Автомобиль ВАЗ-2109, известный в народе как «девятка», оснащался несколькими вариантами силовых агрегатов. В линейке были представлены бензиновые двигатели рабочим объемом 1.1, 1.3 и 1.5 литра. Эти моторы, за исключением разницы в высоте блока из-за объема, конструктивно были очень схожи. Изначально все они были карбюраторными, и только в начале 2000-х годов на смену пришли более современные инжекторные системы питания. В данной статье подробно разберем устройство на примере 1.5-литрового инжекторного двигателя ВАЗ-2111, который также ставился на модели «десятого» семейства, такие как ВАЗ-2110 и ранние ВАЗ-2114.
Сердцем «девятки» является рядный четырехцилиндровый бензиновый двигатель с верхним расположением распредвала (SOHC) и 8 клапанами. В отличие от классических заднеприводных моделей ВАЗ, таких как «шестерка» или «тройка», на переднеприводной платформе мотор расположен поперечно. Цилиндры принято нумеровать от шкива коленчатого вала, а порядок их работы — 1-3-4-2. Управление работой двигателя осуществляет электронный контроллер (ЭБУ), который мог быть различных производителей: «Январь», Bosch или GM.
Кривошипно-шатунный механизм (КШМ)
Блок цилиндров двигателя ВАЗ-2111 по своей конструкции идентичен блоку от карбюраторного мотора 21083. Он отлит из прочного чугуна, диаметр каждого цилиндра составляет 82 миллиметра. При проведении капитального ремонта и замене поршневой группы этот диаметр можно увеличить для установки ремонтных поршней:
- На 0.4 мм — при первом ремонте;
- На 0.8 мм — при втором ремонте.
Коленчатый вал
Коленвал расположен в нижней части блока и вращается на пяти коренных подшипниках. Крышки этих подшипников съемные и крепятся к блоку специальными болтами. Важно отметить, что крышки не взаимозаменяемы — каждая маркирована рисками и должна стоять строго на своем месте. Для предотвращения осевых смещений вала на средней опоре установлены упорные полукольца: переднее из сталеалюминиевого сплава, заднее — металлокерамическое. При появлении чрезмерного осевого люфта эти полукольца подлежат замене.
Вкладыши коренных и шатунных подшипников — тонкостенные, выполнены из сталеалюминиевого сплава. На внутренней поверхности верхних вкладышей (кроме третьей опоры) выполнены масляные канавки для улучшения смазки.
Сам коленчатый вал — чугунный, имеет четыре шатунные и пять коренных шеек, а также восемь противовесов, отлитых заодно с валом. Внутри вала проходят масляные каналы, которые выполняют две важные функции:
- Подача масла от коренных шеек к шатунным.
- Дополнительная центробежная очистка масла: вращающийся вал отбрасывает механические примеси к специальным заглушкам, даже если они прошли через фильтр.
Этот нюанс критически важен при капитальном ремонте: при снятии и особенно перед балансировкой коленвала каналы необходимо тщательно прочищать от шлама, а заглушки — заменять на новые.
К переднему концу вала крепится демпферный шкив привода генератора и ремня ГРМ, который гасит крутильные колебания. К заднему концу на шести болтах крепится маховик. На его ободе находится зубчатый венец для engagement со стартером при запуске, а на поверхности есть специальная метка (конусная лунка) для точного определения верхней мертвой точки (ВМТ) первого цилиндра после сборки двигателя.
Поршневая группа
Шатуны изготовлены из стали и имеют двутавровое сечение для оптимального соотношения прочности и веса. Крышки шатунов обрабатываются в сборе с самими шатунами, поэтому они не взаимозаменяемы и маркируются номером соответствующего цилиндра.
Поршневые пальцы — это стальные трубки плавающего типа. Они свободно перемещаются в бобышках поршней, а от выпадения фиксируются стопорными кольцами.
Обратите внимание: Как была устроена ВАЗовская классика.
Поршни отлиты из алюминиевого сплава. В их верхней части проточены три канавки: две верхние — для компрессионных колец, нижняя — для маслосъемного. Компрессионные кольца обеспечивают герметичность камеры сгорания, не давая газам прорваться в картер. Маслосъемное кольцо снимает излишки масла со стенок цилиндра и отводит его для смазки поршневого пальца.
Ниже колец расположены бобышки с отверстиями под палец. Важной конструктивной особенностью поршней двигателя ВАЗ-2111 является выемка (выточка) в днище. Она служит для предотвращения встречи поршня с клапанами в случае обрыва ремня ГРМ. У старых 1.3-литровых моторов ВАЗ-2109 днище поршня было плоским, и обрыв ремня почти всегда приводил к «встрече» клапанов с поршнями, что влекло за собой дорогостоящий ремонт.
Головка блока цилиндров и механизм газораспределения (ГРМ)
Головка блока цилиндров (ГБЦ) на всех переднеприводных ВАЗах (2108, 2109, 2110, 2114 и др.) — общая для всех четырех цилиндров. Она крепится к блоку десятью винтами через одноразовую металлическую прокладку, которую повторно использовать нельзя. В верхней части ГБЦ расположены пять опорных постелей для распределительного вала.
Распределительный вал на двигателе ВАЗ-2109 обычно имеет индекс 21083. Однако на некоторые моторы могли устанавливаться валы от моделей 2110 или 2111, которые имеют иную геометрию кулачков, что позволяет получить небольшой прирост мощности. Вал — чугунный, с пятью опорными шейками и восемью кулачками, которые непосредственно воздействуют на клапаны. Привод осуществляется зубчатым ремнем от шкива коленвала. Правильная синхронизация валов достигается совмещением меток на шестернях и маховике с установочными выступами на задней крышке ГРМ.
В ГБЦ запрессованы седла и направляющие втулки клапанов. На внутренней поверхности втулок есть канавки для подвода смазки, а сверху они закрываются резиновыми маслоотражательными колпачками (маслосъемными сальниками).
Клапаны — стальные. Впускной клапан имеет большую головку (диаметр) и изготавливается из жаропрочной стали. Клапаны установлены в один ряд под углом. Зазор между тыльной стороной кулачка распредвала и толкателем клапана регулируется с помощью подбора специальных регулировочных шайб, обладающих высокой износостойкостью.
Толкатели клапанов представляют собой стальные цилиндрические стаканчики, которые перемещаются в отверстиях ГБЦ. Рабочая поверхность толкателя, контактирующая с торцом стержня клапана, подвергается цементации для повышения износостойкости.
Система смазки
На двигателе ВАЗ-2109 применена комбинированная система смазки. Под давлением масло подается к самым нагруженным узлам: коренным и шатунным подшипникам коленвала, опорам распредвала. Цилиндры, поршни с кольцами и пальцами, кулачки распредвала и толкатели смазываются разбрызгиванием. Остальные детали смазываются самотеком.
В передней части блока установлен шестеренчатый масляный насос с редукционным (перепускным) клапаном. Маслоприемник крепится болтами к крышке второго коренного подшипника и корпусу насоса. Масляный фильтр — неразборный, полнопоточный, в его конструкцию также входят перепускной и противодренажный клапаны.
Больше интересных статей здесь: Обзор.
Источник статьи: Как устроен двигатель ВАЗ-2109?.