Двигатель ВАЗ-21114 (8 кл.). Технические данные, общее описание конструкции. Конструкция кривошипно-шатунного механизма. Техническое обслуживание, диагностика и ремонт кривошипно-шатунного механизма
В настоящей курсовой работе рассматривается двигатель ВАЗ-21114, являющийся распространенным представителем силовых агрегатов, устанавливаемых на автомобили Волжского автомобильного завода. Целью данной работы является детальное изучение конструкции двигателя, особенностей его работы, а также методов технического обслуживания и ремонта. Особое внимание уделяется кривошипно-шатунному механизму, как одному из ключевых элементов, определяющих работоспособность и надежность двигателя.
Общие сведения о двигателе ВАЗ-21114
Двигатель ВАЗ-21114 представляет собой рядный, четырехцилиндровый, четырехтактный бензиновый двигатель внутреннего сгорания с верхним расположением распределительного вала и восемью клапанами. Данный двигатель широко применяется на автомобилях ВАЗ семейства «Самара» и «Лада Калина». Его популярность обусловлена относительной простотой конструкции, ремонтопригодностью и доступностью запасных частей.
Технические характеристики
Основные технические характеристики двигателя ВАЗ-21114:
- Рабочий объем: 1.6 литра (1596 см³)
- Диаметр цилиндра: 82 мм
- Ход поршня: 75.6 мм
- Степень сжатия: 9.6
- Максимальная мощность: 81 л.с. (59.5 кВт) при 5200 об/мин
- Максимальный крутящий момент: 132 Нм при 3000 об/мин
- Система питания: Распределенный впрыск топлива
- Порядок работы цилиндров: 1-3-4-2
Общее описание конструкции
Двигатель состоит из следующих основных частей: блок цилиндров, головка блока цилиндров, кривошипно-шатунный механизм, газораспределительный механизм, система смазки, система охлаждения, система питания и система зажигания. Блок цилиндров выполнен из чугуна и содержит каналы для охлаждающей жидкости и масляные каналы. Головка блока цилиндров изготовлена из алюминиевого сплава и включает в себя камеры сгорания, каналы впускных и выпускных клапанов, а также посадочные места для свечей зажигания.
Конструкция кривошипно-шатунного механизма (КШМ)
Кривошипно-шатунный механизм предназначен для преобразования возвратно-поступательного движения поршней во вращательное движение коленчатого вала. Основными элементами КШМ являются:
- Поршни
- Поршневые кольца (компрессионные и маслосъемные)
- Поршневые пальцы
- Шатуны
- Коленчатый вал
- Вкладыши коренных и шатунных подшипников
- Маховик
Поршни изготавливаются из алюминиевого сплава и имеют сложную форму, обеспечивающую эффективное сгорание топливной смеси. Поршневые кольца обеспечивают герметичность камеры сгорания и предотвращают попадание масла в нее. Шатуны соединяют поршни с коленчатым валом и передают усилие от поршней на коленчатый вал. Коленчатый вал является основным элементом КШМ, преобразующим возвратно-поступательное движение поршней во вращательное. Он опирается на коренные подшипники, расположенные в блоке цилиндров. Шатунные подшипники соединяют шатуны с шейками коленчатого вала. Маховик служит для сглаживания неравномерности вращения коленчатого вала и обеспечения плавного пуска двигателя.
Техническое обслуживание, диагностика и ремонт КШМ
Техническое обслуживание КШМ включает в себя регулярную проверку уровня и состояния моторного масла, контроль давления масла, а также осмотр деталей двигателя на предмет наличия повреждений или износа. Диагностика КШМ проводится с использованием различных методов, включая визуальный осмотр, прослушивание двигателя на предмет посторонних шумов, измерение компрессии в цилиндрах, а также проведение эндоскопического исследования цилиндров.
Основные неисправности КШМ
Наиболее распространенными неисправностями КШМ являются:
- Износ поршневых колец и цилиндров, приводящий к повышенному расходу масла и снижению компрессии.
- Повреждение или износ шатунных и коренных подшипников, сопровождающееся стуками в двигателе.
