Блок цилиндров ВАЗ 2103 / ВАЗ 2106

6. Блок цилиндров

Общие сведения

Блок цилиндров является базовой деталью, на которую производится крепление дополнительного оборудования, механизмов.

Блок цилиндров отлит из низколегированного высокопрочного чугуна. В нем на всю высоту сделаны каналы для охлаждающей жидкости, улучшающей отвод тепла от поршней и его равномерное распределение. Отверстия под цилиндры растачиваются прямо в блоке и никакие дополнительные гильзы в цилиндрах не используются. Цилиндры в зависимости от величины диаметра разделяются на пять классов (диаметр каждого следующего класса отличается от диаметра предыдущего на 0,01 мм) и маркируются латинскими буквами A, B, C, D и E. Данная маркировка наносится на нижнюю плоскость блока цилиндров. Поверхность цилиндров хонингуется для получения чистоты и высокой точности.

Крышки коренных подшипников коленчатого вала крепятся к блоку цилиндров болтами, замена которых на другие недопустима. Крышки коренных подшипников не взаимозаменяемы, поэтому их маркируют, чтобы не перепутать. Также отверстия под коренные подшипники растачиваются в сборе с крышками подшипников.

Блоки цилиндров различных моделей двигателей не взаимозаменяемы. Их можно различить по номеру модели, отлитому на левой стороне блока.

Поршни отлиты из алюминиевого сплава. Поршень, а точнее его юбка, имеет сложную форму. Поршни по диаметру разделяются на пять классов (диаметр каждого следующего класса отличается от диаметра предыдущего на 0,01 мм) и маркируются латинскими буквами. Также поршни разделяются на три категории по диаметру отверстия под поршневой палец (диаметр отверстия каждой следующей категории отличается от диаметра отверстия предыдущей категории на 0,004 мм) и маркируются цифрами. Данная маркировка наносится на днище поршня.

Поршневые кольца изготавливаются из чугуна.

Поршневые пальцы - трубчатые, стальные. Пальцы по наружному диаметру разделяются на три категории (наружный диаметр каждой следующей категории отличается от наружного диаметра предыдущей категории на 0,004 мм) и маркируются цветом: первая категория – синим цветом, вторая – зеленым и третья – красным. Поршневые пальцы запрессовываются в верхнюю головку шатуна и вращаются свободно в бобышках поршня.

Шатун – кованый, стальной, двутаврового сечения. Нижняя его головка разъемная, в которой устанавливаются вкладыши шатунного подшипника коленчатого вала. Шатун и его крышка не взаимозаменяемы, поэтому сбоку шатуна и на его крышке наносится метка с номером цилиндра. При сборке, метки (цифры) на шатуне и его крышке должны находиться с одной стороны.

Коленчатый вал отлит из высокопрочного специального чугуна. Шейки коленчатого вала имеют отлитые как одно целое с валом противовесы. Они уравновешивают центробежные силы шатунной шейки, поршня и шатуна, возникающие при работе двигателя. В теле коленчатого вала просверлены каналы, по которым подводится масло для смазки шатунных подшипников. Коленчатый вал имеет пять опорных и четыре шатунные шейки. При повреждении или износе, шейки можно шлифовать с уменьшением диаметра на 0,25; 0,5; 0,75 и 1 мм.

Передний и задний концы коленчатого вала уплотняются сальниками. На переднем конце коленчатого вала устанавливается звездочка привода цепи ГРМ и шкив ременной передачи. На заднем конце расположено гнездо, на которое устанавливается подшипник ведущего вала коробки передач.

Вкладыши коренных и шатунных подшипников коленчатого вала – тонкостенные, биметаллические. Вкладыши центрального коренного подшипника отличаются от остальных большей шириной и отсутствием канавки на внутренней поверхности. Все вкладыши шатунных подшипников одинаковые, без канавок, взаимозаменяемые. Вкладыши подшипников изготовляются с нормальной и увеличенной толщиной – под перешлифованные шейки коленчатого вала, с уменьшением на 0,25; 0,5; 0,75 и 1 мм.

