блока цилиндров вертикально в ряд. Привод клапанов осуществляется от распределительного вала через толкатели, штанги толкателей,гидрокомпенсаторы и коромысла.
Распределительный вал – чугунный с отбелом кулачков до высокой твердости; имеет пять опорных шеек и шестерню привода масляного насоса.
Привод распределительного вала осуществляется от коленчатого вала парой косозубых шестерен. Обе шестерни имеют по два резьбовых отверстия для демонтажа.
Осевое перемещение распределительного вала ограничивается стальным упорным фланцем. Рабочий зазор 0,1-0,2 мм между ступицей шестерни и упорным фланцем обеспечивается тем, что распорное кольцо, зажатое межу шестерней и шейкой распределительного вала, толще упорного фланца.
Правильность фаз газораспределения обеспечивается установкой шестерен по меткам.
Метка «О» на шестерне коленчатого вала должна быть против риски у впадин зуба на шестерне распределительного вала. На торце шестерни распределительного вала установлен отметчик, генерирующий при прохождении мимо торца датчика фазы (датчик установлен на крышке распределительных шестерен) электрический импульс для управления фазированной подачей топлива.
Толкатели – стальные с наплавкой рабочего торца специальным чугуном, имеющим высокую твердость.
Гидрокомпенсаторы – стальные, состоящие из корпуса, плунжерной пары, пружины плунжера и обратного клапана.
Штанги толкателей из дюралюминиевого прутка. С одной стороны напрессован стальной наконечник, а с другой – стальной стакан под гидрокомпенсаторы.
Коромысла клапанов – стальные, взаимозаменяемые, с запрессованной втулкой из оловянистой бронзы.
Клапаны: впускные клапаны изготовлены из хромистой стали, выпускные – из жаростойкой стали. Рабочая фаска выпускных клапанов имеет наплавку из специального жаропрочного сплава.
4. Система охлаждения двигателя
Первый контур регулирования состоит из автоматически действующего термостата, который регулирует количество жидкости, поступающей в радиатор. В зависимости от положения клапана термостата изменяется соотношение потоков жидкости, пропускаемой для охлаждения в радиатор 15
и возвращаемой обратно в двигатель. Второй контур регулирования реализуется посредством управления работой электромагнитной муфты привода вентилятора, за счёт чего изменяется количество воздуха проходящего через решетки радиатора. Включение и выключение электромагнитной муфты осуществляет реле по командам, поступающим от контроллера.
Охлаждающую жидкость в процессе эксплуатации необходимо заливать и доливать в систему охлаждения через расширительный бачок, открыв крышку заливной горловины. Образующиеся в системе пары жидкости и выделяющийся воздух отводятся из радиатора и корпуса термостата по пароотводящей трубке. С целью исключения возникновения кавитации при работе насоса его всасывающая полость при помощи патрубка соединена с расширительным бачком.
Для нормальной работы двигателя температура охлаждающей жидкости на выходе из головки должна поддерживаться в пределах плюс 81°- 89°С.
Допустима непродолжительная работа двигателя при температуре охлаждающей жидкости 105° С. Такой режим может возникнуть в жаркое время года при движении автомобиля с полной нагрузкой на затяжных подъёмах или в городских условиях движения с частыми разгонами и остановками.
Поддержание рабочей температуры охлаждающей жидкости осуществляется при помощи одноклапанного термостата с твердым наполнителем, установленным в корпус.
При прогреве двигателя, когда температура охлаждающей жидкости ниже 80°С, действует малый круг циркуляции охлаждающей жидкости. Клапан термостата 7 закрыт.
Охлаждающая жидкость водяным насосом нагнетается в рубашку охлаждения блока цилиндров 6, откуда через отверстия в верхней плите блока и нижней плоскости головки блока цилиндров жидкость попадает в рубашку охлаждения головки 3, далее в корпус термостата 7 и в подводящую ветвь радиатора отопления салона. В зависимости от положения вентиля крана отопления салона охлаждающая жидкость либо через радиатор отопления, либо минуя его поступает в патрубок соединительный и далее на вход водяного насоса. Радиатор системы охлаждения при этом отключен от основного потока охлаждающей жидкости. Реализованная таким образом схема циркуляции
жидкости позволяет повысить эффективность отопления салона при движении жидкости по малому кругу (такая ситуация может поддерживаться достаточно долго при низких отрицательных температурах окружающего воздуха).
