Двигатель состоит из механизмов – кривошипно-шатунного и газораспределительного, а также

Устройство двигателей семейства ЗМЗ-406.10
Двигатель состоит из механизмов –
кривошипно-шатунного и
газораспределительного, а также
систем – смазывания, охлаждения,
топливоподачи (питания), вентиляции
картера, впуска воздуха или рабочей
смеси, выпуска отработавших газов,
рециркуляции отработавших газов
(СРОГ), комплексной
микропроцессорной системы
управления двигателем (КМСУД).
Кривошипно-шатунный механизм
Поршень
Поршневой палец
Блок
маховик
Шатун
шкив
Коленчатый
вал
Крышка коренного
подшипника
Крышка
шатуна
Кривошипно-шатунный
механизм (КШМ) включает в себя
неподвижные детали,
составляющие остов (корпус)
двигателя – блок цилиндров с
коренными подшипниками,
головку цилиндров и подвижные –
поршень, поршневые кольца,
поршневой палец, шатун,
коленчатый вал, маховик,
подшипники шатунных шеек
коленчатого вала.
Блок цилиндров
Блок цилиндров
ЗМЗ-4062
Блок цилиндров
ЗМЗ-4052, 409
Блок цилиндров - чугунный,
выполнен в виде моноблока с
картерной частью опущенной ниже
оси коленчатого вала. Между
цилиндрами в верхней плите
имеются прорези для охлаждающей
жидкости. В нижней части блока
расположены пять гнезд коренных
подшипников. Крышки
подшипников обрабатываются в
сборе с блоком цилиндров и поэтому
они не взаимозаменяемы
Головка цилиндров
Головка цилиндров - отлита из
алюминиевого сплава, имеет два
впускных и два выпускных
клапана на каждый цилиндр. В
верхней части головки
цилиндров размещены два
распределительных вала.
Отверстия под свечи зажигания
находятся в центре камер
сгорания.
Поршень
Поршень для ЗМЗ-4062
Поршень для ЗМЗ-40522
Поршень для ЗМЗ-409
Поршень –служит для преобразования тепловой энергии сгорания
топлива в механическую энергию
своего поступательного движения.
Поршень отлит из алюминиевого
сплава с кольцевой терморегулирующей вставкой, юбка
выполнена с бочкообразным
вертикальным профилем и
микрорельефом для улучшения
приработки и снижения потерь на
трение
Поршневые кольца
Компрессионное кольцо
Маслосъёмное кольцо
Поршневые кольца устанавливаются по
три на каждом поршне: два компрессионных
и одно маслосъемное. Наружная
поверхность верхнего компрессионного
кольца, прилегающая к цилиндру, покрыта
слоем пористого хрома, нижнего кольца слоем олова или вся поверхность кольца
фосфатирована. Маслосъемное кольцо
состоит из чугунного кольца коробчатого
типа с рабочими поясками, покрытыми
хромом, и пружинного расширителя.
Поршневой палец
Поршневой палец служит для шарнирного
соединения поршня с шатуном. Он
представляет собой пустотелый цилиндр,
изготовленный из стали. Наружная
поверхность пальца подвергается
углеазотированию на глубину 1..1,5 мм и
закалке ТВЧ. От продольных перемещений
палец удерживается в поршне двумя
стопорными кольцами. При работе палец
может поворачиваться как в бобышках
поршня, так и во втулке шатуна (палец
плавающего типа).
Шатун
Шатун
Бронзовая втулка
Болт
шатуна
Крышка
шатуна
Гайка
Шатун служит для передачи движения
поршня на коленчатый вал. Шатун
изготавливают из стали и подвергают
термообработке обеспечивая твердость
НВ 228..269. Он состоит из верхней
(поршневой) головки, стержня
двутаврового сечения и нижней
(кривошипной) головки. В верхнюю
головку запрессована бронзовая втулка,
которая служит подшипником пальца.
В стержне шатуна имеется
Шатун
Продольное
сверление
продольное сверление для подвода
смазки к поршневому пальцу.
Нижняя головка разборная, что
обеспечивает возможность сборки
шатуна с коленчатым валом. Шатун
обрабатывается совместно с
крышкой, поэтому крышки не
взаимозаменяемые.
Шатунные вкладыши
Шатунные вкладыши – биметаллические, т.е. состоящие из двух слоев
металла: стальной основы, на которую
нанесен антифрикционный сплав АМО1-20. Во вкладыше посредине имеется
отверстие, через которое масло
поступает в канал стержня шатуна.
Фиксация вкладышей обеспечивается
выступом, который входит в
соответствующий паз в шатуне и
крышке шатуна.
Коленчатый вал
Носок вала
Противовесы
Шатунная
шейка
Коренные
шейки
Хвостовик вала
Коленчатый вал изготовлен из
высокопрочного чугуна. Шейки
вала подвергаются закалке ТВЧ
на глубину 1,5..2,5 мм до
твердости HRC 51. Галтели
упрочняются накаткой
роликами. Вал имеет пять
коренных шеек, а также восемь
противовесов для разгрузки
опор от центробежных сил. В
коренных (кроме средней) и
Коленчатый вал
Пробка
Косое сверление
шатунных шейках просверлены
сквозные отверстия, которые
соединяются косыми сверлениями,
проходящими сквозь шейки и щёки
вала. Эти каналы служат для
подачи масла к шатунным
подшипникам. Снаружи со стороны
щёк полости в шатунных шейках
закрыты резьбовыми пробками.
Носок и хвостовик вала
уплотняются самоподжимными
Коленчатый вал
резиновыми сальниками.
Вал динамически сбалансирован. Осевое
перемещение вала ограничено двумя шайбами
3 (рисунок 3), расположенными по обе стороны
среднего (третьего) коренного подшипника.
Каждая из упорных шайб состоит из двух
полушайб: верхней и нижней.
