Курсовая работа: Разработка технологического процесса ремонта двигателя автомобиля ВАЗ-21114

Введение

В процессе эксплуатации автомобиля его надежность и другие свойства постепенно снижаются вследствие изнашивания деталей, а также коррозии и усталости материала, из которого они изготовлены. В автомобиле появляются различные неисправности, которые устраняют при техническом обслуживании и ремонте.

Ремонт машин как область человеческой деятельности возник одновременно с появлением машин. Необходимость и целесообразность ремонта автомобилей обусловлены, прежде всего, неравнопрочностью их деталей и агрегатов. Известно, что создать равнопрочную машину, все детали которой изнашивались бы равномерно и имели бы одинаковый срок службы, невозможно. Следовательно, ремонт автомобиля даже только путем замены некоторых его деталей и агрегатов, имеющих небольшой ресурс, всегда целесообразен и с экономической точки зрения оправдан. Поэтому в процессе эксплуатации автомобиль проходит на станциях технического обслуживания периодическое техническое обслуживание и при необходимости текущий ремонт, который осуществляется путем замены отдельных деталей и агрегатов, отказавших в работе, а для ремонта необходимы рациональные пути его проведения, для экономии времени и используемых при ремонте средств. Для реализации этой цели служит составление технологического процесса.

Технологический процесс представляет собой совокупность операций, выполняемых планомерно и последовательно во времени и пространстве над автомобилем (агрегатом).

1. Технические характеристики двигателя ВАЗ-21114

Рис. 1.1. Внешний вид двигателя ВАЗ-2114

Двигатель четырехтактный, с распределенным впрыском топлива, рядный, с верхним расположением распределительного вала. Система охлаждения двигателя - жидкостная, закрытого типа, с принудительной циркуляцией жидкости. Двигатель имеет комбинированную систему смазки: под давлением и разбрызгиванием.

Табл. 1

Особенности двигателя.

Двигатель ВАЗ 21114 может применяться для установки на автомобили ВАЗ Lada Kalina, ВАЗ 2108, 21083, 2109, 21093, 21099, 2113, 2114, 2115, 2110, 2111, 2112 и их модификациях.

Двигатель ВАЗ 21114 - это модифицированный вариант двигателя 2111. Целью модификации было увеличение объема ДВС до 1600 см куб.(2111 - 1500 см куб.) и повышение экологических показателей до требований европейских стандартов. Существует несколько вариантов комплектации. Двигатель 21114, в зависимости от комплектации, может соответствовать экологическим требованиям Евро 2, Евро 3, или Евро 4. Моторы комплектации ВАЗ 21114-00 (60 или 90) - Евро 2; ВАЗ 21114-20(50 или 62) - Евро 3; ВАЗ 21114-70(72) - Евро 4.

Следует отметить, что двигатель 21114 по конструкции основных узлов: блока, головки блока, распредвала, клапанных механизмов и кривошипно-шатунного механизма не отличается от модели 11183.

Был разработан новый блок цилиндров 21114-1002011-10. Конструктивно он отличается от блока цилиндров 2110 только высотой. Для увеличения объема потребовалось увеличить высоту блока на 2,3мм. ( высота от оси коленчатого вала до верхней поверхности блока - 197,1мм). Крепежные отверстия для крепления головки блока выполнены с резьбой М12 x 1,25 мм. Номинальный диаметр цилиндров - 82 мм.

Установлен коленчатый вал 11183 -1005016. По посадочным местам он соответствует коленчатому валу 2112. Этот вал имеет увеличенный на 2,3 мм радиус кривошипа, по сравнению с валом 2112, это обеспечивает ход поршня в 75,6 мм. Вал имеет маркировку : на противовесе указана модель - «11183».

Маховик и шкив коленчатого вала используются от ВАЗ 2110.

В двигателе применяется шатунно-поршневая группа 2110.

Головка блока цилиндров получила индекс - «11180». Головка имеет увеличенную камеру сгорания (81мм.х50мм.).

На двигателе ВАЗ-21114 используется фазированный впрыск. Это отличает его от ДВС ВАЗ-2111 с попарно-параллельным впрыском топлива. Поэтому на таких двигателях устанавливается распределительный вал с индексом 2111. В этой модификации, на конце вала, имеется штифт для контроля положения вала датчиком фазы. Распределительный вал приводится во вращение зубчатым ремнем 2108-1006040-10.

Шкив 11183-1006020 распределительного вала имеет отличие от шкива ВАЗ-2111. На установленном шкиве метка для установки фаз газораспределения смещена на два градуса, по отношению к метке шкива 2111.