Маховик отливается из чугуна и имеет стальной зубчатый венец, который напрессовывается на маховик в горячем состоянии. Крепится маховик к фланцу коленчатого вала шестью болтами, под которые подкладывается общая шайба.

Снятие и установка маховика

Для данной операции потребуются следующие инструменты: ключ 17 мм, динамометрический ключ, фиксатор маховика от проворачивания.

1. Установить специальное приспособление для фиксации маховика от проворачивания.

Примечание:
В случае отсутствия специального инструмента, можно использовать старый клапан и болт (см. фото ниже).

2. Отвернуть шесть болтов крепления кожуха сцепления на маховике.

Примечание:
Для наглядности, двигатель снят.

3. Снять кожух сцепления с диском сцепления.

4. Отвернуть шесть болтов крепления маховика.

Примечание:
При установке, болты крепления маховика затягивать в последовательности через один.

5. Снять опорную шайбу.

6. Снять маховик.

7. Проверить зубатый венец маховика на предмет наличия повреждений и износа. При необходимости, заменить.

8. Для замены зубчатого венца необходимо:

• Аккуратно сбить зубчатый венец с маховика.

• Равномерно нагреть новый зубчатый венец.

Внимание:
При использовании газовой горелки, необходимо соблюдать осторожность.

• Аккуратно установить зубчатый венец на маховик при помощи щипцов.

Внимание:
Зубчатый венец имеет высокую температуру. Следует соблюдать осторожность, чтобы не получить ожог.

9. Проверить контактные поверхности маховика с коленчатым валом и диском сцепления на предмет наличия царапин, задиров и других повреждений.

10. Установка производится в порядке, обратном снятию.

Примечание:
- Следить за тем, чтобы маховик был установлен в исходное положение. Для этого на его поверхности высверлено небольшое углубление, которое должно при установке находиться напротив шатунной шейки четвертого цилиндра.
- При установке использовать специальное приспособление для центровки диска сцепления.

Вместо специального приспособления можно использовать часть первичного вала коробки передач.

Снятие и установка задней уплотнительной манжеты коленчатого вала

Для данной операции потребуются следующие инструменты: ключ 10 мм, 17 мм, динамометрический ключ, фиксатор маховика от проворачивания, отвертка, молоток.

1. Снять коробку передач.

2. Снять сцепление.

3. Снять маховик.

4. Отвернуть две гайки крепления и снять крышку картера сцепления.

5. Отвернуть два болта крепления масляного поддона к крышке задней уплотнительной манжеты коленчатого вала.

Примечание:
Для наглядности, двигатель снят.

6. Отвернуть шесть болтов крепления крышки задней уплотнительной манжеты коленчатого вала.

7. Снять крышку (1) задней уплотнительной манжеты коленчатого вала, при необходимости, аккуратно поддев ее отверткой.

8. Снять прокладку (2) крышки.

9. Извлечь уплотнительную манжету из крышки при помощи отвертки.

Примечание:
Пружину новой уплотнительной манжеты укоротить на 2-3 витка.

10. Смазать уплотнительную манжету маслом и аккуратно запрессовать в крышку рабочей кромкой к центровочным выступам, используя как оправку старую манжету.

11. Дальнейшая установка производится в порядке, обратном снятию.

Снятие и установка передней уплотнительной манжеты коленчатого вала

Для данной операции потребуются следующие инструменты: ключ 10 мм, специальный ключ для гайки (храповика) крепления шкива коленчатого вала, отвертка, молоток.

1. Снять переднюю крышку коленчатого вала с прокладкой (см. «Замена цепи привода ГРМ»).

2. Аккуратно выбить манжету с внутренней стороны крышки с помощью молотка и отвертки.

3. Смазать новую манжету маслом и установить с внешней стороны на крышку рабочей кромкой к центрирующим выступам.

4. Запрессовать манжету.