Средний (упорный) подшипник коленчатого вала:
1 - блок; 2 - вкладыши подшипника; 3 -упорные шайбы; 4 - крышка подшипника;
5 - вал коленчатый.
Коленчатый вал
Нижняя упорная полушайба
Верхняя упорная полушайба
Антифрикционным слоем шайбы
должны быть обращены к валу.
Проворачивание шайбы
предотвращается выступом на нижней
шайбе, который входит в паз крышки.
Коренные вкладыши
Нижний коренной подшипник
Верхний коренной подшипник
Коренные вкладыши коленчатого вала
аналогичны по конструкции и материалу
шатунным вкладышам. Верхний
вкладыш имеет отверстие, через которое
из масляного канала в блоке цилиндров
поступает масло для смазки
подшипника. Из канавки, выполненной
в верхнем вкладыше, масло по каналам в
коленчатом вале поступает к шатунным
подшипникам.
Газораспределительный механизм
Газораспределительный
механизм (ГРМ)
осуществляет процесс
газообмена, т.е. Впуск в
цилиндр свежего заряда
бензовоздушной смеси и
выпуск отработавших газов.
Основными деталями ГРМ
являются распределительные
валы и детали их привода –
звездочки, цепи,
Газораспределительный механизм
промежуточный вал,
натяжители цепей, их
успокоители. Также к
ГРМ относятся
гидротолкатели,
выпускные и впускные
клапаны, их
направляющие втулки,
пружины клапанов,
установочные и
крепежные детали.
Газораспределительный механизм
Впускной
вал
Выпускной
вал
Распределительные валы управляют
процессом открытия и закрытия клапанов.
На двигатель устанавливаются два
распределительных вала – отдельно для
привода впускных и выпускных клапанов.
Для повышения износостойкости рабочая
поверхность кулачков отбелена. Выпускной
вал отличается от впускного только
расположением штифта и наличием
отметчика датчика фазы (ДПРВ). Каждый
вал имеет пять опорных шеек и восемь
кулачков. Кулачки по ширине
Газораспределительный механизм
Отметчик датчика фазы
Опорные
шейки
кулачки
Проточка для упорного
полукольца
Упорное полукольцо
смещены на 1,5 мм относительно
оси гидравлических толкателей. От
осевых перемещений каждый вал
удерживается упорным
пластмассовым полукольцом,
которое вставляется в выточку
крышки передней опоры и в
проточку передней опорной шейки.
Газораспределительный механизм
Привод распределительных валов –
цепной, двухступенчатый. Первая
ступень – от коленчатого вала на
промежуточный вал, вторая ступень
– от промежуточного вала на
распределительные валы.
1 – звездочка коленчатого вала; 2 – гидронатяжитель нижний; 3 – рычаг натяжного
устройства нижней цепи; 4 – цепь нижняя; 5 –звездочка промежуточного вала
ведомая; 6 – звездочка промежуточного вала ведущая; 7 – рычаг натяжного
устройства верхней цепи; 8 – гидронатяжитель верхний; 9 – цепь верхняя; 10 –
установочная метка на звездочке; 11 – установочные штифты; 12 – звездочка
распределительного вала впускных клапанов; 13 –успокоитель цепи верхний; 14 –
звездочка распределительного вала выпускных клапанов; 15 – верхняя плоскость
головки цилиндров; 16 – успокоитель цепи средний; 17 – успокоитель цепи нижний;
М1 и М2 – установочные метки на блоке
Газораспределительный механизм
Распределительные валы вращаются в
два раза медленнее коленчатого. На
торцах звездочки коленчатого вала,
ведомой звездочке промежуточного вала
и звездочках распределительных валов
имеются установочные метки,
служащие для правильной установки
распределительных валов.
1 – звездочка коленчатого вала; 2 – гидронатяжитель нижний; 3 – рычаг натяжного
устройства нижней цепи; 4 – цепь нижняя; 5 –звездочка промежуточного вала
ведомая; 6 – звездочка промежуточного вала ведущая; 7 – рычаг натяжного
устройства верхней цепи; 8 – гидронатяжитель верхний; 9 – цепь верхняя; 10 –
установочная метка на звездочке; 11 – установочные штифты; 12 – звездочка
распределительного вала впускных клапанов; 13 –успокоитель цепи верхний; 14 –
звездочка распределительного вала выпускных клапанов; 15 – верхняя плоскость
головки цилиндров; 16 – успокоитель цепи средний; 17 – успокоитель цепи нижний;
М1 и М2 – установочные метки на блоке
Газораспределительный механизм
Гидронатяжитель
Цепь
Натяжная звездочка
Болт натяжного ролика
Натяжное устройство
предназначено для создания
постоянного натяжения и
гашения колебаний цепей
привода распределительных
валов. В него входит
гидронатяжитель и натяжная
звездочка.
Газораспределительный механизм
Гидронатяжитель в сборе:
1-корпус клапана в сборе; 2-кольцо запорное; 3плунжер; 4-корпус; 5-пружина; 6-кольцо стопорное;
7-шариковый клапан
Гидронатяжитель состоит из
корпуса и плунжера. На
внутренней поверхности корпуса
имеются канавки специального
профиля и канавка под стопорное
кольцо предотвращающее выход
плунжера из корпуса при
транспортировке и монтаже
гидронатяжителя. Плунжер имеет
форму стакана внутри которого
установлена пружина, которая
сжата клапаном
Газораспределительный механизм
Гидронатяжитель в сборе:
1-корпус клапана в сборе; 2-кольцо запорное; 3плунжер; 4-корпус; 5-пружина; 6-кольцо стопорное;
7-шариковый клапан
ввернутым в корпус. На наружной
поверхности плунжера имеются
две канавки под стопорное и
запорное кольцо. Запорное кольцо
препятствует обратному
перемещению плунжера в
корпусе.
