УЗАМ-412
Сообщений: 2926
Эта статья об истории создания легендарного двигателя УЗАМ-412.
Самые разные параметры существуют для оценки автомобильных моторов. Если же выбирать в качестве синтетического какой-либо один из них, то следует остановиться не литровой мощности. Именно ее непрерывным ростом и характеризуется общее развитие двигателей.
Возьмем для сравнения «прародителя» «Москвичей» — модель «400». Литровая мощность его двигателя составляла 21 л. с. Тогда, она представлялась вполне удовлетворительной. У сменившей его модели было уже 24,5 л. с.
Делались попытки довести литровую мощность двигателя «Москвича-402» до 30 л. с. Однако они оказались безуспешными из-за нижнего расположения клапанов. При увеличении степени сжатия, то есть уменьшении объема камеры сгорания, сужался проход для горючей смеси из-под клапана в цилиндр и ожидаемый прирост мощности целиком «съедался» в результате ухудшения на¬полнения цилиндра.
В 1958 году появился двигатель модели «407», у которого клапаны были расположены в головке блока, непосредственно над цилиндрами. Проход для смеси освободился, путь ее стал прямее, наполнение значительно улучшилось и при той же степени сжатия — 7,0 — было получено уже более 33 л. с./л. Но теперь «узким местом» стал карбюратор. Когда же на смену однокамерному карбюратору К-59 пришел двухкамерный К-126 и литровая мощность возросла до 36,8 л. е., увидел свет двигатель модели «408».
Вполне естественно, что создание нового двигателя для «Москвича» началось с решения проблемы литровой мощности. В резерве оставались еще двапараметра: степень сжатия и максимальное число оборотов.
Повышение степени сжатия с 7,0 до 8,5 дает прирост литровой мощности на 5—6 л. с. Увеличение скорости вращения коленчатого вала на режиме максимальной мощности тоже должно значительно поднять этот показатель. На двигателе модели «408» она составляет уже 4800 об/мин, однако дальнейшее увеличение бесперспективно. Ведь механизм газораспределения со штанговым приводом, которым оснащен этот мотор, надежно работает лишь до 5000-5200 об/мин. А затем, как правило, начинается нарушение фаз газораспределения под действием сил инерции толкателей, штанг, коромысел и клапанов. Чтобы устранить это явление, необходимо свести к минимуму вес перечисленных деталей или, что еще лучше, отказаться от некоторых из них. Например, исключив толкатели и штанги перенести кулачковый валик непосредственно к клапанам, на головку блока.
Увеличение литровой мощности всегда сопровождается более сильным нагревом клапанов и их седел. Поэтому при создании высокофорсированного двигателя надо обеспечить им хорошее охлаждение. Несравненные преимущества в этом отношении сулит расположение клапанов в два ряда V-образно, в полусферических камерах сгорания. К тому же такие камеры сгорания (по сравнению с другими типами) обладают более высокими антидетонационными свойствами и обеспечивают наибольший коэффициент наполнения цилиндров горючей смесью.
Наконец, при увеличении литровой мощности силы давления газов и инерции деталей шатунно-поршневой груп¬пы усиливают нагрузки на коленчатый вал. Поэтому он должен быть возможно более прочным и жестким.
Вот основные соображения, которыми руководствовались конструкторы бюро двигателей Московского завода малолитражных автомобилей при создании нового «сердца» «Москвича». Новые задачи требовали новых решений.
Двигатель, о котором идет речь, построен именно на таких решениях. У него четыре расположенных в ряд цилиндра. Диаметр каждого — 82 мм, ход поршня — 70 мм, что составляет рабочий объем 1480 см3.
Блок отлит из алюминиевого сплава и имеет съемные чугунные гильзы мокрого типа с уплотнением. Для повышения жесткости блока плоскость разъема его с масляным картером сделана значительно ниже оси коленчатого вала.
Поршень с выпуклым сферическим днищем отлит из силумина и имеет два компрессионных и одно маслосъемное кольца. Отверстие для поршневого пальца, как и у поршней двигателей моделей «407» и «408», смещено от продольной оси поршня на 1,5 мм. Благодаря этому поршень без удара, как бы постепенно перемещается в пределах зазора при изменении направления движения в верхней мертвой точке.
Шатуны — стальные штампованные, двутаврового сечения, с бронзовыми втулками для поршневого пальца. Крышки коренных и шатунных подшипников крепятся самотормозящими гайками без шплинтов. И те и другие подшипники снабжены тонкостенными вкладышами с антифрикционным слоем из свинцовистой бронзы.
