Конструкція двигуна ВАЗ-2112

Двигун ВАЗ-2112 Бензиновий, чотиритактний, чотирициліндровий, рядний, з поперечним розташуванням, шістнадцятиклапанний, з двома розподільними валами.

Порядок роботи циліндрів: 1-3-4-2, відлік – від шківа колінчастого валу.

Система живлення – фазований розподілений упорскування.

Керування двигуном – контролер (Bosch, "Січень" або GM).

Більшість двигунів оснащується нейтралізатором відпрацьованих газів.

Двигун із коробкою передач та зчепленням утворюють силовий агрегат, закріплений у моторному відсіку на чотирьох еластичних гумометалевих опорах.

Права та ліва опори такі ж, як і на двигунах 2110 та 2111.

Передня та задня опори – однакові, що є штангами.

Одним кінцем штанга кріпиться до кронштейна на двигуні, іншим – до кронштейна на кузові.

Справа на двигуні (по ходу автомобіля) розташовані: приводи розподільчих валів та насоса охолоджуючої рідини (зубчастим ременем) та генератора (полікліновим ременем).

Зліва розташовані: термостат, датчики температури охолоджуючої рідини, датчик тиску масла, стартер (на картері зчеплення).

Спереду: впускний колектор, паливна рампа з форсунками, датчик детонації, масляний щуп, шланг вентиляції картера, генератор (знизу праворуч), датчик фаз (зверху праворуч).

Ззаду: випускний колектор, масляний фільтр, датчик положення колінчастого валу (внизу праворуч).

Зверху (під пластиковою кришкою) розташовані ресивер, свічки (у напрямних трубах, ущільнених гумовими кільцями) та високовольтні дроти.

Блок циліндрів відлитий з чавуну і має індекс "21083" - як і у двигунів 2110 і 2111, проте вони незамінні: отвори під гвинти головки циліндрів мають різьблення М10х1,25 (на відміну від М12х 25 для блоків двигунів 2110 та 2111) та меншу глибину.

Інша відмінність пов'язана з більш напруженим тепловим режимом двигуна 2112 порівняно з двигунами 2110 та 2111.

Для охолодження поршнів під час роботи двигуна їх днища омиваються знизу маслом через спеціальні форсунки, запресовані у другу, третю, четверту та п'яту опори корінних підшипників.

Циліндри розточені безпосередньо у блоці. Номінальний діаметр 82 мм під час ремонту може бути збільшений на 0,4 або 0,8 мм.

Клас циліндра маркується на нижній площині блоку латинськими літерами відповідно до діаметра циліндра 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 допустиме зношування циліндра становить 0,15 мм на діаметр.

У нижній частині блоку циліндрів є п'ять опор корінних підшипників зі знімними кришками, які кріпляться до блоку спеціальними болтами.

Кришки незамінні (отвори під підшипники обробляються в зборі з кришками) і марковані для відмінності ризиками на зовнішній поверхні.

У середній опорі є гнізда для завзятих напівкілець, що перешкоджають осьовому переміщенню колінчастого валу.

Спереду (з боку шківа колінчастого валу) ставиться сталеалюмінієве півкільце, ззаду – металокерамічне.

Кільця виготовляються з номінальною та збільшеною на 0,127 мм товщиною.

При перевищенні осьового зазору колінчастого валу 0,35 мм змінюються одне або обидва півкільця (номінальний зазор – 0,06-0,26 мм).

Вкладиші корінних та шатунних підшипників – тонкостінні сталеалюмінієві.

Верхні корінні вкладиші першої, другої, четвертої та п'ятої опор, що встановлюються в блоці циліндрів, забезпечені канавкою на внутрішній поверхні.

У нижніх корінних вкладишів, верхнього вкладиша третьої опори та шатунних вкладишів канавки відсутні.

Ремонтні вкладиші випускаються під шийки колінчастого валу, зменшені на 0,25, 0,50, 0,75 та 1,00 мм.

Колінчастий вал виготовлений з високоміцного чавуну.

Він має п'ять корінних і чотири шатунні шийки і забезпечений вісьмома противагами, відлитими разом з валом.

Колінчастий вал двигуна 2112 відрізняється від колінчастого валу двигунів 2110 і 2111 формою противаг і підвищеною міцністю.

Тому не допускається встановлення колінчастого валу від двигунів 2110 та 2111 у двигун 2112.

Для подачі олії від корінних шийок до шатунних у колінчастому валі просвердлені канали, вихідні отвори яких закриті запресованими заглушками.

На передньому кінці колінчастого валу на сегментній шпонці встановлено зубчастий шків приводу розподільчого валу, до нього кріпиться шків приводу генератора, який також є демпфером крутильних коливань колінчастого валу.