Гидронатяжитель работает
следующим образом. Под
действием пружины и давления
масла, поступающего из масляной
магистрали, плунжер нажимает
Газораспределительный механизм
на рычаг натяжной звездочки, а
через неё на цепь, обеспечивая
неразрывный контакт звездочки и
цепи. По мере вытяжки цепи
плунжер выдвигается из корпуса,
передвигая запорное кольцо из
одной канавки корпуса в другую.
Гидронатяжитель в сборе:
1-корпус клапана в сборе; 2-кольцо запорное; 3плунжер; 4-корпус; 5-пружина; 6-кольцо стопорное;
7-шариковый клапан
Газораспределительный механизм
Промежуточный вал предназначен для
передачи движения распределительным
валам через промежуточные звездочки, а
также для привода масляного насоса. Вал
изготовлен из стали. Наружная
поверхность углеазотирована на глубину
0,2..0,7 мм и термообработана.
Промежуточный вал вращается во
втулках, запрессованных в отверстия в
приливах блока цилиндров.
Газораспределительный механизм
Стержень клапана
Тарелка
клапана
Клапан впускной
Клапан выпускной
Клапаны предназначены для регулирования
рабочих процессов двигателя. Они
перекрывают и открывают газовые каналы в
определенные моменты времени.
Впускной клапан изготовлен из стали
40Х9С2. Поверхность стержня покрывается
твердым хромом для повышения
износостойкости. Наружный диаметр тарелки
клапана равен 37 мм, угол фаски на тарелке
равен 45,5 градусов. На конце стержня
имеются три канавки, в которые входят
выступы двух сухарей, удерживающих на
клапане тарелку пружины.
Газораспределительный механизм
Стержень клапана
Тарелка
клапана
Клапан впускной
Клапан выпускной
Выпускной клапан по сравнению со
впускным клапаном работает в более тяжелых
условиях из-за высокой температуры и
агрессивного воздействия отработавших газов,
поэтому его изготавливают из стали
55Х20Г9АН4. К стержню клапана
приваривается наконечник из стали большей
твердости по сравнению с остальной частью
клапана. Для повышения надежности на
рабочей фаске тарелки клапана сделана
наплавка жаростойким сплавом. Диаметр
тарелки равен 31,5мм.
Газораспределительный механизм
На каждый клапан устанавливается по
две пружины: наружная с правой
навивкой и внутренняя с левой. Под
пружины устанавливается опорная
шайба. Клапаны работают в
направляющих втулках, запрессованных
в головку цилиндров. На верхние концы
втулок напрессованы
Привод клапанов:
1 - клапан впускной; 2 - головка цилиндров; 3 - тарелка пружины клапана;
4 - колпачок маслоотражательный; 5 - пружина клапана наружная; 6 - вал
распределительный выпускных клапанов; 7 - гидротолкатель; 8 - сухарь
клапана; 9 - клапан выпускной; 10 - пружина клапана внутренняя; 11 шайба опорная пружины клапана; 12 - вал распределительный впускных
клапанов
Газораспределительный механизм
маслоотражательные колпачки, которые
препятствуют попаданию масла в
камеру сгорания. Седла клапанов
изготовлены из специального серого
чугуна и запрессованы в головку
цилиндров.
Привод клапанов:
1 - клапан впускной; 2 - головка цилиндров; 3 - тарелка пружины клапана;
4 - колпачок маслоотражательный; 5 - пружина клапана наружная; 6 - вал
распределительный выпускных клапанов; 7 - гидротолкатель; 8 - сухарь
клапана; 9 - клапан выпускной; 10 - пружина клапана внутренняя; 11 шайба опорная пружины клапана; 12 - вал распределительный впускных
клапанов
Газораспределительный механизм
Гидротолкатель предназначен для
передачи усилия с кулачка
распределительного вала на клапан без
зазора в цепочке кулачок-толкательклапан. Применение гидротолкателей
исключает необходимость регулировки
зазоров в клапанном механизме. Гидротолкатели устанавливаются в расточенные в головке цилиндров отверстия.
Привод клапанов:
1 - клапан впускной; 2 - головка цилиндров; 3 - тарелка пружины клапана;
4 - колпачок маслоотражательный; 5 - пружина клапана наружная; 6 - вал
распределительный выпускных клапанов; 7 - гидротолкатель; 8 - сухарь
клапана; 9 - клапан выпускной; 10 - пружина клапана внутренняя; 11 шайба опорная пружины клапана; 12 - вал распределительный впускных
клапанов
Система смазки
Увеличить
Система смазки двигателя предназначена для создания масляной плёнки на
поверхностях трения. Смазка большей
части трущихся деталей осуществляется под давлением, остальная часть
смазывается разбрызгиванием и масляным туманом. Такая система смазки
называется комбинированной.
Уменьшить
К датчикам давления
масла
К опоре
распределительного
вала
К гидротолкателю
К гидронатяжителю
К опоре
промежуточного вала
Шатунный
подшипник
Коренной
подшипник
Масляный
фильтр
К гидронатяжителю
Масляный
насос
Масляный картер
Система смазки
Корпус
Ведущая
шестерня
Перегородка
Редукционный
клапан
Ведомая
шестерня
Приемный
патрубок с
сеткой
Масляный насос предназначен для создания давления в
системе смазки, необходимого
для поддержания стабильной
масляной пленки на поверхностях трения. Насос шестеренчатого типа, установлен
внутри масляного картера.
Редукционный клапан
предназначен для ограничения
максимального давления в
системе (450 кПа).
Система смазки
Ведущая шестерня
Ведомая
шестерня
Валик
Промежуточный
вал
Валик
привода
маслонасоса
Привод масляного насоса
осуществляется парой винтовых шестерён от промежуточного вала.
Система смазки
Масляный фильтр предназначен для
очистки масла от частиц, нагара, и т.д.