При повышении температуры жидкости свыше 80°С открывается клапан термостата и циркуляция охлаждающей жидкости идет по большому кругу через двухходовой радиатор.
Для нормального функционирования система охлаждения должна быть герметична и полностью заполнена жидкостью. При прогреве двигателя объём жидкости увеличивается, избыток ее выталкивается за счёт повышения давления из замкнутого объёма циркуляции в расширительный бачок. При снижении температуры жидкости (после прекращения работы двигателя) жидкость из расширительного бачка под действием возникающего разрежения возвращается в замкнутый объём.
Уровень охлаждающей жидкости в расширительном бачке должен быть на 3-4 см выше метки «min». В связи с тем, что охлаждающая жидкость имеет высокий коэффициент теплового расширения, и её уровень в расширительном бачке существенно меняется в зависимости от температуры, проверку уровня следует производить при температуре в системе охлаждения плюс 15 С.
Герметичность системы охлаждения позволяет двигателю работать при температуре охлаждающей жидкости, превышающей плюс 100оС. При повышении температуры свыше допустимой (плюс 110оС) срабатывает сигнализатор температуры (лампа красного цвета на панели приборов).
Корпус термостата литой из алюминиевого сплава. Вместе с крышкой корпуса выполняет функцию распределения охлаждающей жидкости во внешней части системы охлаждения двигателя в зависимости от положения клапана термостата.
5. Система смазки двигателя
Масляный фильтр установлен на блоке цилиндров с правой стороны двигателя.
Снятие фильтра производится путем вращения его против часовой стрелки. При установке нового фильтра на двигатель необходимо убедиться в исправности уплотнительной резиновой прокладки, после чего следует смазать ее моторным маслом и завернуть фильтр руками до касания прокладкой плоскости на блоке цилиндров, затем довернуть фильтр на 3/4 оборота.
После установки фильтра и заправки двигателя маслом запустите двигатель. На прогретом двигателе проверьте нет ли течи масла вокруг масляного фильтра. Подтяните при необходимости. Заглушите двигатель и подождите 10 минут. Проверьте уровень масла и долейте при необходимости.
6. Система вентиляции картера
Система вентиляции картера – закрытая действующая за счет разрежения во
впускной системе двигателя. Прорвавшиеся через компрессионные кольца газы отсасываются во впускной тракт комбинированным способом по малой и большой ветвям.
Система работает за счет перепада давлений между впускным трактом и масляным картером.
Большая ветвь обеспечивает удаление картерных газов при работе двигателя
на режимах полной нагрузки и близких к ним. При работе двигателя на малых нагрузках и в режиме холостого хода газы из картера удаляются по малой ветви вентиляции.
Одной из причин появления в картере избыточного давления может быть уменьшение сечения каналов системы вентиляции от масляных отложений. С целью восстановления функционирования системы в штатном режиме необходимо очистить от масляных отложений резиновые рукава большой и малой ветвей вентиляции, а также отверстия штуцеров их соединений.
Другой причиной наличия давления в картере, при условии работоспособного состояния системы вентиляции, может быть чрезмерный прорыв газов в картер двигателя по причине значительного износа цилиндро-поршневой группы.
7. Датчики двигателя
Датчики КМПСУД в процессе работы передают информацию о текущем состоянии двигателя и о воздействии водителя на органы управления автомобилем в контроллер, который, обработав полученные сведения, посредством исполнительных механизмов и реле, управляет работой двигателя, изменяя длительность впрыска топлива и угол опережения зажигания.