5. Нанести на прокладку крышки герметик.

6. Установить крышку с прокладкой на блок цилиндров.

7. Зафиксировать ее, наживив болты и гайки.

8. Отцентрировать крышку, установив шкив коленчатого вала и слегка затянув гайку его крепления.

9. Затянуть гайки и болты крепления передней крышки коленчатого вала в указанном на фото ниже порядке.

Коленчатый вал, вкладыши подшипников и шатунно-поршневая группа

Снятие

Для данной операции потребуются следующие инструменты: ключ 10 мм, 13 мм, 14 мм, 17 мм, молоток, специальный ключ для гайки (храповика) крепления шкива коленчатого вала, специальное приспособление для установки поршневых колец, специальное приспособление для сжатия поршневых колец, динамометрический ключ, отвертка, индикатор часового типа, штангенциркуль, пластиковый калибр, пресс, специальное приспособление для фиксации маховика от проворачивания, набор щупов, линейка, нутромер, микрометр.

1. Снять двигатель с автомобиля и установить его на специальный стенд.

2. Снять головку блока цилиндров.

3. Снять стартер.

4. Снять ремень привода генератора и насоса охлаждающей жидкости.

5. Снять генератор.

6. Снять насос охлаждающей жидкости.

7. При помощи специального ключа отвернуть гайку (храповик) крепления шкива коленчатого вала.

8. Снять крышку передней уплотнительной манжеты коленчатого вала.

9. Снять маховик.

10. Снять крышку задней уплотнительной манжеты коленчатого вала.

11. Отвернуть болты крепления масляного поддона.

12. Снять масляный поддон с прокладкой.

Примечание:
1. Для облегчения установки масляного поддона, зафиксировать прокладку на поддоне ниткой.

2. На болтах крепления масляного поддона используются специальные шайбы определенной формы (стрелки).

13. Отвернуть два болта крепления масляного насоса.

14. Снять масляный насос.

15. Отвернуть болты крепления крышек шатунов.

Примечание:
Перед снятием крышек шатунов пометить их, чтобы потом установить на прежние места.

16. Снять крышки шатунов.

17. Деревянной рукояткой молотка вытолкнуть поршень в сборе с шатуном через верх блока цилиндров.

Примечание:
Придерживать шатун во избежание повреждения коленчатого вала и цилиндра.

18. Отвернуть два болта крепления крышки коренного подшипника.

19. Снять крышку коренного подшипника.

Внимание:
- Расположить крышки коренных подшипников по порядку.
- Сделать метки на крышках (номер цилиндра), в случае их отсутствия.

Примечание:
На крышки коренных подшипников нанесены метки, соответствующие их порядковому номеру. На последней (пятой) крышке выбиты две метки, разнесенные по краям.

20. Извлечь коленчатый вал из блока цилиндров.

21. Снять упорные полукольца с проточек пятой коренной опоры.

22. Удалить вкладыши коренных опор.

23. Промыть блок цилиндров и коленчатый вал в бензине. Обдуть сжатым воздухом.

Разборка поршня и шатуна

1. Снять с поршня компрессионные кольца, используя специальное приспособление.

2. Снять маслосъемное кольцо. Затем снять расширитель маслосъемного кольца.

3. Используя пресс, выпрессовать поршневой палец из поршня и шатуна.

4. Разъединить поршень и шатун.

Проверка технического состояния поршневой группы

1. Очистить поршень от нагара.

2. Произвести осмотр на предмет наличия трещин и сколов. При обнаружении каких-либо повреждений на поршне или шатуне, необходимо заменить их в сборе.

3. Установить компрессионное кольцо в цилиндр и переместить вглубь, используя старый поршень. Затем, используя набор щупов, измерить зазор в замке кольца. Стандартная величина зазора в замке кольца: 0,25-0,45 мм. Предельно допустимая величина зазора для всех колец: 1,0 мм.