Фильтр полнопоточный, неразборный,
одноразового применения. Работает он
следующим образом: масло под давлением
через входное отверстие в крышке 7
попадает в полость между наружной
поверхностью фильтрующего элемента 5 и
корпусом 2, проходит через
1 – пружина; 2 – корпус; 3 – фильтрующий элемент
перепускного клапана; 4 – перепускной клапан; 5 –
фильтрующий элемент; 6 – противодренажный
клапан; 7 – крышка; 8 – прокладка
Система смазки
фильтрующую штору элемента 5, очищается
и попадает через центральное отверстие
крышки 7 в главную масляную магистраль.
При пуске холодного двигателя или
предельном загрязнении фильтрующего
элемента 5 очистка и подача масла
происходит через фильтрующий элемент 3 и
перепускной клапан 4. При этом на
фильтрующем элементе 3 происходит
1 – пружина; 2 – корпус; 3 – фильтрующий элемент
перепускного клапана; 4 – перепускной клапан; 5 –
фильтрующий элемент; 6 – противодренажный
клапан; 7 – крышка; 8 – прокладка
Система смазки
отложение механических примесей, как
поступающих с маслом из масляного
картера, так и смываемых потоком масла
с фильтрующей шторы элемента 5.
Вытекание масла из фильтра при
неработающем двигателе
предотвращается противодренажным
клапаном 6.
1 – пружина; 2 – корпус; 3 – фильтрующий элемент
перепускного клапана; 4 – перепускной клапан; 5 –
фильтрующий элемент; 6 – противодренажный
клапан; 7 – крышка; 8 – прокладка
Система охлаждения
1 – двигатель; 2 – патрубок дросселя; 3 –
термостат; 4 – датчик указателя температуры
охлаждающей жидкости; 5 – датчик
температурного состояния двигателя; 6 –
водяной насос; 7 – сливной краник блока
цилиндров
Система охлаждения предназначена
для отвода теплоты от нагревающихся
деталей двигателя. Система включает в
себя водяные рубашки в блоке цилиндров и головке блока, водяной насос,
термостат, радиатор, расширительный
бачок, вентилятор, краники, датчики, а
также радиатор отопителя салона.
Оптимальная температура
охлаждающей жидкости 80..90 град.
поддерживается при помощи
термостата и электровентилятора.
Дроссель
К радиатору
Термостат
От
отопителя
От
радиатора
К
отопителю
Водяной
насос
Система охлаждения
Термостат с твердым наполнителем
расположен в корпусе, установленном на
выходном отверстии головки цилиндров и
соединен шлангами с водяным насосом и
радиатором. Термостат автоматически
поддерживает необходимую температуру
охлаждающей жидкости, отключая и
включая циркуляцию жидкости через
радиатор.
Система охлаждения
Водяной насос центробежного типа
предназначен для создания циркуляции
жидкости в системе охлаждения.
Подшипник 7 отделен от охлаждающей
жидкости самоподжимным сальником 4
неразборной конструкции, внутри
которого расположены манжета и
уплотняющая шайба. Жидкость,
просачивающаяся через сальник, не
попадает в подшипник, а вытекает наружу
1 – ступица; 2 - фиксатор; 3 корпус; 4 - сальник; 5 - крыльчатка; 6
-контрольное отверстие для выхода охлаждающей жидкости;
7подшипник
Система охлаждения
через контрольное отверстие 6, которое
периодически надо прочищать. Подшипник от
перемещения удерживается фиксатором 2,
который завернут до упора и закернен.
Подшипник заполняется смазкой при сборке и
в процессе эксплуатации добавления смазки
не требуется. Ступица 1 и крыльчатка 5
напрессованы на валик подшипника. Привод
осуществляется от коленчатого вала
поликлиновым ремнем.
1 – ступица; 2 - фиксатор; 3 корпус; 4 - сальник; 5 - крыльчатка; 6
-контрольное отверстие для выхода охлаждающей жидкости;
7подшипник
Комплексная микропроцессорная система
управления двигателем (КМСУД).
Управление автомобиля с двигателем, оснащенным КМСУД,
принципиально не отличается от моделей с карбюраторным
двигателем, с тем лишь отличием, что наличие электроники в
контуре управления позволяет достичь более высокого качества в
критериях управления – снижения токсичности, повышения
экономичности, комфортности, надежности, диагностики и т. д.
Управляющие воздействия водителя через педаль «газа»,
переключение передачи КПП, торможение, поворот рулевого
колеса, включение – выключение различных потребителей энергии
в конечном итоге фиксируется электронным блоком управления и
Комплексная микропроцессорная система
управления двигателем (КМСУД).
воспринимается как задание на изменения функционирования
соответствующих узлов автомобиля. Датчики находящиеся в
распоряжении электронной системы, позволяют более полно
определить рабочее состояние двигателя и по логике, заданной
критериями управления, обеспечить цели управления через
воздействие на исполнительные устройства системы: форсунки,
катушки зажигания, регулятор холостого хода, электробензонасос.
Микропроцессорная система обеспечивает прецизионное
управление фазированным (т. е. согласованным с циклами рабочего
процесса двигателя) впрыском бензина под избыточным давлением
Комплексная микропроцессорная система
управления двигателем (КМСУД).
во впускную трубу, управление зажиганием с обратной связью по
детонации, управление регулятором холостого хода. Система
состоит из микропроцессорного блока управления, комплекта
датчиков и исполнительных устройств, жгута проводов с
соединителями.
Комплексная микропроцессорная система
управления двигателем (КМСУД).