Выбор поликлинового ремня, для привода генератора и других навесных агрегатов, определяется согласно наличию таких же конструктивных особенностей, как и на двигателе ВАЗ 2111.

Ресивер двигателя ВАЗ 21114 изготовлен из пластмассы, и отличается формой от модели используемой на двигателе ВАЗ 2111.

Произведены изменения в топливной системе двигателя. Отсутствует возвратная топливная магистраль. Установлена рампа форсунок модели 1118-1144010.

Устанавливаться форсунки «SIEMENS» VAZ20734(желтые) или «BOSCH» 0280 158 022.

На двигателе приемная труба глушителя объединена с каталитическим нейтрализатором (катколлектор).

В системе охлаждения установлен термостат нового образца мод. 1118-1306010.

Применяется генератор 9402.3701 (80 А).

На двигателе ВАЗ-21114 применяется четырехвыводная катушка зажигания, вместо модуля зажигания, применявшегося на модели ВАЗ-2111.

Электронная система управления двигателем осуществляется контроллером М7.9.7. или «Январь» 7.2.

2. Назначение газораспределительного механизма двигателя ВАЗ 2114

Газораспределительный механизм автомобиля ВАЗ 2110 служит для своевременного открытия впускных клапанов, обеспечивая газообмен в двигателе согласно рабочему циклу двигателя и порядку работы цилиндров.

Под газообменом следует понимать смену рабочего тела в цилиндре двигателя внутреннего сгорания, т.е. спуск свежего заряда и удаление отработанных газов. Газообмен осуществляется через системы впуска и выпуска и управляется клапанным механизмом. При газообмене должно обеспечиваться равномерное распределение заряда по цилиндрам и качественная очистка цилиндров с обеспечением необходимых норм по токсичности отработавших газов. Система впуска в атмосферных двигателях обеспечивает максимальное наполнение двигателя на основных режимах двигателя, повышая эффективность его работы. Повышение эффективности системы на режимах малых и частичных нагрузок достигается за счет конструктивного усложнения системы. Для этой цели увеличивают количество одноимённых клапанов на цилиндр с целью уменьшения сопротивления на впуске, регулируют фазы газораспределения и подъём клапана, а также применяют многоканальные трубопроводы, настроенные на повышение пополнения двигателя и равномерное распределение заряда по цилиндрам.

Это влечет значительное конструктивное усложнение системы газообмена, которая может занимать под капотом до 30% объёма, занимаемого двигателем.

В то же время система выпуска должна обеспечить качественную очистку цилиндра двигателя от отработавших газов.

2.1 Устройство и принцип работы газораспределительного механизма двигателя ВАЗ 21114

ГРМ автомобиля ВАЗ 2110 состоит: зубчатый шкив на коленчатом валу для привода распределительного вала, зубчатый ремень привода распределительного вала, шкив насоса охлаждающей жидкости, натяжной ролик, шкив распределительного вала, передний корпус подшипников распределительного вала, задний корпус подшипников распределительного вала, распределительный вал, сухари клапана, тарелка клапана, наружная пружина клапана, внутренняя пружина клапана, опорная шайба пружин, впускной клапан, направляющая втулка впускного клапана, направляющая втулка выпускного клапана, выпускной клапан, стопорное кольцо, масло отражательный колпачок, толкатель клапана, регулировочная шайба, головка цилиндров, седло клапана, дистанционная шайба, метка ВМТ на зубчатом шкиве коленчатого вала, установочная метка на крышке масляного насоса, установочная метка (усик) на задней крышке зубчатого ремня, установочная метка на шкиве распределительного вала, эксцентрик на распределительном валу для привода топливного насоса.

Распределительный вал, отлитый из чугуна, имеет пять опорных шеек, которые вращаются в гнёздах, выполненных в головке цилиндров и в корпусах подшипников распределительного вала. На валу расположен эксцентрик для привода топливного насоса. В заднем торце распределительного вала сделан паз для соединения с датчиком-распределителем зажигания (на двигателях ВАЗ 2110). Передний конец распределительного вала уплотняется самоподвижным резиновым сальником.

Клапаны (впускной и выпускной), служат для периодического открытия и закрытия отверстий впускных и выпускных клапанов, расположенных в головке цилиндров наклонно в ряд.