4. Установить компрессионное кольцо внешней стороной в канавку в поршне. Затем, используя набор щупов, измерить зазор кольца с канавкой. Стандартная величина зазора составляет: 0,045-0,08 мм (первое компрессионное); 0,025-0,06 мм (второе компрессионное); 0,02-0,055 мм (маслосъемное). Предельно допустимая величина зазора для всех колец: 0,15 мм. Если величина зазора не соответствует стандартной, необходимо заменить кольцо или поршень в сборе.

Проверка технического состояния блока цилиндров

1. Используя специальную линейку и набор плоских щупов, измерить неплоскостность поверхности разъема блока цилиндров с головкой блока в нескольких плоскостях, как показано на фото. Предельно допустимая величина неплоскостности составляет 0,1 мм. Если величина неплоскостности превышает допустимое значение, необходимо заменить блок цилиндров в сборе.

2. Используя нутромер, измерить внутренний диаметр цилиндра на четырех уровнях (5, 15, 50 и 90 мм от верхней кромки цилиндра) в двух взаимоперпендикулярных плоскостях. Затем, используя микрометр, измерить наружный диаметр поршня (измерять необходимо в плоскости, перпендикулярной оси поршневого пальца). Произвести расчет зазора между поршнем и цилиндром. Стандартная величина зазора должна составлять 0,06-0,08 мм. Предельно допустимый зазор – 0,15 мм. Диаметр цилиндра разбит на пять классов по размеру.

Примечание:
Класс цилиндра выбит на нижней поверхности блока цилиндров.

Проверка технического состояния коленчатого вала

1. Измерить наружный диаметр шатунных и коренных шеек коленчатого вала, используя микрометр. Стандартная величина диаметра шеек: 50,775-50,795 мм (коренные), 47,814-47,834 мм (шатунные). Если величина диаметра шатунной или коренной шейки не соответствует стандартной или овальность превышает 0,03 мм, необходимо произвести шлифовку коленчатого вала до ближайшего ремонтного размера.

Примечание:
Ремонтные размеры разбиты на четыре класса, с уменьшением диаметра на 0,25 мм; 0,50 мм; 0,75 мм и 1,00 мм.

2. Повторить операцию измерения наружного диаметра шатунных и коренных шеек. После шлифовки овальность и конусность не должны превышать 0,007 мм.

Примечание:
После обработки коленчатого вала до ремонтного размера, необходимо заменить все стандартные вкладыши подшипников на вкладыши соответствующего ремонтного размера. Стандартная величина толщины вкладышей: 1,824-1,831 мм (коренные); 1,723-1,730 мм (шатунные).

Четыре ремонтных размера вкладышей с увеличением толщины на 0,25 мм; 0,50 мм; 0,75 мм и 1,00 мм.

3. Проверить техническое состояние вкладышей подшипников. При обнаружении царапин, задиров или сколов, необходимо заменить их новыми.

4. Проверить упорные полукольца на предмет наличия царапин и задиров. При обнаружении данных дефектов, заменить новыми.

5. Установить коленчатый вал в блок цилиндров. Затем установить упорные полукольца и крышки коренных опор коленчатого вала. Затянуть болты крепления.

6. Установить индикатор часового типа на переднюю часть блока цилиндров.

7. Перемещая коленчатый вал вперед/назад, измерить осевой зазор. Стандартная величина зазора составляет: 0,06-0,26 мм. Предельно допустимая величина зазора: 0,35 мм. Если величина осевого зазора превышает предельно допустимую, необходимо заменить упорные полукольца новыми (с увеличенной толщиной на 0,127 мм) и повторить измерение.

8. Используя специальный пластиковый калибр, измерить зазор в коренных и шатунных подшипниках, для этого:

• Установить коленчатый вал в блок цилиндров.
• Уложить на коренную/шатунную шейку отрезок пластикового калибра вдоль оси коленчатого вала.

• Установить крышки коренных/шатунных шеек вместе с вкладышами и затянуть стандартным моментом затяжки.

Внимание:
Во время проведения данной операции запрещается проворачивать коленчатый вал.