Электронный
блок управления
Информация с датчиков:
-положение коленчатого вала
-Положение распредвала
-Частота вращения коленвала
-Массовый расход воздуха
-Температура охлаждающей жидкости
-Положение дроссельной заслонки
-Напряжение бортовой сети
-Наличие детонации
-Температура впускной трубы
Средства диагностики:
-лампа «контроль двигателя»
-колодка диагностики
Исполнительные устройства:
-Форсунки
-Электробензонасос
-Регулятор холостого хода
-Угол опережения зажигания
-Характеристики искрового разряда
-Вентилятор системы охлаждения
Комплексная микропроцессорная система
управления двигателем (КМСУД).
Электронный блок управления является мозгом
электронной системы управления – управляющим
компьютером. Он имеет устройства связи с датчиками системы
и исполнительными устройствами. Блок управления собирает
информацию с датчиков системы и вырабатывает сигналы
управления, необходимые для функционирования систем
двигателя, обеспечивающих его работу:
- Топливоподача
блок управляет включением-выключением бензонасоса,
порядком и длительностью открытия форсунок;
Комплексная микропроцессорная система
управления двигателем (КМСУД).
Искровое зажигание
блок управляет катушками зажигания для искрообразования в
свечах зажигания;
Защита от детонации
блок формирует угол опережения зажигания, обеспечивающий
работу двигателя без детонации;
Стабилизация частоты вращения холостого хода
блок регулирует открытие клапана дополнительного воздуха для
поддержания частоты вращения холостого хода.
Комплексная микропроцессорная система
управления двигателем (КМСУД).
Датчик углового положения коленчатого
вала индуктивного типа предназначен для
определения углового положения коленчатого
вала, необходимого для синхронизации
функционирования системы управления с
рабочим процессом двигателя.
Датчик позволяет блоку управления определять направление
вращения двигателя, генерировать импульсы на форсунки для
осуществления топливоподачи, формировать управляющие
сигналы для катушек зажигания. Неисправности в цепи датчика
не позволяют эксплуатировать двигатель.
Комплексная микропроцессорная система
управления двигателем (КМСУД).
Датчик положения распределительного
вала предназначен для синхронизации
работы систем двигателя с его рабочим
процессом, а именно для определения
верхней мертвой точки конца такта сжатия.
Датчик установлен на бобышке головки
блока у четвертого цилиндра со стороны
выпускного коллектора.
Комплексная микропроцессорная система
управления двигателем (КМСУД).
Датчик положения дроссельной заслонки
резистивного типа предназначен для
определения угла открытия дроссельной
заслонки. В зависимости от положения
дроссельной заслонки, электронный блок
управления определяет режим работы
двигателя, а именно параметры топливоподачи, зажигания, регулятора холостого хода. Сигнал с датчика
используется для определения режима работы двигателя:
минимальной частоты вращения холостого хода, частичных
нагрузок, минимальной мощности при текущей частоте вращения.
Комплексная микропроцессорная система
управления двигателем (КМСУД).
Датчик массового расхода воздуха термоанемометрического типа
предназначен для определения наполнения цилиндров воздуха и
располагается на входе впускного тракта после воздушного
фильтра. С учетом частоты вращения коленчатого вала
электронный блок управления превращает часовой расход воздуха
в величину циклового наполнения цилиндров воздухом, по которой
определяется требуемое количество топлива, впрыскиваемого
через форсунку.
Комплексная микропроцессорная система
управления двигателем (КМСУД).
Датчик температуры охлаждающей
жидкости предназначен для определения
температурного состояния двигателя и
корректировки характеристик
топливоподачи и зажигания.
Комплексная микропроцессорная система
управления двигателем (КМСУД).
Датчик детонации пьезоэлектрического
типа устанавливается на блоке цилиндров
у четвертого цилиндра со стороны
впускного трубопровода. Он воспринимает вибрации стенок цилиндров, возникающие при детонационном сгорании
топлива. Сигнал с датчика детонации позволяет электронному блоку определить
наличие детонации и воздействовать на угол опережения зажигания, тем самым обеспечить работу двигателя без детонации.
Управление системой топливоподачи
Функцией системы топливоподачи
является обеспечение подачи необходимого количества топлива в цилиндры на
всех рабочих режимах. В состав системы
входят: электробензонасос, топливные
фильтры, топливопроводы, форсунки,
регулятор давления топлива.
Схема системы питания
Управление системой топливоподачи
1
2
3
4
5
10
9
8
6
7
Схема системы питания
1 – дроссельная заслонка; 2 – топливная рампа; 3
– форсунка; 4- регулятор давления топлива; 5сливной топливопровод; 6 – топливный бак; 7топливозаборник; 8- фильтр грубой очистки; 9электробензонасос; 10- фильтр тонкой очистки
Топливо подается в двигатель четырьмя
форсунками, установленными во
впускной трубе. Электробензонасос
подает топливо под давлением свыше 3
атмосфер в топливную рампу форсунок.
Регулятор давления обеспечивает
постоянный перепад давления между
давлением топлива в рампе и давлением
воздуха во впускном трубопроводе.
Избыток бензина поступает обратно в
бензобак.
Управление системой топливоподачи
1
2
3
4
Увеличить
5
10
9
8
6
7
Схема системы питания
1 – дроссельная заслонка; 2 – топливная рампа; 3
– форсунка; 4- регулятор давления топлива; 5сливной топливопровод; 6 – топливный бак; 7топливозаборник; 8- фильтр грубой очистки; 9электробензонасос; 10- фильтр тонкой очистки
Форсунки открываются и закрываются
по управляющим сигналам от
электронного блока в зависимости от
режима работы двигателя.
электромагнитные
форсунки
регулятор давления
топлива
камера
сгорания
фильтр тонкой
очистки
топливопровод отвода
топлива в бак
фильтр грубой
очистки
электробензонасос
топливный бак
Управление системой топливоподачи
Электромагнитная форсунка представляет
собой устройство для дозировки топлива.
