Базовые компоненты двигателя УАЗ-469, УАЗ-31512, 31514

_____________________________________________________________________________

Базовые компоненты двигателя УАЗ-469, УАЗ-31512, 31514

На автомобили УАЗ-469, УАЗ-31512, 31514 устанавливаются соответственно двигатели УМЗ-451, УМЗ-417, 414

Двигатель автомобилей УАЗ (рис.1, 2) — четырехцилиндровый, четырехтактный, верхнеклапанный, карбюраторный с рядным расположением цилиндров и жидкостным охлаждением.

На этом двигателе установлены производительный топливный насос типа Б8, карбюратор типа К-129 и один полнопоточный масляный фильтр вместо двух, устанавливаемых на двигателе УМЗ-451.

Кроме того, на двигателе применен ряд деталей, унифицированных с двигателем ГАЗ-24. Все это позволило улучшить технико-экономические показатели двигателя и поднять срок его службы до капитального ремонта до 150 тыс. км.

Рис.1. Двигатель УАЗ-469, УАЗ-31512, 3151 продольный разрез

1 — масляный насос; 2 — коленчатый вал; 3 — шатун; 4 — поршень; 5 — вентилятор; 6 — водяной насос; 7 — термостат; 8 — выпускной клапан; 9 - впускной клапан; 10 — пружина клапана; 11 — ось коромысел; 12— штанга толкателя; 13 — головка блока цилиндров; 14 — блок цилиндров; 15 — толкатель; 16 — маховик

Рис.2. Двигатель УАЗ-469, УАЗ-31512, 31514 поперечный разрез

1-коленвал, 2-шатун, 3-поршень, 4-масляный фильтр, 5-выпускной трубопровод; 6 — впускной клапан; 7 — карбюратор- 8 — фильтр вентиляции картера; 9 - головка цилиндров; 10 — распределитель зажигания; 11-распределительный вал; 12 - стартер; 13 - масляный насос

Для уменьшения продольного перемещения двигателя от усилий, возникающих при нажатии на педаль сцепления, и от инерционных сил, появляющихся при торможении и разгоне автомобиля, двигатель соединен с рамой специальной реактивной тягой.

Детали кривошипно-шатунного механизма двигателя УАЗ-469, УАЗ-31512, 31514

Блок цилиндров УАЗ-469, УАЗ-3151, 31514 и выполненная как одно целое с ним верхняя часть картера двигателя отлиты из алюминиевого сплава высокой прочности. Цилиндры выполнены легкосъемными мокрыми гильзами, отлитыми из серого чугуна.

Для повышения износостойкости гильза в верхней части снабжена вставкой из кислотоупорного чугуна. В блоке цилиндров выполнены сверленые масляные каналы.

Главный масляный канал проходит по всей длине блока с правой стороны в верхней части картера. Он сообщается пятью поперечными каналами с подшипниками коленчатого и распределительного валов.

В картерной части блока цилиндров в поперечных перегородках и в торцовых стенках расположено пять постелей коренных подшипников коленчатого вала и пять опор шеек распределительного вала.

Крышки коренных подшипников невзаимозаменяемые. Опоры распредвала расположены в верхней картерной части блока цилиндров с левой стороны. В них запрессовываются втулки.

Головка блока цилиндров УАЗ-469, УАЗ-31514, 31512 — общая для всех цилиндров, отлита из алюминиевого сплава.

Справа в ней размещены впускные и выпускные каналы, посередине — камеры сгорания, направляющие втулки и седла клапанов и слева — отверстия для штанг толкателей и свечей зажигания.

Впускные и выпускные каналы выполнены раздельно для каждого цилиндра. Оси плоскоовальных камер сгорания несколько смещены вправо относительно оси цилиндров, что обеспечивает завихрение рабочей смеси в камере при такте сжатия и лучшее ее сгорание.

Подтяжку гаек головки блока цилиндров УАЗ-469, УАЗ-31512, 31514 (рис.3) производить после обкатки автомобиля и через 1000 км пробега после каждого снятия головки.