• Отвернуть болты крепления и снять крышки. Затем измерить зазор в подшипниках, используя сравнительную шкалу (поставляется в комплекте с пластиковым калибром).
• Стандартная величина зазора составляет 0,050-0,095 мм (коренные) и 0,036-0,086 мм (шатунные). Предельно допустимая величина зазора: 0,15 мм (коренные); 0,1 мм (шатунные).
• Если величина зазора превышает предельно допустимую, необходимо прошлифовать коленчатый вал до следующего ремонтного размера.

Установка

Примечание:
Ниже описаны операции, которые необходимо выполнить при замене шатунно-поршневой группы.

1. Подобрать поршни в соответствии с размерами, если максимальный износ превышает 0,15 мм. Поршни разбиты на пять классов (A, B, C, D, E), через 0,01 мм.

2. Подобрать поршневой палец в соответствии с размером поршня. Для того чтобы упростить подбор поршневого пальца, на торце поршневого пальца нанесена метка, цвет которой обозначает размер пальца.

3. Собрать поршень с шатуном. Затем установить палец.

4. Обдуть сжатым воздухом все отверстия блока цилиндров и коленчатого вала.

5. Разверткой прогнать резьбу отверстияй под шпильки головки блока цилиндров.

6. Заменить вкладыши коренных опор новыми, соответствующего размера.

7. Чистой ветошью протереть все шейки коленчатого вала.

8. Нанести моторное масло на вкладыши коренных опор коленчатого вала.

9. Установить коленчатый вал в блок.

10. Установить упорные полукольца в проточку пятой коренной опоры.

11. Нанести моторное масло на вкладыш крышки третьей коренной опоры.

12. Установить крышку третьей коренной опоры с новым вкладышем. Наживить болты ее крепления, но не затягивать. Затем аналогично, предварительно смазав вкладыши моторным маслом, установить крышки четвертой, второй, пятой и первой опор.

Внимание:
Не перепутать крышки коренных опор местами.

Примечание:
Устанавливать крышки так, чтобы метки (указанные на фото стрелками), расположенные на крышке и опоре, были совмещены.

13. При помощи динамометрического ключа затянуть болты крепления крышек коренных опор рекомендованным моментом в такой же последовательности: сначала третья, затем четвертая, вторая, пятая и первая опора.

Примечание:
После затяжки болтов крепления одной из крышек коренных опор, проверить вращение коленчатого вала. Если коленчатый вал не вращается или вращается с трудом, его необходимо перешлифовать.

Примечание:
Для более удобного проворачивания коленчатого вала временно, на два болта, установить маховик.

14. Установить новые вкладыши шатунных подшипников подходящего размера.

Примечание:
Установку вкладыша рекомендуется производить, как показано на фото ниже, для удаления оставшихся посторонних материалов с поверхности шатуна и крышки.

15. Установить на поршень кольца. Установку кольца необходимо начинать с замка.

Примечание:
Установка колец на поршень начинается с расширителя маслосъемного кольца, затем по очереди вверх.

Нижнее компрессионное кольцо устанавливать выточкой вниз (см. фото).

16. После установки колец необходимо развести их замки друг относительно друга на 120°.

17. Нанести моторное масло на поршень с кольцами и стенки цилиндров.

18. Нанести моторное масло на шатунные шейки коленчатого вала.

19. При помощи специального приспособления сжать поршневые кольца.

20. Установить поршень над отверстием цилиндра и при помощи деревянной рукоятки молотка вдавить поршень в цилиндр.

Примечание:
Метка «П» на поршне должна быть обращена к передней части двигателя.

21. Нанести моторное масло на вкладыш крышки шатуна.

22. Установить крышки шатунов.

23. Затянуть болты крепления крышек шатунов рекомендованным моментом при помощи динамометрического ключа.

24. Убедиться, что коленчатый вал вращается плавно.

25. Дальнейшая установка производится в порядке, обратном снятию.