Дозировка определяется длительностью
управляющего электрического импульса,
подаваемого на форсунку и задаваемого блоком
управления. Топливо впрыскивается во
впускные каналы головки блока образуя
конический факел распылённого топлива в
направлении впускного клапана. До
поступления топлива в камеру сгорания
происходит его дальнейшее распыление и
испарение во внутренних каналах головки.
Управление системой топливоподачи
Регулятор давления
Топливная рампа
Регулятор давления топлива совместно с
электробензонасосом обеспечивает рабочее
давление топлива в топливных форсунках в
необходимых пределах. Он установлен в
конце топливной рампы.
Управление системой топливоподачи
Регулятор холостого хода (добавочного
воздуха) предназначен для поддержания
частоты вращения коленчатого вала при пуске,
на холостом ходу, при прогреве, при движении
«накатом» и при изменении нагрузки на
двигатель. Регулятор установлен на ресивере,
и соединен с дроссельным патрубком трубкой, через которую
воздух подается в него из задроссельного пространства и, пройдя
через регулятор, поступает через другую трубку на выходе из
регулятора в ресивер.
Система рециркуляции отработавших
газов
1-ресивер; 2- трубка подвода
отработавших газов; 3- клапан; 4шток; 5- клапан рециркуляции; 6диафрагма; 7- шланг для подачи
разрежения; 8- пружина; 9- канал
для прохода отработавших газов.
Система рециркуляции отработавших газов
(СРОГ) имеет своим назначением подавать
некоторую часть отработавших газов из
выпускного коллектора в цилиндры двигателя.
Рециркуляция отработавших газов
осуществляется на двигателе, прогретом до
температуры 35..40 град. и только на
частичных нагрузках. Перепуск части
отработавших газов влияет на протекание
рабочего процесса в цилиндрах таким образом
что, снижает образование в отработавших
газах некоторых токсичных составляющих.
Система рециркуляции отработавших
газов
1-ресивер; 2- трубка подвода
отработавших газов; 3- клапан; 4шток; 5- клапан рециркуляции; 6диафрагма; 7- шланг для подачи
разрежения; 8- пружина; 9- канал
для прохода отработавших газов.
СРОГ состоит из клапана рециркуляции 5,
установленного на ресивере 1, электромагнитного клапана, шлангов и трубок.
Электромагнитный клапан, не оказанный на
схеме, управляется электронным блоком и с
одной стороны соединен со шлангом 7, а с
другой – через второй шланг – с ресивером.
Когда температура двигателя становится выше
35 град, электромагнитный клапан соединяет
наддиафрагменное пространство клапана 5 через
шланг 7 и через свой второй шланг с ресивером.
Система рециркуляции отработавших
газов
1-ресивер; 2- трубка подвода
отработавших газов; 3- клапан; 4шток; 5- клапан рециркуляции; 6диафрагма; 7- шланг для подачи
разрежения; 8- пружина; 9- канал
для прохода отработавших газов.
Возникающее там, а, следовательно, и в полости
над диафрагмой, разрежение поднимает
диафрагму 6 и вместе с ней шток 4 с клапаном 3,
и через трубку 2 и канал 9 часть отработавших
газов поступает в ресивер и далее в цилиндры.
Система запрограммирована так, что СРОГ не
работает на холостом ходу и при полной
нагрузке.
Система рециркуляции отработавших
газов На карбюраторных моделях двигателей, как
1- клапан рециркуляции; 2- карбюратор;
3,6- шланги для передачи разрежения; 4впускная труба; 5- рубашка подогрева
впускной трубы; 7- термовакуумный
включатель; 8- трубка подвода
отработавших газов.
на впрысковых, во впускную трубу через
клапан 1 подводится некоторое ко-личество
отработавших газов. Системой управляет
термовакуумный выключатель 7, который
соединяет наддиафрагменное пространство
клапана 1 с полостью кар-бюратора, когда
возникает разрежение, создаваемое на
частичных нагрузках, а температура
охлаждающей жидкости в рубашке 5
поднимется выше 35 град. Разрежение
отводит диафрагму со штоком и клапаном,
открывая путь отработавшим газам.
Электрооборудование
На двигателе установлено электрооборудование постоянного
тока. Номинальное напряжение в системе 12 В. Приборы электрооборудования подсоединены по однопроводной схеме. С "массой"
двигателя соединены все клеммы "–" (минус) приборов и агрегатов
электрооборудования.
В состав электрического оборудования входят:
-
Генератор;
-
Стартер;
-
Катушки зажигания;
-
Свечи зажигания.
Электрооборудование
Трехфазный синхронный генератор переменного тока 9422.3701 со встроенным выпрямительным блоком и регулятором напряжения
Я212А11Е предназначен для работы в качестве источника электрической энергии параллельно с аккумуляторной батареей в системе
электрооборудования автомобиля.
1 - подшипник; 2 - блок БПВ; 3 - кольцо контактное; 4 - втулка; 5
- щеткодержатель с регулятором; 6 - кожух; 7 - крышка со стороны
контактных колец; 8 - винт: 9 - ротор; 10 - статор;
11 крышка со стороны привода; 12 - шайба упорная;
13 конденсатор; 14 - шайба; 15 - гайка; 16 - шкив;
17 подшипник.
Электрооборудование
Генератор (рисунок 64) состоит из
следующих составных частей: статора 10,
ротора 9, крышки 7 с установленным
снаружи выпрямительным блоком 2 и
конденсатором 13, крышки 11,
щеткодержателя с регулятором 5, шкива 16,
кожуха 6 .
1 - подшипник; 2 - блок БПВ; 3 - кольцо контактное; 4 - втулка; 5
- щеткодержатель с регулятором; 6 - кожух; 7 - крышка со стороны
контактных колец; 8 - винт: 9 - ротор; 10 - статор;
11 крышка со стороны привода; 12 - шайба упорная;
13 конденсатор; 14 - шайба; 15 - гайка; 16 - шкив;
17 подшипник.