Коленчатый вал — очень жесткой конструкции, стальной, кованый, установлен на пяти коренных подшипниках и имеет массивные щеки и четыре проти¬вовеса. На обоих концах вала резиновые сальники манжетного типа.
Механизм газораспределения состоит из расположенных V-образно под углом в 52 градуса клапанов, кулачкового ва¬ла, установленного посредине, между рядами клапанов, и цепного привода к нему с натяжным устройством.
Кулачковый вал — литой, чугунный, вращается в трех подшипниках (без втулок), находящихся в поперечных пе¬регородках головки блока цилиндров, отлитой из алюминиевого сплава. Кулачки действуют непосредственно на ко¬ромысла, которые снабжены для этого специальными пятами с цилиндрической поверхностью. Противоположные концы коромысел имеют винты с контргайками для регулирования тепловых зазоров. Коромысла — чугунные, литые, установлены на двух стальных осях, проходящих по всей длине головки блока цилиндров, справа и слева от кулачкового вала. Для повышения твердости и износостойкости рабочие поверхности профилей кулачков и поверхности скользящих по ним пяти коромысел отбелены.
Головка крепится к блоку цилиндров десятью шпильками с гайками. Клапанный механизм закрывается крышкой из алюминиевого сплава.
Привод к кулачковому валу осуществляется двухрядной роликовой цепью, расположенной в передней части двигателя. Цепной привод более надежен и износостоек, чем шестеренчатый, менее шумен и нечувствителен к незначительным смещениям головки относительно блока цилиндров. Натяжное устройство представляет собой зубчатый ролик, закрепленный на одном из концов двуплечего рычага, на другой конец которого давит плунжер, нагруженный спиральной пружиной. Эта пружина, нажимая через рычаг с роликом на ведомую ветвь цепи, заставляет ролик поддерживать ее в натянутом состоянии. Кроме того, для исключения вибрации ролика плунжер натяжного устройства снабжен стопорным болтом, который всегда затянут.
Чтобы ведущая ветвь цепи не подвергалась колебаниям и вибрации, вдоль нее установлен специальный успокоитель из пластмассы...никого не трогаю..не шалю..починяю примусы..милейший человек,занимаюсь на досуге доработкой карбюраторов К-88 К-135
Сообщений: 2926
..Как и на всех современных двигателях, впускные клапаны выполнены несколько большего диаметра, чем выпускные. Направляющие втулки клапанов изготовлены из маталлокерамического сплава. На каждом клапане имеется по две концентрически расположенных пружины. Тарелки клепанных пружин удерживаются на стержне клапана сухарями, под которые устанавливаются для уплотнения кольца из температуромаслостойкой резины.
Система питания состоит из карбюратора К-126Н и диафрагменного механического бензонасоса. Карбюратор отличается от своего предшественника незначительными изменениями в схеме, а также размерами жиклеров и диффузоров. Поскольку кулачковый валик находится на головке блока цилиндров, то и бензонасос расположен там же. Благодаря этому он хорошо доступен при чистке его фильтра и демонтаже. Кроме того, установка бензонасоса вдали от сильно нагретых деталей и в потоке воздуха от вентилятора исключает образование паро¬вых пробок. Привод насоса осуществляется от специального кулачка на кулачковом валике через шток в головке блока.
Воздушный фильтр сухой, со сменным бумажным элементом. Смесь во впускной трубе подогревается горячей водой, отводимой из головки блока ци-линдров в специальную рубашку, охватывающую только нижнюю часть трубы под карбюратором. Из рубашки вода идет к добавочному клапану термостата. Этот клапан при прогреве двигателя, когда основной клапан термостата закрыт, находится в открытом состоянии, обеспечивая циркуляцию воды через рубашку впускной трубы, то есть создавая интенсивный ее подогрев. На нормально прогретом двигателе, когда основной клапан термостата открыт полностью, добавочный закрыт. Благодаря этому подогрев впускной трубы отключен и мощностные показатели не снижаются из-за перегрева смеси во впускной трубе.
Повышению литровой мощности способствует также конструкция выпускного коллектора. Он объединяет выпускные патрубки первого цилиндра с четвертым и второго с третьим. От коллектора отходят две приемных трубы, которые на пути к глушителю соединяются в одну.
Система зажигания принципиально и конструктивно не отличается от аналогичной системы двигателя модели «408». Лишь характеристики автоматов опережения изменены согласно требованиям нового двигателя. Несколько необычен привод распределителя — посредством пары спиральных шестерен, от переднего конца коленчатого вала.
