3D модель двигателя внутреннего сгорания автомобиля ВАЗ-2108.

Характеристика:

Двигатель – четырехтактный, карбюраторный,четырехцилиндровый с рядным вертикальным расположением цилиндров и верхним расположением распределительного вала.

Вступление

      В настоящее время все большим спросом пользуется 3D-моделирование 2004. Из большинства программных пакетов основными являются – Компас и SolidWorks.
Основная часть

      Актуальность этой работы заключается в том, что во всей литературе нет конкретных чертежей того или иного узла двигателя, а только лишь фотографии. Благодаря этой модели можно рассмотреть как выглядит любая деталь двигателя. Данная работа была удостоена диплома на Конкурсе Асов Компьютерного 3-D моделирования 2004 г.

      В данной работе выполнена 3D модель двигателя внутреннего сгорания автомобиля ВАЗ-2108 в масштабе 1:1. Двигатель – четырехтактный, карбюраторный, четырехцилиндровый с рядным вертикальным расположением цилиндров и верхним расположением распределительного вала.
      Двигатель внутреннего сгорания состоит из кривошипно-шатунного и газораспределительного механизмов, систем питания, смазки, охлаждения и зажигания.
      Модель двигателя (рис. 1) состоит из 145 подсборок, в том числе:
      – сборка блока цилиндров (рис. 2), включает 80 подсборок – 276 деталей;
      – сборка головки цилиндров (рис. 3), включает 65 подсборок – 289 деталей.


Рис.1 - 3D модель двигателя внутреннего сгорания автомобиля ВАЗ-2108



Рис.2 - Cборка блока цилиндров



Рис.3 - Cборка головки цилиндров

      Общее количество деталей в 3D модели двигателя – 565 шт., из которых 556 уникальных. Из библиотеки стандартных деталей "КОМПАС" использованы только детали крепежа: шайбы, за исключением спец. шайб.
      В блоке цилиндров выдержаны размеры посадочных мест под коленчатый вал, имеется рубашка для жидкостного охлаждения, и каналы системы смазки.
      Сборка блока цилиндров включает коленчатый вал с коренными и шатунными вкладышами, упорными полукольцами и крышками подшипников, а также шатунно-поршневую группу, состоящую из шатунов с нижними крышками, поршневых пальцев, поршней с набором поршневых колец и гильз (рис. 4).


Рис.4 - Cборка поршневой

      Сборка головки цилиндров включает механизм газораспределения, включая распределительный вал и корпуса подшипников вала; 8 клапанов с пружинами, коромыслами, сухарями, направляющими втулками, пружинами, опорными и регулировочными шайбами и т.д.
      Свечи зажигания (рис. 5) также выполнены сборками, с такими детализированными элементами деталей как резьба.


Рис.5 - Cборка свечи зажигания

      При выполнении трехмерного моделирования механизмов двигателя соблюдены такты рабочего хода и порядок работы двигателя. Чередование тактов в двигателе автомобилей семейства ВАЗ: 1–3–4–2. Это означает, что в первом цилиндре совершается рабочий ход – клапаны закрыты, во втором цилиндре совершается выпуск продуктов сгорания – выпускной клапан открыт, в третьем цилиндре – сжатие – клапаны закрыты, в четвертом цилиндре – впуск горючей смеси – впускной клапан открыт. Кулачки на распределительном вале расположены под углом – 90 град. Открытым клапанам соответственно выполнены пружины в сжатом состоянии.
      В нижней части двигателя на передней стороне блока цилиндров расположен масляный насос (рис. 6). Его корпус имеет сложную конфигурацию с полостями всасывания и нагнетания. В сборку также входят: ведущая и ведомая шестерни, крышка насоса, маслоприемник, редукционный клапан и т.д.


Рис.6 - Cборка масляного насоса

      При сборке масляного насоса ведущая шестерня устанавливалась с учетом расположения двух лысок на коленчатом вале. Шестерни насоса имеют трохоидальное зацепление.
      Также на передней стороне блока цилиндров расположен насос охлаждающей жидкости (помпа) (рис. 7). Помпа центробежного типа. Его корпус имеет сложную форму с отверстием для стопорного винта. В его сборку входят: двухрядный шариковый подшипник без внутренней обоймы, который стопорится в корпусе винтом, на переднем конце валика подшипника установлен зубчатый шкив, на заднем – крыльчатка.


Рис.7 - Cборка насоса охлаждающей жидкости

      В верхней части двигателя на задней стороне головки цилиндров расположен топливный насос (рис. 8). Топливный насос – диафрагмового типа с механическим приводом. Он состоит из нижнего корпуса с рычагами привода, верхнего корпуса с клапанами и патрубками диафрагмового узла и крышки. Между верхним и нижним корпусами установлены три диафрагмы. Между рабочими и предохранительными диафрагмами установлена наружная и внутренняя дистанционные прокладки.


Рис.8 - Cборка топливного насоса

      В нижнем корпусе установлены рычаги и балансир. В верхнем корпусе всасывающий и нагнетательный клапана, с прокладками, пружинами и крышкой. Также в верхней части стоит нагнетательный и всасывающий патрубки.
      К топливному насосу ставится датчик-распределитель зажигания (трамплер) (рис. 9) – четырехискровой, с вакуумным и центробежным регуляторами опережения зажигания. Сборка состоит из 29 подсборок, деталей 88.


Рис.9 - Cборка датчика-распределителя зажигания

      В нижней части двигателя с левой стороны блока цилиндров установлен полнопоточный масляный фильтр (рис. 10). Фильтр состоит из противодренажного клапана и перепускного клапана и фильтрующего элемента. Сборка содержит 2 подсборки, 13 деталей.

Рис.10 - Cборка полнопоточного масляного фильтра

      В верхней части двигателя на передней стороне головки цилиндров установлен натяжной ролик зубчатого ремня (рис. 11). В сборку входит внутренняя обойма, в которой вставлены два ряда шариков.

Рис.11 - Cборка натяжного ролика зубчатого ремня

      Проект был выполнен в течение четырех месяцев. Учитывая ограниченное время, небыли выполнены следующие узлы двигателя внутреннего сгорания: карбюратор, радиатор с термостатом, катушка зажигания.

      Представляю вам поэтапную сборку двигателя: