Поршни и цилиндры
Поршни отливаются из легкого сплава, имеют внутри стальные элементы, которые уменьшают температурное расширение. В верхней части каждого поршня в специальных канавках размещаются три поршневых кольца. Кольца плотно прижимаются к стенкам цилиндров. Два верхних (компрессионных) кольца препятствуют проникновению газов из камеры сгорания в картер двигателя. Нижнее (маслосъемное) кольцо снимает излишки масла со стенок цилиндра, предотвращая его попадание из картера двигателя в камеру сгорания.
В различных двигателях днища поршней также различны: плоские или сферические. Гильзы цилиндров выступают из отливки блока двигателя. В двигателях с рабочим объемом 1.5 литра вокруг гильз имеются каналы, через которые проходит охлаждающая цилиндры жидкость. В двигателях с рабочим объемом 1.6 литра цилиндры расположены более тесно и не имеют каналов для охлаждающей жидкости.
Таким образом обеспечивается компактность конструкции и достигается дополнительная жесткость блока цилиндров. Внутренняя поверхность цилиндров не должна быть абсолютно гладкой (она имеет микрорельеф), поскольку на ней должна удерживаться масляная пленка. Диаметр цилиндра примерно на 0,03 мм больше диаметра поршня. Цилиндры имеют три ремонтных размера.
Коленчатый вал
Задача коленчатого вала - преобразование возвратно-поступательного движения поршней во вращательное движение. Поршень в сборе состоит из собственно поршня, двух компрессионных и одного маслосъемного кольца, поршневого пальца и двух пружинных замков.
Шатунные шейки колечатого вала смещены по отношению друг к другу на угол 180°. В целях сбалансированности коленчатого вала имеются противовесы. Общее их количества - 8 штук.
В двигателе 1,1/1,3 л коленчатый вал литой, а в двигателе 1,5/1,6 л - кованый. Чтобы избежать прогиба коленчатого вала при работе двигателя, вал имеет пять коренных подшипников. Сзади на фланце коленчатого вала крепится маховик с зубчатым венцом. Зубчатый венец служит для сцепления с шестерней стартера при пуске двигателя. На маховике установлено сцепление.
Спереди, на носке коленчатого вала установлена ведущая шестерня зубчатого ремня или шкив клиновидного ремня.
Шатуны
Четыре шатуна со сменными вкладышами установлены на шатунных шейках коленчатого вала. В верхних головках шатунов запрессованы бронзовые втулки, в которых свободно перемещаются поршневые пальцы. Шатуны могут свободно перемещаться вдоль поршневых пальцев.
Номинальное и максимальное число оборотов коленчатого вала
Двигатель внутреннего сгорания развивает максимальную мощность при номинальной скорости вращения коленчатого вала. Увеличение оборотов не приводит к росту мощности. Однако в определенных условиях, при большей скорости вращения коленвала двигателя и, следовательно, быстрее вращающихся колесах автомобиля, можно достигнуть большей скорости. Максимально допустимое число оборотов составляет около 6400 об/мин.
Дополнительное прибавление "газа" приводит к вхождению двигателя в область опасных оборотов. В некоторых моделях частота вращения коленчатого вала двигателя контролируется с помощью тахометра. Его показания, однако, преднамеренно (в целях безопасности) откорректированы в верхней части шкалы на 5%. Таким образом, показание тахометра в 6000 об/мин соответствует реальному числу оборотов коленчатого вала 5700 об/мин.
Ограничитель скорости вращения
При очень большой скорости вращения клапанные пружины начинают колебаться так быстро, что перестают обеспечивать правильность открытия и закрытия клапанов. Кроме того, пружины могут лопнуть, вызывая ударение клапанов о поршни и повреждение двигателя. Для предотвращения этого явления на некоторых моделях автомобилей устанавливается ограничитель скорости вращения.
В роторе распределителя зажигания размещается центробежный выключатель, который при слишком большой скорости вращения отключает питание катушки зажигания.
Измерение давления такта сжатия
Измерение давления при такте сжатия в цилиндрах двигателя дает информацию о том, удовлетворительным ли является уплотнение поршневых колец и клапанов. От этого зависит мощность двигателя, характеристики холодного пуска, а также потребление масла двигателем.
Прогреть двигатель.
Отключить транзисторное зажигание, если оно применено на автомобиле.
Вывернуть все свечи зажигания.
В резьбовое отверстие свечи первого цилиндра плотно вставить резиновый конус компрессометра или ввернуть его резьбовую часть.
Затянуть ручной тормоз, рычаг коробки передач поставить в нейтральное положение (рычаг выбора диапазонов переключения передач в автоматической коробке поставить в положение "Р").
Попросить помощника нажать до предела педаль акселератора. При этом наполнение цилиндров будет наилучшим.
С помощью стартера вращать коленчатый вал двигателя около 5 секунд.
Считать и записать показания компрессометра. Затем прибор подключить к следующему цилиндру
Величина давления
В приведенной ниже таблице указаны величины давления сжатия в барах, характеризующие состояние двигателя.