На двигателе применена система смазки под давлением и разбрызгиванием. Масляный насос смонтирован в передней нижней части крышки цепного привода кулачкового вала и приводится той же парой спиральных шестерен, что и распределитель зажигания. Редукционный клапан — такой же конструкции, как и у модели «408», но расположен снаружи и легко доступен для регулировки. Из насоса все масло поступает в фильтр, элемент которого из¬готовлен из специальной бумаги. Он обладает очень незначительным сопротивлением, Поскольку через фильтр проходит все масло, он получил название полнопоточного. На случай, если в результате сильного загрязнения фильтрующего элемента его сопротивление возрастет чрезмерно, параллельно установлен очень чувствительный перепускной клапан, открывающийся даже при самых низких минимально устойчивых оборотах двигателя. После полнопоточного фильтра масло поступает в главную магистраль, расположенную в блоке цилиндров. Из нее по пяти каналам оно подводится к коренным подшипникам, а затем по
сверлениям в ко¬ленчатом валу поступает к шатунным.
Как и в двигателях моделей «407» и «408», в масляных каналах коленчатого вала имеются центробежные ловушки, закрытые пробками на резьбе. Из заднего конца главной магистрали масло по вертикальному каналу в блоке, а затем и в головке цилиндров поступает для смазки подшипников распредели¬тельного вала, осей коромысел и рабочих поверхностей кулачков. Кулачковый вал внутри имеет по всей длине канал, по которому масло подводится и к его подшипникам и на рабочие поверхности кулачков, через специальные отверстия в их затылках. Кроме этих отверстий, в передней части валика сделано еще отверстие для подачи масла к упорной шайбе, препятствующей осевым перемещениям кулачкового вала. Все остальные детали двигателя (за исключением пары спиральных шестерен привода распределителя и масляного насоса, расположенных на одном валу) смазываются разбрызгиванием. В шестеренчатом масляном насосе между зубьями, входящими в зацепление, создается довольно высокое давление, требующее повышенного усилия для его работы. Чтобы устранить это явление, в корпусе насоса, против места, где происходит зацепление зубьев, предусмотрено отверстие, через которое масло, сжимаемое зубьями, выдавливается наружу, в картер. Отверстие просверлено таким образом, что фонтан масла из него попадает прямо в зацепление спиральных шестерен привода.
Очень интересно и вместе с тем просто решена проблема охлаждения масла. Масляный картер, отлитый, как и все основные детали двигателя, из алюминиевого сплава, имеет оребрение не только на наружной поверхности, но и внутри масляной ванны. Благодаря этому значительно увеличилась передача тепла от масла стенкам картера. Проверка показала, что одно только внешнее оребрение малоэффективно. Полнопоточный фильтр расположен в передней части двигателя ниже радиатора и поэтому хорошо обдувается встречным потоком воздуха. На машины, предназначенные для жаркого климата, кроме этого, будет устанавливаться корпус фильтра с наружным оребрениом. Масляного радиатора на двигателе нет.
Система охлаждения — жидкостная, с принудительной циркуляцией от центробежного насоса через головку блока цилиндров и радиатор. Циркуляция в блоке, как и у двигателя модели «408», термосифонная. Оптимальный диапазон температур охлаждающей жидкости поддерживают жалюзи с ручным управлением, термостат и отключающийся вентилятор.
Вентилятор механически не связан со шкивом привода и может при вращающемся шкиве оставаться неподвижным, что очень ускоряет прогрев двигателя. Но стоит только охлаждающей жидкости в нижнем бачке радиатора достигнуть 95 градусов, как расположенное там термореле мгновенно замыкает цепь в электромагнитной муфте, вмонтированной в ступицу шкива вентилятора. Муфта соединяет шкив с вентилятором, который начинает эффективно охлаж¬дать радиатор. Как только температура жидкости в нижнем бачке снизится до 70 градусов, вентилятор отключается. Это всё замечательно, но как мы знаем в серию вся эта электромагнитная штука так и не пошла.
Довольно оригинально новый двигатель располагается под капотом. Кронштейны-лапы его имеют такую форму, что бло
цилиндров оказывается наклоненным на 20 градусов вправо. Благодаря этому находящиеся слева карбюратор, бензонасос, генератор и стартер стали хорошо доступны. Одновременно несколько снизилась высота двигателя...никого не трогаю..не шалю..починяю примусы..милейший человек,занимаюсь на досуге доработкой карбюраторов К-88 К-135
Быстрый ответЧтобы писать на форуме, зарегистрируйтесь или авторизуйтесь.