Электрооборудование
Статор представляет собой пакет, набранный
из пластин электротехнической стали, имеет
36 равномерно расположенных по
внутренней поверхности пазов, в которых
размещена трехфазная обмотка, соединенная
по схеме "двойная звезда".
1 - подшипник; 2 - блок БПВ; 3 - кольцо контактное; 4 - втулка; 5
- щеткодержатель с регулятором; 6 - кожух; 7 - крышка со стороны
контактных колец; 8 - винт: 9 - ротор; 10 - статор;
11 крышка со стороны привода; 12 - шайба упорная;
13 конденсатор; 14 - шайба; 15 - гайка; 16 - шкив;
17 подшипник.
Электрооборудование
Ротор состоит из вала, катушки возбуждения, намотанной на каркас, внутри
которого запрессована стальная втулка, двух
клювообразных половин ротора. Для
обеспечения охлаждения в каждой полюсной
половине ротора при помощи контактной
сварки приварен вентилятор.
1 - подшипник; 2 - блок БПВ; 3 - кольцо контактное; 4 - втулка; 5
- щеткодержатель с регулятором; 6 - кожух; 7 - крышка со стороны
контактных колец; 8 - винт: 9 - ротор; 10 - статор;
11 крышка со стороны привода; 12 - шайба упорная;
13 конденсатор; 14 - шайба; 15 - гайка; 16 - шкив;
17 подшипник.
Электрооборудование
Со стороны контактных колец на вал напрессован подшипник 16 и два контактных
кольца. Крышка со стороны контактных
колец снабжена вентиляционными окнами, в
ступице крышки запрессована пластмассовая втулка, которая предназначена для
1 - подшипник; 2 - блок БПВ; 3 - кольцо контактное; 4 - втулка; 5
- щеткодержатель с регулятором; 6 - кожух; 7 - крышка со стороны
контактных колец; 8 - винт: 9 - ротор; 10 - статор;
11 крышка со стороны привода; 12 - шайба упорная;
13 конденсатор; 14 - шайба; 15 - гайка; 16 - шкив;
17 подшипник.
Электрооборудование
удержания наружной обоймы подшипника
от проворота и защиты щеткодержателя от
попадания пыли и влаги. Генератор работает
следующим образом: при прохождении
через обмотку возбуждения постоянного
тока, вокруг нее создается магнитный поток,
пронизывающий втулку,
1 - подшипник; 2 - блок БПВ; 3 - кольцо контактное; 4 - втулка; 5
- щеткодержатель с регулятором; 6 - кожух; 7 - крышка со стороны
контактных колец; 8 - винт: 9 - ротор; 10 - статор;
11 крышка со стороны привода; 12 - шайба упорная;
13 конденсатор; 14 - шайба; 15 - гайка; 16 - шкив;
17 подшипник.
Электрооборудование
клювообразные половины ротора, воздушный зазор и зубцы статора. При
вращении ротора под каждым зубцом
статора попеременно проходит то северный,
то южный полюс ротора. При этом величина
магнитного потока, пронизывающего зубцы
статора,
1 - подшипник; 2 - блок БПВ; 3 - кольцо контактное; 4 - втулка; 5
- щеткодержатель с регулятором; 6 - кожух; 7 - крышка со стороны
контактных колец; 8 - винт: 9 - ротор; 10 - статор;
11 крышка со стороны привода; 12 - шайба упорная;
13 конденсатор; 14 - шайба; 15 - гайка; 16 - шкив;
17 подшипник.
Электрооборудование
изменяются по величине и направлению, и
в обмотке статора наводится переменная
электродвижущая сила. Переменный ток,
протекающий по обмотке статора, преобразуется в постоянный выпрямительным
блоком, смонтированным снаружи крышки
со стороны контактных колец генератора.
1 - подшипник; 2 - блок БПВ; 3 - кольцо контактное; 4 - втулка; 5
- щеткодержатель с регулятором; 6 - кожух; 7 - крышка со стороны
контактных колец; 8 - винт: 9 - ротор; 10 - статор;
11 крышка со стороны привода; 12 - шайба упорная;
13 конденсатор; 14 - шайба; 15 - гайка; 16 - шкив;
17 подшипник.
Электрооборудование
Стартер 6012.3708 представляет собой
электродвигатель постоянного тока
независимого возбуждения с номинальным
напряжением 12 В. Планетарный редуктор
стартера состоит из вала с водилом,
шестерни планетарной, шестерни с
внутренним зацеплением сателлитов,
игольчатых подшипников, опоры вала
привода с вкладышем.
1 – корпус; 2 – сегмент; 3 – труба; 4 – якорь; 5 – вал;
6
– коллектор; 7 – секция якоря; 8 – крышка с вкладышем;
9–
крышка со стороны привода; 10 – обойма щеткодержателя; 11 –
привод; 12 – тяговое реле
Электрооборудование
Опора вала привода располагается на
шине перед винтовыми шлицами вала. В
водило запрессованы три оси сателлитов,
на которые одеваются сателлиты с
игольчатыми подшипниками. Водило с
сателлитами и валом вставляется в
шестерню с внутренним зацеплением со
стороны шлицев вала привода.
1 – корпус; 2 – сегмент; 3 – труба; 4 – якорь; 5 – вал;
6
– коллектор; 7 – секция якоря; 8 – крышка с вкладышем;
9–
крышка со стороны привода; 10 – обойма щеткодержателя; 11 –
привод; 12 – тяговое реле
Электрооборудование
Редуктор установлен внутри крышки со
стороны привода и расположен соосно
между электродвигателем и механизмом
привода стартера. Корпус 1 (рисунок 67)
стартера из ленточной стали. Внутри
корпуса расположены четыре сегмента 2
(постоянных магнита). Сегменты
крепятся к корпусу с помощью
специального клея.