Датчик положения коленчатого вала - датчик синхронизации DG-6P-K (0 261 210 331, BOSCH) индуктивного типа. Датчик работает в паре с диском синхронизации, имеющим 60 зубьев, два из которых удалены. Просечка зубьев является фазовой отметкой положения коленчатого вала двигателя. Совмещение начала 20-го зуба диска с датчиком положения коленчатого вала соответствует положению поршней первого и четвертого цилиндров двигателя в верхней мертвой точке (отсчет зубьев начинается после просечки по ходу вращения коленчатого вала). Датчик служит КМПСУД для синхронизации управления исполнительными механизмами с работой механизма газораспределения двигателя. Датчик установлен в передней части двигателя на специальном кронштейне фланца крышки шестерен распределительного вала. Зазор между торцом датчика и зубом диска синхронизации должен быть в пределах 0,3-1,8 мм.
Датчик положения распределительного вала - датчик фазы PG3.8 (0 232 103 097, BOSCH) интегральный датчик на основе эффекта Холла со встроенным усилителем и формирователем сигнала. Датчик работает в паре со штифтом-отметчиком, установленным на ступице шестерни распределительного вала. Момент совмещения середины штифта-отметчика с датчиком положения
распределительного вала соответствует совпадению середины первого зуба диска синхронизации с датчиком положения коленчатого вала. Датчик служит для определения начала рабочего хода в первом цилиндре и установлен в передней части двигателя в отверстии крышки шестерен распределительного вала. Зазор между торцом датчика и штифтом- отметчиком должен быть в пределах 0,2-1,8 мм.
Датчик температуры охлаждающей жидкости – датчик температуры TF-W (0 280 130 093, BOSCH) резистивного типа служит для контроля за тепловым состоянием двигателя. Датчик установлен в корпусе насоса охлаждающей жидкости двигателя. По информации получаемой от датчика контроллер корректирует топливоподачу и угол опережения зажигания, а также подает сигнал на реле, которое включает и выключает электромагнитную муфту привода вентилятора системы охлаждения.
Датчик абсолютного давления (110308-0239010, РФ), конструктивно совмещенный с датчиком температуры воздуха, установлен в ресивере и предназначен для измерения давления в ресивере, которое меняется в зависимости от нагрузки, и одновременного определения температуры входящего в двигатель воздуха. Датчик установлен на ресивере, с верхней стороны.
Датчик детонации - KS-4-S (0 261 231 176, BOSCH) пьезоэлектрического типа служит для определения наличия детонации в цилиндрах двигателя и позволяет контроллеру корректировать угол опережения зажигания. Датчик установлен на специальной гайке, крепящей головку блока, слева, между вторым и третьим цилиндрами.
Датчик аварийного давления масла (6022.3829-03, РФ) контактного типа, установлен в масляной магистрали двигателя. Сигнал датчика используется контроллером для управления сигнализатором красного цвета аварийного давления масла и «STOP», а также желтого цвета неисправностей системы управления (КМПСУД). Замыкание контактов происходит при давлении 0,4–0,8
кгс/см2 (0,04–0,08 МПа).
8. Электроагрегаты
Стартер (11.131.675, РФ) - электродвигатель постоянного тока с возбуждением от постоянных магнитов, с электромагнитным реле, планетарным редуктором и муфтой свободного хода.
Питается от аккумуляторной батареи емкостью 55А*ч.
Режим работы стартера кратковременный с длительностью периода непрерывной работы не более 10 секунд (при отрицательных температурах допускается длительность работы 15 секунд).
Генератор (5122.3771-50) - переменного тока со встроенным выпрямительным и ограничительным блоком и интегральным регулятором напряжения, предназначен для работы в качестве источника электрической энергии параллельно с аккумуляторной батареей в системе электрооборудования автомобиля. На стороне постоянного тока номинальное напряжение 14В, выпрямленный ток не менее 90А.
В эксплуатации необходимо контролировать работу генератора по показанию сигнализатора разряда аккумуляторной батареи, размещенного в комбинации приборов автомобиля.
9. Система подачи топлива и впуска
Электромагнитные бензиновые форсунки (Delphi «Injector-M35-Long-283») предназначены для дозирования и тонкого распыления топлива. Форсунки представляют собой прецизионный гидравлический клапан с приводом от быстродействующего электромагнита. Количество впрыскиваемого топлива зависит от длительности импульса тока, определяемой контроллером автоматически для каждого режима работы двигателя. Форсунки установлены в рампу и крепятся к ней посредством специальных пластин. Герметичность стыков в местах соединений форсунок с головкой блока цилиндров и рампы обеспечивается за счёт силиконовых колец.
