Ремонт и сервисное обслуживание легковых автомобилей

________________________________________________________________________________________

________________________________________________________________________________________

Обзор двигателя Z16XER автомобилей Опель Астра

На автомобили Опель Астра Н, F, J, G устанавливается 16-клапанный бензиновый двигатель Z16XER мощностью 82 кВт/112 л.с, оснащенный системой регулирования фаз газораспределения (VVT) впускных и выпускных клапанов, а также системой изменения длины каналов впускной трубы.



Рис. 31. Бензиновый двигатель Z16XER DOHC

Головка блока цилиндров двигателя Z16XER изготовлена из алюминиевого сплава по поперечной схеме продувки цилиндров (впускные и выпускные каналы расположены на противоположных сторонах головки).

В головки блока цилиндров запрессованы седла и направляющие втулки клапанов. Впускные и выпускные клапаны имеют по одной пружине, зафиксированной через тарелку двумя сухарями.

Распределительные валы непосредственно воздействуют на клапаны через гидрокомпенсаторы, выполняющие одновременно функцию толкателей.

Блок цилиндров двигателей Опель Астра Н, G модели Z16XER представляют собой единую отливку образующую цилиндры, рубашку охлаждения, верхнюю часть картера и пять опор коленчатого вала, выполненных в виде перегородок картера.

Блок изготовлен из специального высокопрочного чугуна с цилиндрами, расточенными непосредственно в теле блока. Крышки коренных подшипников обоих двигателей обработаны в сборе с блоками и не взаимозаменяемы.

На блоке цилиндров выполнены специальные приливы, фланцы и отверстия для крепления деталей, узлов и агрегатов, а также каналы главной масляной магистрали.

Коленчатый вал, откованный из специальной стали, вращается в коренных подшипниках, имеющих тонкостенные стальные вкладыши с антифрикционным слоем из алюминиево-оловянного сплава.

Осевое перемещение коленвала двигателя Опель Астра H, F, J модели Z16XER ограничено специальными фланцами, выполненными на средней коренной шейке и опирающимися на буртики увеличенных по толщине вкладышей среднего коренного подшипника.

Поршни изготовлены из алюминиевого сплава. На цилиндрической поверхности головки поршня выполнены кольцевые канавки для двух компрессионных и одного маслосъёмного кольца, причем последнее состоит из трех секций.

Поршни двигателя дополнительно охлаждаются маслом, подаваемым через отверстие в верхней головке шатуна.

Поршневые пальцы установлены в бобышках поршней с зазором и запрессованы с натягом е верхние головки шатунов, которые своими нижними головками соединены с шатунными шейками коленчатого вала через тонкостенные вкладыши, аналогичные по конструкции коренным.

Шатуны стальные, кованые, со стержнем двутаврового сечения. Система смазки комбинированная.

Система вентиляции картера закрытого типа не сообщается непосредственно с атмосферой, поэтому одновременно с отсосом газов и паров бензина в картере образуется разрежение на всех режимах работы двигателя Z16XER, что повышает надежность различных уплотнений двигателя и уменьшает выброс токсичных веществ в атмосферу.

В систему вентиляции входят клапан, вентиляционный шланг, впускной трубопровод и шланг, соединяющий систему вентиляции с диффузором дроссельного узла.

Под действием разрежения во впускном трубопроводе картерные газы по каналу в блоке цилиндров засасываются в полость под крышкой ГРМ, откуда через клапан и вентиляционный шланг поступают во впускной трубопровод, где смешиваются с подаваемым в двигатель воздухом.

В некоторых случаях (например, при сильном износе цилиндропоршневой группы или продолжительной работе двигателя с высокой нагрузкой) пропускная способность системы вентиляции оказывается недостаточной. В этом случае часть картерных газов отводится в дроссельный узел, откуда подается в цилиндры двигателя для сжигания.

Основным элементом системы является клапан. При полностью открытой дроссельной заслонке, когда разрежение во впускном трубопроводе невелико, клапан полностью открыт под действием встроенной в него пружины и картерные газы свободно проходят во впускной трубопровод.

При закрытой дроссельной заслонке (режим холостого хода) разрежение во впускном трубопроводе увеличивается, проходное сечение клапана уменьшается, поступление картерных газов в трубопровод ограничивается и обеспечивается устойчивая работа двигателя в режиме холостого хода.