1 – корпус; 2 – сегмент; 3 – труба; 4 – якорь; 5 – вал;
6
– коллектор; 7 – секция якоря; 8 – крышка с вкладышем;
9–
крышка со стороны привода; 10 – обойма щеткодержателя; 11 –
привод; 12 – тяговое реле
Электрооборудование
Арматурой сегментов служит труба 3,
выполненная из листового алюминия.
Якорь 4 стартера состоит из вала 5 с
напрессованными на него коллектором и
пакетом стальных пластин, в пазы
которого уложены секции 7 обмотки,
изготовленные из прямоугольного
провода. Концы секций соединяются с
коллектором с помощью пайки.
1 – корпус; 2 – сегмент; 3 – труба; 4 – якорь; 5 – вал;
6
– коллектор; 7 – секция якоря; 8 – крышка с вкладышем;
9–
крышка со стороны привода; 10 – обойма щеткодержателя; 11 –
привод; 12 – тяговое реле
Электрооборудование
Коллектор 6 изготовлен из медных
пластин и армирован пластмассой АГ4С. Крышка со стороны коллектора 8
стальная штампованная. В ступицу
крышки запрессован медно-графитовый
вкладыш. В крышке имеются четыре
отверстия, два отверстия диаметром 6,2
мм под стяжные шпильки и два
отверстия диаметром 4,5 мм под винты
1 – корпус; 2 – сегмент; 3 – труба; 4 – якорь; 5 – вал;
6
– коллектор; 7 – секция якоря; 8 – крышка с вкладышем;
9–
крышка со стороны привода; 10 – обойма щеткодержателя; 11 –
привод; 12 – тяговое реле
Электрооборудование
крепления крышки и обоймы
щеткодержателя. Крышка со стороны
привода 9 отлита из алюминиевого
сплава, в нее запрессован
бронзографитовый вкладыш. В крышке
имеется два отверстия для крепления
стартера к двигателю. Обойма
щеткодержателя 10 состоит из
щеткодержателя, шины соединительной,
щеток.
1 – корпус; 2 – сегмент; 3 – труба; 4 – якорь; 5 – вал;
6
– коллектор; 7 – секция якоря; 8 – крышка с вкладышем;
9–
крышка со стороны привода; 10 – обойма щеткодержателя; 11 –
привод; 12 – тяговое реле
Электрооборудование
Шина соединительная медная, соединяет
между собой щетки положительной
полярности с выводом электродвигателя
стартера. Щетки медно-графитовые
двухслойные, имеют по одному щеточному
проводу типа плетенки. Привод 11 стартера
состоит из следующих основных деталей:
шестерни с вкладышем, рычага, обоймы с
втулкой, крышки привода и кольца отводки
со скобой.
1 – корпус; 2 – сегмент; 3 – труба; 4 – якорь; 5 – вал;
6
– коллектор; 7 – секция якоря; 8 – крышка с вкладышем;
9–
крышка со стороны привода; 10 – обойма щеткодержателя; 11 –
привод; 12 – тяговое реле
Электрооборудование
Рычаг привода выполнен из двух отдельных
фигурных стальных пластин. Реле 12
стартера состоит из следующих основных
деталей: крышки реле, ярма с катушкой,
якоря со скобой и плунжера. Поворотом
ключа, замка зажигания обмотки реле
включаются в цепь питания и втягивают
якорь реле, движение которого через рычаг
передаете приводу стартера.
1 – корпус; 2 – сегмент; 3 – труба; 4 – якорь; 5 – вал;
6
– коллектор; 7 – секция якоря; 8 – крышка с вкладышем;
9–
крышка со стороны привода; 10 – обойма щеткодержателя; 11 –
привод; 12 – тяговое реле
Электрооборудование
Привод передвигается по винтовым
шлицам вала водила стартера и шестерня
входит в зацепление с венцом маховика. В
конце хода якоря реле, контактная
пластина замыкает контактные болты реле,
включая стартер в цепь питания от
аккумуляторной батареи. Якорь стартера
начинает вращаться и через шестерню
привода передает крутящий момент от
стартера на маховик двигателя.
1 – корпус; 2 – сегмент; 3 – труба; 4 – якорь; 5 – вал;
6
– коллектор; 7 – секция якоря; 8 – крышка с вкладышем;
9–
крышка со стороны привода; 10 – обойма щеткодержателя; 11 –
привод; 12 – тяговое реле
Электрооборудование
После запуска двигателя ключ замка
зажигания возвращается в исходное
положение, разомкнув цепь питания
обмоток тягового реле. При этом, под
действием возвратной пружины реле, якорь
реле вернется в исходное положение,
разомкнув
контактные
болты
реле,
отключив стартер от аккумуляторной
батареи и выведет привод стартера из
зацепления с венцом маховика.
1 – корпус; 2 – сегмент; 3 – труба; 4 – якорь; 5 – вал;
6
– коллектор; 7 – секция якоря; 8 – крышка с вкладышем;
9–
крышка со стороны привода; 10 – обойма щеткодержателя; 11 –
привод; 12 – тяговое реле
Электрооборудование
Катушки зажигания предназначены для
вырабатывания электрического тока
высокого напряжения, необходимого для
образования искры в свечах зажигания и
воспламенения рабочей смеси. Они
установлены на крышке клапанов и
представляют собой трансформаторы, преобразующие низкое
напряжение в высокое напряжение. Электрические импульсы
низкого напряжения поступают с блока управления. Электрический
разряд происходит одновременно в свечах 1-го и 4-го цилиндров, а
также в порядке очередности – 2-го и 3-го.
Электрооборудование
Свеча зажигания предназначена для
преобразования электрического импульса
высокого напряжения в электрическую искру
проскакиваемую между электродами, которая
воспламеняет рабочую смесь в цилиндре в
конце такта сжатия.
Наконечник свечи предназначен для
подвода электрического импульса высокого
напряжения к свече зажигания от катушки
зажигания