Демпфер колебаний топлива.
С целью обеспечения стабильности топливоподачи и гарантированного выполнения жестких требований экологического законодательства в условиях серийного производства топливная рампа комплектуется демпфером колебаний давления топлива.
Демпфер колебаний топлива Continental A2C58067310 – это емкость установленного объема, разделенная мембраной на две полости. В одной полости установлена пружина, имеющая определенные характеристики, а вторая полость сообщается с пространством топливной рампы.
Топливный модуль (4216.1104010-20, РФ) служит для подвода, подачи и распределения топлива по цилиндрам двигателя и обеспечения устойчивой его работы на всех режимах. Узел имеет диагностический штуцер, предназначенный как для контроля давления в системе топливоподачи с применением специальной аппаратуры, так и для стравливания из системы воздушной пробки, которая может возникнуть в случае нештатной ситуации (полное опустошение топливного бака, закипания топлива в результате чрезмерного повышения температуры и (или) снижения рабочего
давления). Диагностический штуцер имеет наружную резьбу 7/16”-20 UNF-2AСТП 37.101.1001-72 и снаружи закрыт колпачком.
Дроссельный патрубок с электроприводом (28316394, Delphi ETC GEN 6 60mm) путём перемещения дроссельной заслонки регулирует количество воздуха, поступающего во впускную систему двигателя на всех возможных режимах его работы (в том числе и при холостом ходе). С помощью дроссельного патрубка и модуля педального привода акселератора, реализована функция дистанционного управления дроссельной заслонкой («Е-газ»). В дроссельном патрубке интегрированы: электродвигатель, дроссельная заслонка, редуктор, датчик положения дроссельной заслонки и электрический разъём для подсоединения ответной части от низковольтного жгута системы электронного управления двигателем. Работающий в составе КМПСУД дроссельный патрубок позволяет минимизировать выбросы вредных веществ и оптимизировать эксплуатационный расход топлива.
Впускной модуль – соединенные в единое целое ресивер, приемные трубы и дроссельный патрубок. Это устройство, позволяющее, за счёт использования резонансных колебаний столба воздуха (в каждом впускном патрубке между ресивером и впускным клапаном) получить эффект дозарядки цилиндров воздухом и тем самым повысить мощность двигателя.
К ресиверу, со стороны переднего торца, прикреплено дроссельное устройство. Через специальные штуцер к ресиверу подключена малая ветвь вентиляции картера. Ресивер имеет места в виде штуцеров для подключения вакуумного усилителя тормозов и клапана продувки адсорбера.
Сверху на ресивере устанавливается датчик абсолютного давления со встроенным датчиком температуры воздуха.
Для нормальной работы двигателя необходимо, чтобы все сочленения фланцев впускной трубы с ресивером и дроссельным патрубком, места установки штуцеров и подсоединённые к ним шланги, а также места установки форсунок в головку были герметичными (без подсоса воздуха).
10. Система зажигания
Сдвоенная катушка зажигания (54.3705, РФ) обеспечивает подачу высокого напряжения одновременно к свечам двух цилиндров, поршни которых находятся вблизи верхней мертвой точки. При этом в одном из цилиндров каждой пары будет конец такта сжатия, в другом конец такта выпуска. Зажигание смеси произойдет в том цилиндре, где осуществляется такт сжатия. Для правильного подсоединения жгута высоковольтных проводов на корпусе катушки зажигания имеется маркировка соответствующих цилиндров двигателя.
Свечи зажигания (RER8MC, Республика Корея), длина резьбовой ввертной части 26,5 мм, с помехоподавляющим резистором, зазор между электродами 1,0-0,1мм. Замена свечей должна производиться на сервисных станциях официального дилера ГАЗ через интервалы, указанные в поставляемой отдельно брошюре – Сервисной книжке.
Жгут высоковольтных проводов (4216.3707080-24, РФ) с распределенным по длине сопротивлением и силиконовыми наконечниками. Провода имеют маркировку, соответствующую подключаемому цилиндру. Сопротивление проводов, в зависимости от длины, должно находиться в пределах 4,5-6,5 кОм.