Впускной клапан изготовлен из хромокремнистой стали. Его головка имеет большой диаметр для лучшего наполнения цилиндра. Выпускной клапан выполнен составным: стержень из хромоникельмолибденовой стали с лучшей износостойкостью на трение и хорошей теплопроводностью для отвода тепла от головки клапана к его направляющей втулке, а головка- из жаропрочной хромоникельмарганцовистой стали. Кроме того, рабочая фаска выпускного клапана, работающая при высоких температурах в агрессивной среде отработавших газов, имеет наплавку из жаростойкого сплава.

Направляющие втулки клапанов изготовлены из чугуна, запрессованы в головку цилиндров и от возможного выпадения удерживаются стопорными кольцами. Отверстия во втулках окончательно обрабатываются в сборе с головкой цилиндров, что обеспечивает узкий допуск на диаметр отверстия и точность его расположения по отношению к рабочим фаскам седла и клапана. В отверстиях направляющих втулок имеются спиральные канавки для смазки. У втулок впускных клапанов канавки нарезаны до половины длины отверстия.

Сверху на направляющие втулки надеваются колпачки из фторкаучуковой резины со стальным арматурным кольцом, которые охватывают стержень клапана и служат для уменьшения проникновения масла в камеру сгорания через зазоры между направляющей втулкой и стержнем клапана.

Пружины (наружная и внутренняя) прижимают клапан к седлу и не позволяют ему отрываться от привода. Пружины нижними концами опираются на опорную шайбу. Верхняя опорная тарелка пружин удерживается на стержне клапана двумя сухарями, имеющими в сложенном виде форму усеченного конуса. Сухари имеют три внутренних буртика, которые входят в выточки на стержне клапана. Такая конструкция обеспечивает как надежное соединение, так и поворот клапанов при работе, благодаря чему они изнашиваются равномернее.

Толкатели предназначены для передачи усилия от кулачков распределительного вала к клапанам. Толкатели изготовлены в виде цилиндрических стаканов и находятся в направляющих отверстиях головки цилиндров. Поверхность, соприкасающаяся с клапаном, нитро цементируется на глубину 0,2 мм для повышения износостойкости. В верхней части толкателя имеется гнездо для регулировочной шайбы.

Регулировочные шайбы сделаны из стали 20Х для увеличения твёрдости поверхности подвергнуты нитро цементации. При работе ГРМ, клапаны приводятся в действие непосредственно кулачками распределительного вала через цилиндрические толкатели, без промежуточных рычагов. В торцевом углублении толкателя размещается регулировочная шайба определенной толщины, обеспечивающая необходимый зазор в клапанном механизме.

Зазор между кулачками распределительного вала и регулировочными шайбами на холодном двигателе должен быть 0,2+-0,05мм для впускных клапанов и 0,35+-0,05мм для выпускных.

Распределительный вал, управляющий открытием и закрытием клапанов, расположен в головке цилиндров и приводится во вращение от коленчатого вала зубчатым ремнём с зубьями трапециевидной формы. Ремень изготавливается из маслостойкой резины, армированной кордом из стекловолокна. Зубья ремня, для повышения износостойкости, покрыты прочной эластичной тканью.

Зубчатый ремень приводит во вращение также шкив насоса охлаждающей жидкости. Ролик служит для натяжения ремня. Отверстие для крепления ролика расположено эксцентрично в его внутренности. Поэтому поворотом её относительно шпильки крепления можно изменять натяжение ремня. Натяжение считается нормальным, если в средней части ветви между шкивами распределительного и коленчатого валов ремень закручивается на 90 градусов усилием пальцев в 1,5-2 кгс.

Чтобы согласовать моменты открытия и закрытия клапанов с углами поворота коленчатого вала (т.е. обеспечить правильную установку фаз газораспределения), на шкивах коленчатого и распределительного валов сделаны метки, строго ориентированные относительно шпоночных пазов в шкивах. На задней крышке зубчатого ремня имеется метка (отогнутый усик). Если фазы газораспределения установлены правильно, то при нахождении поршня 1-го цилиндра в ВМТ тогда в конце такта сжатия метка на шкиве распределительного вала должна совпадать с меткой на задней крышке, а метка на зубчатом шкиве коленчатого вала-с меткой на крышке масляного насоса. При этом метка на маховике должна находиться против среднего деления шкалы на картере сцепления. Если метки не совпадают, то ослабляют ремень натяжным роликом, снимают его со шкива распределительного вала, корректируют положение шкива, снова надевают ремень на шкив и слегка натягивают натяжным роликом. Снова проверяют совпадение установочных меток, провернув коленчатый вал на два оборота по часовой стрелке обойме.