На зубчастому вінці шківа два зуби з 60 відсутні – западини служать для роботи датчика положення колінчастого валу.

До заднього кінця колінчастого валу шістьма болтами, що самоконтряться, через загальну шайбу кріпиться маховик (індекс 2110), відлитий з чавуну, з напресованим сталевим зубчастим вінцем, що служить для пуску двигуна стартером.

Конусоподібна лунка біля вінця маховика має знаходитися навпроти шатунної шийки четвертого циліндра (це необхідно для визначення ВМТ після збирання двигуна).

Шатуни – сталеві, двотаврового перерізу, обробляються разом із кришками.

На кришках, як і на шатунах, таврується номер циліндра (він повинен знаходитися по один бік шатуна та кришки).

Шатуни діаметром сталебронзової втулки, запресованої у верхню головку, поділяються на три класи з кроком 0,004 мм.

Номер класу таврується на кришці шатуна. Також шатуни поділяються на класи за масою – вони маркуються фарбою або літерою на кришці шатуна.

Поршневий палець – сталевий, трубчастий переріз, плаваючий тип (вільно обертається у верхній головці шатуна і в бобишках поршня).

Від випадання він зафіксований двома стопорними пружинними кільцями, які знаходяться в проточках бобишок поршня.

Розрізняють три класи пальців за зовнішнім діаметром (через 0,004 мм): 1 – з синьою, 2 – зеленою, 3 – червоною (найменшого діаметра) мітками.

Поршень - з алюмінієвого сплаву. Спідниця поршня у поздовжньому перерізі – конічна, у поперечному – овальна.

У верхній частині поршня проточено три канавки під поршневі кільця.

Канавка маслознімного кільця має свердління, що виходять у бобишки, за якими масло, зібране кільцем зі стінок циліндра, надходить до поршневого пальця.

Отвор під поршневий палець зміщений від діаметральної площини поршня на 1 мм.

При установці поршня необхідно орієнтуватися за стрілкою, вибитою на днище (вона має бути спрямована у бік шківа колінчастого валу).

У поршнів двигуна 2112 днище плоске, з чотирма заглибленнями під клапани (у поршнів двигунів 2110 і 2111 днище має овальну виїмку).

Поршні по зовнішньому діаметру (вимірюється в площині, перпендикулярній до поршневого пальця, на відстані 51,5 мм від днища поршня), як і циліндри, поділяються на п'ять класів (маркування – на днище).

Діаметр поршня (для номінального розміру, мм): А – 81,965-81,975; У – 81,975-81,985; З - 81,985-81,995; D - 81,995-82,005; Е – 82,005-82,015.

У продаж надходять поршні класів А, С та Е (номінального та ремонтних розмірів): розрахунковий зазор між ними - 0,025-0,045 мм, а максимально допустимий зазор при зносі - 0,15 мм.

Не рекомендується встановлювати новий поршень у зношений циліндр без його розточування: проточка під верхнє поршневе кільце в новому поршні може виявитися трохи вищою, ніж у старому, і кільце може зламатися про "сходинку", що утворюється у верхній частині циліндра при його зносі.

У поршнів ремонтних розмірів на дно вибивається трикутник (+ 0,4 мм) або квадрат (+ 0,8 мм).

По діаметру отвору під поршневий палець поршні поділяються на три класи: 1 -21,978-21,982; 2 - 21,982-21,986; 3 – 21,986-21,990.

Клас поршня також вибивається на його днище.

Поршень і палець мають бути одного класу.

Поршні одного двигуна підбирають по масі (розкид не повинен перевищувати 5 г) – це робиться для зменшення дисбалансу кривошипно-шатунного механізму.

Верхні два поршневі кільця – компресійні, що перешкоджають прориву газів у картер двигуна.

Також вони сприяють відводу тепла від поршня до циліндра. Нижнє кільце – маслознімне.

Головка циліндрів – загальна для всіх чотирьох циліндрів – з алюмінієвого сплаву.

Центрується на блоці двома втулками та кріпиться десятьма гвинтами.

Між блоком і головкою (їх поверхні мають бути сухими) встановлюється безсадична металоармована прокладка (її повторне використання не допускається).

Порядок та момент затягування гвинтів головки блоку вказано у додатку.

У верхній частині головки циліндрів розташовані опори розподільних валів – по п'ять з кожного боку головки.

Отвори в опорах, виконаних роз'ємними, обробляються в зборі з корпусом підшипників.

Замінювати корпус необхідно в зборі з головкою циліндрів.

На поверхні головки циліндрів, що сполучаються з корпусом підшипників, наносять герметик Локтайт № 574.

Порядок та момент затягування гайок корпусу підшипників наведено в додатку.

Розподільні вали – литі, чавунні, п'ятиопорні, у кожного – вісім кулачків (пара сусідніх кулачків відкриває одночасно два клапани в циліндрі).

Розподільні вали наводяться в обертання зубчастим ременем від колінчастого валу.

У зв'язку з підвищеними навантаженнями на зубчастий ремінь його ширина в двигуні 2112 порівняно з 2110 і 2111 збільшена з 19,0 до 25,4 мм (відповідно, збільшена ширина зубчастих шківів і роликів).

Під шківом впускного розподільчого валу знаходиться опорний ролик, під випускним – натяжний.

Для роботи датчика фаз до зубчастого шківа впускного розподільчого валу приварено диск.

На приводних шестернях є настановні мітки: якщо мітка на шківі колінчастого валу збігається з міткою на корпусі масляного насоса (мітка на маховику знаходиться проти середнього поділу шкали на картері зчеплення), то мітки на шківах розподільних валів повинні збігатися з приводу розподільчих валів.

Сідла (виготовлені з металокераміки) та напрямні втулки клапанів (латунні) запресовані в головку циліндрів.

Отвори у втулках обробляються після запресування. Внутрішній діаметр втулок зменшений, порівняно з двигунами 2110 та 2111, з 8 до 7 мм.

У комплекті запасних частин поставляються також ремонтні втулки із зовнішнім діаметром 12,279-12,290 мм (збільшеним на 0,2 мм порівняно з номінальним).

На внутрішній поверхні втулок для мастила виконані канавки, схожі на різьблення: у втулок впускних клапанів – на всю довжину, у випускних – до половини довжини отвору.

Зверху на втулки одягнені ковпачки, що відбивають масло, виготовлені з маслостійкої гуми.

Клапани – сталеві, випускний – з головкою із жароміцної сталі з наплавленою фаскою.

Площа тарілки впускного клапана більша за випускний.

За розмірами вони менші, ніж клапани двигунів 2110 та 2111.

Клапани розташовані у два ряди, V-подібно.

Приводяться в дію від кулачків розподільчих валів через гідроштовхачі.

Вісь кулачка зміщена щодо осі гідроштовхача на 1 мм.

За рахунок цього при роботі двигуна корпус штовхача повертається навколо своєї осі, що сприяє більш рівномірному зносу.

Гідроштовхачі вибирають зазор між кулачком та корпусом штовхача при роботі двигуна, що зменшує шум газорозподільного механізму, а також виключає його обслуговування (регулювання зазору не потрібно).

Для роботи гідроштовхачів необхідна постійна подача олії під тиском.

Для цього в головці циліндрів є канал зі зворотним кульковим клапаном (він запобігає зливу масла з каналів після зупинки двигуна), а також канали на нижній площині корпусу підшипників (вони ж підводять масло і до шийок розподільних валів).

Гідроштовхачі дуже чутливі до якості олії та її чистоти.

За наявності в олії механічних домішок можливий швидкий вихід з ладу плунжерної пари гідроштовхача, що супроводжується підвищеним шумом у газорозподільному механізмі та інтенсивним зносом кулачків розподільчого валу.

Несправний гідроштовхач ремонту не підлягає, його слід замінити. Клапан закривається під дією однієї пружини.

Ніжним кінцем вона спирається на шайбу, а верхнім - на тарілку, що утримується двома сухарями.

Складені сухарі зовні мають форму усіченого конуса, а на внутрішній поверхні – три наполегливі буртики, що входять у проточки на стрижні клапана.

Змащення двигуна – комбіноване.

Під тиском змащуються корінні та шатунні підшипники, пари "опора - шийка розподільного валу", гідроштовхачі.

Розбризкуванням масло подається на стінки циліндрів (далі до поршневих кільців і пальців), на днище поршнів, до пари "кулачок розподільчого валу - штовхач" та стрижнів клапанів.

Інші вузли змащуються самопливом.

Масляний насос – з шестернями внутрішнього зачеплення та редукційним клапаном – встановлений на передній стінці блоку циліндрів.

Ведуча шестерня встановлена на двох лисках на передньому кінці колінчастого валу.

Граничний діаметр гнізда під ведену (велику) шестерню при зносі не повинен перевищувати 75,10 мм, мінімальна ширина сегмента на корпусі, що розділяє провідну та ведену шестерні, – 3,40 мм.

Восьовий зазор для провідної шестерні не повинен перевищувати 0,12 мм, для веденої – 0,15 мм.

До кришки другого корінного підшипника та корпусу насоса болтами кріпиться маслоприймач.

Масляний фільтр – повнопоточний, нерозбірний, забезпечений перепускним та протидренажним клапанами.

Система вентиляції картера – закрита, примусова, відсмоктуванням газів через масловідділювач, розташований у кришці головки циліндрів.