Во избежание коробления головки и для обеспечения надежного уплотнения затяжку необходимо производить в два приема: предварительно с небольшим усилием, а затем окончательно с моментом 7,3—7,8 кг/см.

Рис.3. Порядок подтяжки гаек головки блока цилиндра УАЗ-469, УАЗ-31512, 31514

Затягивать следует плавно без рывков, одной рукой и без увеличения плеча ключа. Затяжку необходимо производить только на холодном двигателе. Удаление нагара с головки блока цилиндров, днищ поршней, головок и стержней впускных клапанов.

Признаками появления отложений нагара служат перегревы и детонация двигателя, а также падение мощности и увеличение расхода топлива.

Для удаления нагара необходимо снять головку блока цилиндров и удалить нагар с помощью металлических скребков и щеток. При этом необходимо принять меры к тому, чтобы нагар не попадал в зазоры между головками поршней и цилиндрами.

Поршни двигателя УАЗ-469, УАЗ-3151, 31514 отлиты из алюминиевого сплава.

На цилиндрической головке поршня имеются три канавки (рис.4): две верхних канавки служат для установки в них компрессионных колец, а нижняя —для установки маслосъемного кольца.

В нижней канавке имеются две прорези для отвода в картер масла, снимаемого кольцом со стенок цилиндра. Юбка поршня УАЗ-469 овальной формы.

Рис.4. Установка колец на поршне двигателя УАЗ-469, УАЗ-31512, 31514

1 — поршень; 2 — компрессионные кольца; 3 — кольцевые диски; 4 —осевой расширитель; 5 — радиальный расширитель; б — терморегулирующее кольцо

Большая ось овала расположена в плоскости, перпендикулярной к плоскости оси поршневого пальца.

Величина овальности — 0,4±0,01 мм. Кроме того, юбка в верхней части имеет меньший диаметр, чем внизу на 0,01—0,02 (0,015 — предпочтительно) мм.

Для обеспечения работы поршня на непрогретом двигателе УАЗ-469, УАЗ-31512, 31514 без стука в тело поршня, в месте перехода головки поршня в юбку, залито стальное терморегулирующее кольцо.

В средней части поршень имеет две бобышки с отверстиями диаметром 25-0,01 мм для поршневого пальца.

Ось этих отверстий смещена на 1,5 мм в правую сторону (если смотреть по ходу автомобиля) от средней плоскости поршня.

Поршневые кольца УАЗ-469, УАЗ-31514, 3151: два компрессионных и одно маслосъемное. Компрессионные поршневые кольца имеют высоту 2,5 -0,012 мм.

Наружная поверхность верхнего компрессионного кольца покрыта пористым хромом. Толщина покрытия — 0,08—0,13 мм. Наружная поверхность нижнего компрессионного кольца —луженая.

Толщина слоя олова — 0,005—0,010 мм. На внутренней цилиндрической поверхности обоих компрессионных колец предусмотрена коническая фаска, которая при установке на поршень должна быть обращена в сторону днища поршня.

После установки колец в цилиндр монтажный зазор в замке должен быть 0,3—0,5 мм.

Маслосъемное поршневое кольцо УАЗ-469, УАЗ-31512, 31514 составное. Оно состоит из двух одинаковых кольцевых дисков толщиной 0,7 мм и шириной 3 мм, осевого и радиального расширителей.

Для уменьшения износа рабочая поверхность кольцевых дисков покрыта твердым хромом. Толщина слоя хрома — 0,1 мм.

В радиальном расширителе 5 имеется девять продольных отверстий для отвода снимаемого с зеркала цилиндра излишнего масла.

Поршневые пальцы УАЗ-469, УАЗ-31512, 31514 — плавающего типа, пустотелые, изготовлены из углеродистой стали.

Наружный диаметр пальцев — 25 мм, длина — 66 мм. Наружная поверхность пальцев закалена токами высокой частоты на глубину 1 —1,5 мм.

Шатуны УАЗ-469, УАЗ-31512, 31514 — двутаврового сечения, стальные, кованые. В верхние неразъемные головки шатунов запрессованы тонкостенные втулки, изготовленные из оловянистой бронзы.

Для смазки поршневого пальца в верхней головке шатуна и во втулке имеется круглое отверстие. Нижняя головка шатуна выполнена разъемной.

В нижней головке шатуна (и во вкладыше) предусмотрено отверстие диаметром 1,5 мм, через которое подается смазка на стенки цилиндра и на кулачки распределительного вала.

Коленвал УАЗ-469, УАЗ-31512, 31514 — пятиопорный, отлит из магниевого чугуна. Передний конец коленчатого вала УАЗ-469 уплотняется самоподжимным резиновым сальником 16 (рис.5), запрессованным в крышку распределительных шестерен.

Осевые усилия коленвала воспринимаются передним упорным подшипником через две упорные шайбы 10 и 11, изготовленные из стальной, залитой баббитом ленты.

Рис.5. Передний конец коленвала УАЗ-469, УАЗ-31512, 31514, установленный в двигателе

1—-пылеотражатель; 2 — ступица шкива; 3 — храповик; 4 — коленчатый вал; 5 —шкив; 6 —штифт; 7 — крышка распределительных шестерен; 8 — маслоотражательная шайба; 9 — упорная шайба; 10— передняя упорная шайба; 11 — задняя упорная шайба; 12 — выступ; 13 — фиксирующий штифт; 14 — шестерня; 15 — корпус сальника; 16 — сальник

Величина осевого зазора в упорном подшипнике составляет 0,075—0,175 мм. Достигается она подбором упорных шайб соответствующей толщины.

Коренные и шатунные шейки коленвала отлиты полыми. Полости в шатунных шейках герметически закрыты разьбовыми пробками.

Задний конец коленчатого вала УАЗ-469, УАЗ-31512, 31514 уплотняется сальником, состоящим из двух полуколец, изготовленных из пропитанного графитом асбестового шнура, закладываемых в обоймы.

Коренные и шатунные подшипники коленчатого вала снабжены тонкостенными взаимозаменяемыми вкладышами, изготовленными из малоуглеродистой стальной ленты, залитой баббитом.

Общая толщина вкладыша коренных 2,25 и шатунных подшипников 1,7 мм.

В каждый подшипник устанавливается по два вкладыша. На одном из стыков каждого вкладыша имеется фиксирующий выступ, который, входя в пазы постели блока или шатунов, исключает возможность осевого перемещения и проворачивания вкладыша в постели.

Маховик коленчатого вала отлит из серого чугуна. Для пуска двигателя стартером на маховик напрессован стальной зубчатый обод.

Ремонт коленвала двигателя УАЗ-469, УАЗ-3151, 31514

Ремонт коленчатого вала УАЗ-469, УАЗ-31512, 31514 заключается в перешлифовке коренных и шатунных шеек под новые ремонтные размеры комплектов шатунных и коренных вкладышей, выпускаемых в запасные части.

Радиальные зазоры в шатунных и коренных подшипниках коленвала должны быть соответственно в пределах 0,026—0,077 и 0,026—0,083 мм.

Перешлифовывают шейки с допуском 0,013 мм. Так, при перешлифовке шеек вала под первые ремонтные комплекты вкладышей размеры шатунных и коренных шеек должны соответственно находиться в пределах 57,750—57,737 и 63,750—63,737 мм.

Ремонтный размер шатунных шеек коленвала может не совпадать с ремонтным размером коренных шеек, но все шатунные и все коренные шейки следует перешлифовать под один ремонтный размер.

Фаски и отверстия переднего и заднего концов коленвала не пригодны для установки вала в центре шлифовального станка.

Для этого необходимо сделать съемные центра-стаканы: передний центр напрессовывают на шейку диаметром 38 мм, а задний центрируют по наружному диаметру фланца (122 мм) вала и крепят к нему болтами.

При изготовлении переходных центров следует обеспечить концентричность центрового отверстия с установочным отверстием.

При несоблюдении этого условия нельзя обеспечить необходимой концентричности посадочных мест маховика и шестерни к осям коренных шеек.

При шлифовке шатунных шеек коленвал УАЗ-469, УАЗ-31512, 31514 устанавливают по дополнительным центрам, соосным осям шатунных шеек. При шлифовке шатунных шеек следует остерегаться затрагивания шлифовальным кругом боковых поверхностей шеек.

В противном случае осевой зазор шатунов будет чрезмерно велик и шатуны будут стучать. Радиус перехода к боковой поверхности выдерживать в пределах 1,2—2 мм.

Шероховатость поверхности шеек коленвала после обработки должна быть не более 0,32 мкм.

Шлифование ведут с обильным охлаждением эмульсией. В процессе шлифовки необходимо выдерживать:

- расстояние между осями коренных и шатунных шеек в пределах 46±0,05 мм;

- овальность и конусность шеек не более 0,01 мм; угловое расположение шатунных шеек в пределах ±0°10';

- не параллельность осей шатунных шеек с осью коренных шеек не более 0,012 мм на всей длине шатунной шейки;

- биение (при установке вала крайними коренными шейками на призмы) средних коренных шеек не более 0,02 мм, шейки под распределительную шестерню до 0,03 мм, а шеек под ступицу шкива и задний сальник до 0,04 мм.

После шлифовки шеек коленвал УАЗ-469, УАЗ-31512, 31514 промывают, а масляные каналы очищают от абразивов и смолистых отложений. Пробки грязеуловителей при этом вывертывают.

После очистки грязеуловителей и каналов вновь завертывают пробки на место и кернят каждую из них для предотвращения самопроизвольного вывертывания.

Очищать масляные каналы следует и при эксплуатационном ремонте двигателя, когда коленвал вынимают из блока.

После ремонта коленчатый вал собирать рекомендуется с тем маховиком и сцеплением, которые стояли на нем до ремонта.

Устанавливать при этом сцепление на маховик УАЗ-469, УАЗ-31512, 31514 следует по заводским меткам «0», нанесенным на обеих деталях одна против другой около одного из болтов крепления кожуха сцепления к маховику.

Перед установкой на двигатель коленчатый вал подвергают динамической балансировке.

Предварительно необходимо сцентрировать ведомый диск сцепления. Дисбаланс устраняют высверливанием металла в ободе маховика на радиусе 158 мм сверлом 12 мм.

Глубина сверления не должна превышать 12 мм. Допустимый дисбаланс не более 70 гс/см.

Ремонт и сборка шатунно-поршневой группы двигателей УАЗ-469, УАЗ-31512, 31514

Техническое состояние деталей поршневой группы УАЗ-469, УАЗ-31512, 31514 имеет существенное значение; по их состоянию обычно определяют пригодность двигателя к дальнейшей эксплуатации.

Замена поршневых колец УАЗ-469, УАЗ-31514, 31512

Обычно необходимость в замене поршневых колец возникает через 70—90 тыс. км пробега автомобиля в зависимости от качества применяемых эксплуатационных (топлива, масла) материалов и общих условий эксплуатации автомобиля.

Снимать и надевать кольца на поршень рекомендуется при помощи съемника.

Поршневые кольца ремонтных размеров отличаются от номинальных только наружным диаметром.

Кольца того или иного ремонтного размера предназначены для установки в цилиндры, обработанные под данный ремонтный размер, и для установки в изношенные цилиндры ближайшего меньшего ремонтного размера путем подпиливания их стыков до получения зазора в замке 0,3—0,5 мм.

Зазор проверяют в замке кольца, вставленного в цилиндр. К перешлифованным цилиндрам кольца подгоняют по верхней части, а к изношенным — по нижней части цилиндра (в пределах хода поршневых колец).

При подгонке кольцо устанавливают в цилиндре в рабочее положение, т. е. в плоскости, перпендикулярной оси цилиндра, и продвигают при помощи головки поршня.

Стыки колец обязательно надо припиливать так, чтобы плоскости стыков при сжатом кольце были параллельны.

После подгонки колец по цилиндрам необходимо проверить боковой зазор между кольцами и канавками в поршне, который должен быть: для верхнего компрессионного кольца в пределах 0,050—0,082, для нижнего — 0,035—0,067 мм.

При зазорах 0,15 мм и больше замена поршневых колец УАЗ-469, УАЗ-31512, 31514 не исключит повышенного расхода масла — «на угар». В этом случае одновременно с заменой колец следует заменять и поршни.

При замене только поршневых колец без замены поршней необходимо удалять нагар с днищ поршней, из кольцевых канавок в головке поршня и маслоотводяших отверстий, расположенных в канавках для маслосъемных колец.

При использовании новых или перешлифованных под ремонтный размер гильз цилиндров необходимо, чтобы верхнее компрессионное кольцо имело хромовое покрытие, а нижнее было луженым или фосфатированным.

При замене только поршневых колец, без ремонта или замены гильзы, все они должны быть лужеными или фосфатированными, так как к изношенной гильзе хромированное кольцо прирабатывается очень плохо.

Перед установкой поршня в цилиндр стыки компрессионных колец и маслосъемных кольцевых дисков должны быть разведены под углом 180° относительно предыдущего кольца. Расположение стыков расширителей безразлично.

Замена поршней УАЗ-469, УАЗ-31512, 31514

К новым и обработанным под ремонтный размер цилиндрам поршни УАЗ-469, УАЗ-31512, 31514 подбирают по усилию, необходимому для протягивания ленты-щупа, вставляемого в зазор между поршнем и гильзой.

Усилие протягивания ленты толщиной 0,05 мм и шириной 13 мм должно быть в пределах 3,5—4,5 кгс. Щуп-ленту располагают в плоскости, перпендикулярной к оси поршневого пальца.

Для обеспечения правильности подбора к цилиндру поршень должен быть обязательно без поршневого пальца, искажающего на холодном поршне истинные размеры его юбки.

При этом поршень устанавливают в цилиндр юбкой вверх, иначе при протягивании будет закусывать ленту-щуп юбкой поршня из-за ее конусности.

В частично изношенные цилиндры, как правило, устанавливают поршни того же размера (номинального или ремонтного), какой имели поршни, ранее работавшие в данном двигателе.

Однако желательно подобрать комплект большего размера поршней для уменьшения зазора между юбкой поршня и зеркалом цилиндра.

В этом случае зазор между юбкой поршня и зеркалом цилиндра следует проверять в нижней, наименее изношенной части цилиндра. Нельзя допускать уменьшения зазора в этой части цилиндра ниже 0,02 мм.

Для облегчения подбора поршни сортируют по наибольшему диаметру юбки. На днище поршней УАЗ-31512, 31514 номинального размера выбито буквенное обозначение сортировочной группы.

Буквы обозначают следующие размеры диаметра юбки поршня, мм: А — 91,988—92,000; Б— 92,000—92,012; В —92,012—92,024; Г — 92,024—92,036; Д — 92,036—92,048.

На днищах поршней УАЗ-469 ремонтного размера вместо буквенного обозначения непосредственно выбит размер диаметра юбки поршня, округленный до 0,01 мм, например 92,5 мм. Допуск на диаметр юбки поршня ремонтного размера составляет-0,012 мм.

Кроме подбора поршней к цилиндрам по диаметру юбки, их подбирают также по массе. Это необходимо для сохранения уравновешенности двигателя. Разница в массе самого легкого и самого тяжелого поршней для одного двигателя не должна превышать 4 г.

Поршни в цилиндры устанавливают при помощи приспособления. Внутренний диаметр А кольца делают равным размеру цилиндра (номинальному или ремонтному) с допуском ±0,01 мм.

При установке поршней в цилиндры УАЗ-469, УАЗ-31512, 31514 необходимо, чтобы метка «перед», выбитая на поршне, была обращена к переднему торцу блока.

На всех поршнях ремонтных размеров отверстия в бобышках под поршневой палец делаются номинального размера.