- Поломка поршней или шатунов, вызванная перегревом двигателя или детонацией.
- Трещины или деформация коленчатого вала.
Ремонт КШМ
Ремонт КШМ может включать в себя замену поршневых колец, шатунных и коренных подшипников, поршней, шатунов, а также шлифовку или замену коленчатого вала. В некоторых случаях может потребоваться расточка цилиндров и установка ремонтных поршней. При ремонте КШМ необходимо строго соблюдать технологические требования и использовать качественные запасные части.
В заключение следует отметить, что двигатель ВАЗ-21114, несмотря на свою относительную простоту, требует внимательного отношения и своевременного технического обслуживания. Правильная эксплуатация и своевременный ремонт КШМ позволяют обеспечить надежную и долговечную работу двигателя.
Двигатель ВАЗ-21114 – это рядный четырехцилиндровый, восьмиклапанный бензиновый двигатель, устанавливавшийся на автомобили ВАЗ. Он характеризуется инжекторной системой подачи топлива и объемом обычно 1.5 или 1.6 литра. Кривошипно-шатунный механизм (КШМ) является основным механизмом двигателя, предназначенным для преобразования возвратно-поступательного движения поршней во вращательное движение коленчатого вала, которое затем передается на трансмиссию автомобиля.
КШМ двигателя ВАЗ-21114 состоит из следующих основных элементов:
Поршни с поршневыми кольцами (компрессионными и маслосъемными).
Поршневые пальцы, соединяющие поршни с шатунами.
Шатуны, передающие усилие от поршней на коленчатый вал.
Коленчатый вал, преобразующий возвратно-поступательное движение в круговое.
Вкладыши (коренные и шатунные), обеспечивающие скольжение и уменьшение трения между валом и блоком/шатунами.
Маховик, закрепленный на заднем конце коленчатого вала, служащий для сглаживания неравномерности вращения и соединения с трансмиссией.
Наиболее частые признаки неисправностей КШМ включают:
Металлические стуки в двигателе, особенно отчетливые на определенных оборотах или при изменении нагрузки (могут указывать на износ вкладышей, шатунов или поршней).
Повышенный расход моторного масла и появление сизого дыма из выхлопной трубы (чаще всего связано с износом поршневых колец или цилиндров).
Падение давления масла в системе смазки (может быть следствием чрезмерного износа коренных или шатунных вкладышей).
Снижение мощности двигателя и ухудшение его приемистости.
Неравномерная работа двигателя или его «троение», особенно на холостом ходу.
Для поддержания КШМ в исправном состоянии критически важно регулярное и своевременное техническое обслуживание. Это включает:
Своевременную замену моторного масла и масляного фильтра в соответствии с рекомендациями производителя (обычно каждые 10-15 тыс. км или раз в год, в зависимости от условий эксплуатации). Использование масла соответствующей вязкости и качества.
Контроль уровня моторного масла между заменами.
Контроль давления масла в системе смазки.
Соблюдение режимов эксплуатации, избегание длительных работ двигателя на предельных нагрузках или высоких оборотах, а также холодного пуска без прогрева.
Использование качественного топлива, чтобы избежать детонации, которая негативно влияет на КШМ.
Для диагностики неисправностей КШМ используются:
Визуальный осмотр и прослушивание двигателя для выявления посторонних шумов и стуков.
Измерение компрессии в цилиндрах для оценки состояния поршневых колец и цилиндро-поршневой группы.
Измерение давления масла в системе.
Разборка двигателя для детального осмотра и измерения износа коленчатого вала, шатунов, поршней и вкладышей (с использованием микрометров и нутромеров).
Типовой ремонт КШМ (капитальный ремонт двигателя) включает:
Замену изношенных вкладышей коленчатого вала (коренных и шатунных).
Шлифовку или полировку шеек коленчатого вала при наличии выработки.
Замену поршней и поршневых колец.
Расточку или хонингование цилиндров блока двигателя при наличии значительного износа.
Замену изношенных шатунов или их проверку на деформацию.
Балансировку коленчатого вала с маховиком и сцеплением.