Двигатель
|
Обозначение
|
Хорошее состояние двигателя |
Двигатель требует ремонта |
Максимально допустимая разница давлений между цилиндрами |
бары
|
1,1 л /37 кВт ; 1,3 л /44 кВт
|
F А , GG до 799.999, G
|
8-10
|
6
|
3
|
1,1 л /37 кВт формула Е
|
GG от 800.000
|
10-15
|
7
|
3
|
1,5 л / 51 кВт ; 1,5 л /63 кВт
|
-
|
10-15
|
7
|
3
|
1,6 л / 55 кВт ; 1,6 л /63 кВт
|
F Н , JB , FD , F Р , FR
|
9-12
|
7,5
|
3
|
Слишком малые значения давления
Более низкое, но одинаковое давление во всех цилиндрах еще не создает оснований для тревоги. Причиной может быть неточность измерения давления с помощью прибора. Серьезные опасения, однако, должны вызывать случаи, когда при замере в четырех цилиндрах зафиксирована разница в показаниях прибора, превышающая 3 бара.
Это может означать:
износ поршней и поршневых колец;
западание поршневых колец вследствие появления нагара в канавках поршня;
нарушение геометрии цилиндров вследствие задиров на поршнях;
нагар на тарелках и седлах клапанов при неправильно установленных фазах газораспределения;
малые тепловые зазоры в клапанах;
прогорание клапанов вследствие слишком малых тепловых зазоров.
В большинстве случаев причиной слишком малого давления сжатия и, как следствие, уменьшения мощности двигателя, является негерметичность клапанов. Решением проблемы является притирка клапанов или ремонт головки блока цилиндров.
Поиск неисправностей
Чтобы установить причину слишком низкого давления сжатия, можно через свечное отверстие ввести в цилиндр с помощью масленки немного масла и повторить замер: если и в этом случае давление остается низким, то в этом "виноваты" клапаны. В случае увеличения давления причину следует искать в работе цилиндров, поршней и поршневых колец. Типичным проявлением этого вида неисправности является постепенный рост давления при включении стартера, поскольку введенное в цилиндры масло временно уплотняет зазоры в паре "поршень-цилиндр".
Проверка двигателя опрессовкой цилиндров
Более точную информацию дает опрессовка цилиндров, которую выполняют на некоторых СТО. Прибор для такой проверки состоит из двух камер. Давление в одной камере постоянно; вторая камера соединяется с камерой сгорания двигателя с помощью трубопровода, который закреплен в отверстии под свечу. Эта камера соединена с первой с помощью жиклера, а также с измерителем давления. Прибор показывает падение давления в исследуемой камере сгорания.
Наличие больших зазоров можно распознать на слух:
звук просачивания воздуха в выпускном коллекторе свидетельствует о негерметичности выпускного клапана;
сжатый воздух, выходящий в корпус воздушного фильтра - о негерметичности впускного клапана;
при повреждении прокладки головки цилиндров, при наличии трещин в головке сжатый воздух выходит из отверстия соседней свечи зажигания, через открытую пробку радиатора или через расширительный бачок системы охлаждения;
износ цилиндропоршневой группы является причиной выхода воздуха в картер двигателя, а оттуда через маслоналивную горловину или гнездо щупа для измерения уровня масла - в атмосферу.
Проворачивание коленчатого вала двигателя
При выполнении некоторых работ коленчатый вал необходимо установить в определенное положение. Существуют следующие способы установки:
Автомобиль с механической коробкой передач поднять с одной стороны (как при смене колеса), включить четвертую передачу и, вращая переднее колесо, повернуть коленчатый вал в требуемое положение. Если существует такая возможность, то при включенной четвертой передаче автомобиль можно немного прокатить вручную.
В автомобиле с автоматической коробкой передач вывернуть свечи зажигания, что облегчит проворачивание коленчатого вала, и повернуть за шкив коленчатого вала, взявшись за головку центрального болта накидным ключом на 19 мм. Недопустимо прилагать усилие к зубчатому шкиву распределительного вала, поскольку это может вызвать нарушение фаз газораспределения двигателя.
Установка момента зажигания по положению поршня в первом цилиндре
В четырехтактном двигателе поршень за четыре такта дважды доходит до ВМТ: при такте сжатия и после такта выпуска и начала нового такта впуска. ВМТ, при которой появляется искра зажигания, обычно используется для разного рода регулировок.
Снять крышку распределителя зажигания.
Повернуть коленчатый вал так, чтобы бегунок распределителя находился
напротив углубления на краю корпуса распределителя.
При необходимости повернуть коленчатый вал так, чтобы:
в двигателе 1,1/1,3 л углубление на шкиве коленчатого вала находилось напротив отметки на корпусе;
в двигателях 1,5/1,6 л обозначение "О" на маховике, которое видно в окне картера корпуса коробки передач, находилось напротив метки на картере.