Шероховатость поверхности не должна превышать 0,63 мкм. Конусность и овальность отверстия допускаются не более 0,005 мм.

При обработке должна быть обеспечена перпендикулярность оси отверстия к оси поршня, допускаемое отклонение не более 0,05 мм на длине 100 мм.

В запасные части поставляют поршни вместе с подобранными к ним поршневыми пальцами и стопорными кольцами.

Ремонт и замена поршневых пальцев УАЗ-469, УАЗ-31512, 31514

Для замены поршневых пальцев без предварительной обработки отверстий в поршне и в верхней головке шатуна применяют ремонтные поршневые пальцы, увеличенные по диаметру на 0,08 мм.

Применение ремонтных пальцев, увеличенных на 0,12 и 0,20 мм, требует предварительной обработки отверстий в бобышках поршня и в верхней головке шатуна.

Поршневые пальцы УАЗ-469, УАЗ-31512, 31514 ремонтируют перешлифовкой их с больших ремонтных размеров на меньшие или хромированием с последующей обработкой под номинальный или ремонтный размер.

Перед выпрессовкой поршневого пальца из поршня необходимо вынуть стопорные кольца поршневого пальца плоскогубцами.

Выпрессовывают и запрессовывают палец в приспособлении. Перед выпрессовкой пальца поршень нагревают до 70° С.

Ремонт шатунов УАЗ-469, УАЗ-31512, 31514 сводится к замене втулки верхней головки и последующей обработке ее под поршневой палец номинального размера или к обработке имеющейся в шатуне втулки под палец ремонтного размера.

В запасные части поставляют втулки одного размера, свернутые из бронзовой ленты ОЦС4-4-2,5 толщиной 1 мм.

При запрессовке новой втулки в шатун необходимо обеспечить совпадение отверстия во втулке с отверстием в верхней головке шатуна для обеспечения подачи смазки к поршневому пальцу.

После запрессовки втулку уплотняют до диаметра 24,3+0-045 мм, а затем уже развертывают или растачивают под номинальный или ремонтный размер.

Расстояние между осями отверстий нижней и верхней головок шатуна должно быть равным 168±0,05 мм; допустимая не параллельность осей в двух взаимно перпендикулярных плоскостях не более 0,04 мм на длине 100 мм; овальность и конусность не должны превышать 0,005 мм.

Чтобы выдержать указанные размеры и допуски, развертывать втулку верхнего отверстия шатуна рекомендуется в кондукторе. После развертывания отверстие доводят на специальной шлифовальной головке.

Шероховатость после обработки не должна превышать 0,63 мкм. Шатуны, отверстия под вкладыши в нижней головке которых имеют овальность более 0,5 мм, выбраковывают.

Сборка поршневой группы УАЗ-469, УАЗ-31512, 31514

Для обеспечения работы поршневой группы без стуков поршень, поршневой палец и шатун подбирают друг к другу с минимально необходимыми зазорами для нормальной их смазки.

Поршневой палец к верхней головке шатуна подбирают с зазором 0,0045—0,0095 мм. В
поршень палец устанавливают с натягом 0,0025—0,0075 мм.

Подсборку поршневой группы УАЗ-469, УАЗ-31512, 31514 выполняют в том же приспособлении, что и разборку.

ССледует иметь в виду, что для обеспечения балансировки двигателя разница в массе установленных в двигатель поршней в оборе с шатунами не должна превышать 8 г.

Стопорные кольца поршневого пальца должны сидеть в своих канавках с некоторым натягом. Не рекомендуется применять стопорные кольца, бывшие в употреблении.

Учитывая сложность подбора поршневого пальца к поршню и шатуну (необходимость обеспечения номинальных посадок), в запасные части поршни поставляют в сборе с поршневым пальцем и стопорными кольцами.

Если же имеются отдельно поршень, шатун и палец, то собирать их необходимо только с одинаковой цветовой маркировкой (белой, зеленой, желтой или красной).

_____________________________________________________________________________