Конструкция автомобиля

Глава I
Двигатель

Четырехцилиндровый карбюраторный двигатель М-20 экономичен в эксплуатации и весьма износоустойчив. Большинство его деталей, изнашивающихся в эксплуатации и подлежащих регулярной замене при ремонтах, одинаковы с соответствующими деталями шестицилиндрового двигателя ГАЗ-51. Общий вид и разрезы двигателя показаны на рис. 22 — 26.

Кривошипно-шатунный механизм

Блок и головка цилиндров

Цилиндры двигателя и верхняя часть картера отлиты из серого чугуна в виде одной детали, называемой блоком цилиндров.
В цилиндры запрессованы короткие гильзы из кислотоупорного износоустойчивого чугуна*. Эти гильзы увеличивают срок службы цилиндров до их расточки в 2,5 — 3 раза. Толщина стенок гильз 2 мм, длина 50 мм.
Водяная рубашка блока выполнена на всей высоте цилиндров. Седла выпускных клапанов запрессованы в блок; они изготовлены из специального жароупорного сплава высокой твердости. Обработка этих седел возможна только шлифованием. Седла впускных клапанов выполнены непосредственно в теле блока. В нижней части блока цилиндров расположены четыре постели для вкладышей коренных подшипников коленчатого вала.

Рис. 22 Двигатель (вид с левой стороны)

1 — сливной краник; 2 — фильтр грубой очистки масла; 3 — генератор; 4 — маслоналивной патрубок; 5 — крышка маслоналивного патрубка; 6 — распределитель зажигания; 7 — площадка для номера двигателя; 8 — октан-корректор; 9 — выключатель стартера; 10 — стартер; 11 — указатель уровня масла.

Рис. 23 Двигатель (вид с правой стороны)

1 — колпачковая масленка подшипника выключения сцепления; 2 — пробка для слива бензина; 3 — краник радиатора отопления кузова; 4 — карбюратор; 5 — воздушный фильтр; 6 — вентилятор; 7 — водяной насос; 8 — бензиновый насос; 9 — рычажок заслонки, регулирующий подогрев смеси; 10 — масляный насос.

Рис. 24 Поперечный разрез двигателя по масляному насосу

Рис. 25 Поперечный разрез двигателя по цилиндру

Рис. 26 Продольный разрез двигателя

Головка цилиндров съемная, общая для всех цилиндров, отлита из алюминиевого сплава. Применение алюминиевого сплава, обладающего высокой теплопроводностью, а также надлежащая форма камеры сгорания обеспечивают работу двигателя без детонации при относительно высокой степени сжатия и умеренном октановом числе топлива.

Рис. 27 Последовательность затяжки гаек крепления головки цилиндров

Головка цилиндров прикреплена к блоку 23 шпильками. Под гайки крепления головки поставлены плоские шайбы. Порядок затягивания этих гаек имеет очень большое значение. Гайки следует затягивать в последовательности, указанной на рис. 27, в два приема: сначала предварительно, а затем окончательно. Рекомендуется при этом применять динамометрический ключ (рис. 28.), с помощью которого можно измерять момент затяжки; величина момента должна быть в пределах 6,7 — 7,2 кгм. При отсутствии динамометрического ключа гайки затягивают обычным накидным ключом из комплекта инструмента водителя усилием одной руки, без рывков, чтобы избежать обрыва шпилек или деформации цилиндров.

Рис. 28 Затяжка гаек крепления головки цилиндров динамометрическим ключом

Затягивать гайки нужно обязательно на холодном двигателе, так как коэффициент линейного расширения стальных шпилек значительно меньше, чем коэффициент линейного расширения алюминиевой головки. Затяжка шпилек, сделанная на горячем двигателе, после его остывания становится совершенно недостаточной.
Соединение головки цилиндров с блоком уплотняется прокладкой, изготовленной из сталеасбестового полотна, пропитанного графитом. Окна камер сгорания и отверстия для прохода воды в прокладке окантованы листовым металлом. Толщина сжатой прокладки равна примерно 1,5 мм.
Перед постановкой прокладки на место ее следует дополнительно натереть с обеих сторон порошком графита, чтобы предотвратить прилипание ее к блоку или к головке.

Поршни, поршневые кольца и пальцы

Поршни, изготовляемые из алюминиевого сплава, имеют плоские днища и юбки овальной формы (величина эллиптичности 0,29 мм). Для того чтобы поршень пружинил, на его юбке сделана П-образная прорезь. Большая ось эллипса юбки поршня расположена перпендикулярно оси поршневого пальца. Поэтому в двигателе зазор между поршнем и цилиндром в направлении, в котором на поршень действуют боковые силы от шатуна (перпендикулярно оси коленчатого вала), значительно меньше, чем в направлении, параллельном оси коленчатого вала.
Во время работы двигателя поршень от нагревания расширяется больше в направлении оси поршневого пальца, чем в направлении, перпендикулярном к нему. Овальность поршня при этом уменьшается, и форма юбки приближается к круглой. П-образная прорезь и овальность юбки позволяют уменьшить зазор между цилиндром и поршнем в направлении действия боковых сил и, с одной стороны, исключить стук поршней при работе холодного двигателя, а с другой — уменьшить трение между поршнем и цилиндром, что предотвратит образование задиров на поршнях во время работы двигателя с полной нагрузкой. В цилиндрах поршни обращены П-образной прорезью в сторону, противоположную клапанной коробке.
На головке поршня сделано пять кольцевых канавок. Верхняя, самая узкая канавка задерживает распространение тепла от днища поршня и этим уменьшает нагрев верхнего компрессионного кольца, предохраняя его от пригорания. В двух следующих канавках установлены компрессионные кольца и в двух нижних (самых широких) — маслосъемные кольца.
В канавках для маслосъемных колец просверлены отверстия, через которые смазка, снимаемая кольцами со стенок цилиндров, поступает во внутреннюю полость поршня, а затем стекает в картер. В средней части поршня имеются бобышки с отверстиями для поршневого пальца. В нижней части юбки поршня под бобышками сделаны два прилива, срезая которые на заводе подгоняют поршни по весу. Для улучшения прирабатываемости пары поршень — цилиндр поршни покрыты оловом.

Поршневые кольца изготовляются из серого чугуна. Каждое кольцо делается из отдельной отливки, что обеспечивает надлежащую структуру материала.
На внутренней поверхности компрессионных колец имеются фаски, обусловливающие некоторый перекос колец в их канавках. Вследствие этого перекоса кольцо прилегает к цилиндру не всей своей поверхностью, а лишь нижней кромкой, что улучшает и ускоряет приработку кольца. При установке колец на поршень их фаски должны быть обращены вверх, в сторону днища (рис. 29).


Рис. 29 Положение компрессионных колец в канавках поршня	Рис. 30 Круглогубцы для снятия и постановки стопорных колец поршневого пальца

Размеры компрессионных колец одинаковы. Верхнее компрессионное кольцо, находящееся ближе других колец в камере сгорания и поэтому работающее в очень тяжелых условиях, покрыто пористым хромом; это резко повышает износостойкость кольца. Повышение износостойкости верхнего компрессионного кольца, защищающего остальные кольца от воздействия продуктов сгорания, увеличивает износостойкость всех колец, а также зеркала цилиндра.
Оба маслосъемные кольца имеют щели в средней части для отвода масла. Замки у всех колец прямые. Второе компрессионное и оба маслосъемных кольца лудятся для лучшей прирабатываемости к цилиндрам.

Поршневые пальцы — плавающего типа, стальные, пустотелые. Наружная поверхность пальцев закалена токами высокой частоты. От осевых перемещений пальцы удерживаются двумя плоскими пружинными стопорными кольцами, установленными в канавках бобышек поршня. Снимать и устанавливать стопорные кольца нужно круглогубцами (рис. 30).

^*В двигателях М-20 выпуска до 1953 г. в цилиндры запрессовывались гильзы на всю длину хода колец.

← Предыдущая страница

оглавление

Следующая страница →