Система охлаждения двс Z16XER автомобилей Опель Астра Н, G герметичная, с расширительным бачком, состоит из рубашки охлаждения, выполненной в литье и окружающей цилиндры в блоке, камеры сгорания и газовые каналы в головке блока цилиндров.

Принудительную циркуляцию охлаждающей жидкости обеспечивает центробежный водяной насос с приводом от коленчатого вала зубчатым ремнем привода газораспределительного механизма ГРМ.

Для поддержания нормальной рабочей температуры охлаждающей жидкости в системе охлаждения установлен термостат, перекрывающий большой круг системы при непрогретом двигателе и низкой температуре охлаждающей жидкости.

Система питания двигателя состоит из электрического топливного насоса в одном модуле с топливным фильтром, установленного в топливном баке; дроссельного узла, регулятора давления топлива, форсунок и топливопроводов, а также включает в себя воздушный фильтр.

На автомобиле применена система распределенного впрыска топлива с обратной связью. Распределенным впрыск называется потому, что топливо впрыскивается в каждый цилиндр отдельной форсункой.

Система впрыска топлива позволяет снизить токсичность отработавших газов при улучшении ходовых качеств автомобиля Opel Astra H, J.

В систему впрыска с обратной связью устанавливают каталитический нейтрализатор отработавших газов и датчик концентрации кислорода в отработавших газах, который и обеспечивает обратную связь.

Датчик отслеживает концентрацию кислорода в отработавших газах, а электронный блок управления по его сигналам поддерживает такое соотношение воздуха и топлива, при котором нейтрализатор работает наиболее эффективно.

Проверяйте систему впрыска топлива двигателя Опель Астра G, Н в следующем порядке:

- Проверьте соединение двигателя и аккумуляторной батареи с «массой».

- Проверьте топливный насос и его топливный фильтр.

- Проверьте предохранители и реле включения элементов системы впрыска.

- Проверьте надежность контактов в колодках с проводами элементов системы впрыска.

- Проверьте датчики системы впрыска.

Подавляющее большинство неисправностей системы впрыска топлива двигателей Z16XER автомобиля Опель Астра H, F, J бывает вызвано отказом следующих ее датчиков:

- датчик положения коленчатого вала - полный отказ системы впрыска, двигатель не пускается;

- датчик фазы - снижение мощности, увеличение расхода топлива (для удобства показан при снятом декоративном кожухе двигателя);

- датчик абсолютного давления (разрежения) во впускной трубе - увеличение расхода топлива, значительное ухудшение динамики, проблемы с пуском двигателя;

- датчик температуры охлаждающей жидкости (установлен с правой стороны головки блока цилиндров двигателя Z16XER под впускной трубой) - трудности с пуском в мороз, так как приходится прогревать мотор, поддерживая обороты педалью акселератора, при перегреве существенно снижается мощность, появляется детонация;

- датчик температуры всасываемого воздуха - увеличение расхода топлива, повышение уровня токсичности отработавших газов;

- датчик концентрации кислорода (лямбда-зонд) увеличение расхода топлива, снижение мощности двигателя, неустойчивая работа на холостом ходу. Возможно повреждение каталитического нейтрализатора отработавших газов;

- датчик детонации (установлен с правой стороны блока цилиндров в районе 2-го и 3-го цилиндров) - двигатель очень чувствителен к качеству бензина, повышенная склонность к детонации.

- датчик скорости (установлен на картере коробки передач) - возможно ухудшение динамических качеств автомобиля и увеличение расхода топлива;

- электромагнитный клапан и пневмопривод системы изменения геометрии впускной трубы – возможно ухудшение динамических качеств автомобиля и увеличение расхода топлива.

Операции по разборке и сборке двигателя Z16XER автомобилей Опель Астра F, J, H

Снимите двигатель Z16XER с автомобиля. Снимите стартер и генератор. Отсоедините от двигателя коробку передач, вывернув болты ее крепления к двигателю. Снимите сцепление с маховика. Снимите маховик.

Снимите ремень привода газораспределительного механизма и заднюю крышку привода. Снимите головку блока цилиндров. Снимите масляный картер. Поддев отверткой, извлеките из гнезда блока цилиндров задний сальник коленчатого вала.

Снимите маслоприемник, масляный насос и установленную под ним прокладку насоса, а также водяной насос. Снимите масляный фильтр двигателя.

Выверните два болта крепления крышки шатуна любого цилиндра, сдвиньте крышку шатуна с посадочного места легкими ударами молотка через деревянную проставку и снимите крышку с вкладышем.

На крышку и шатун нанесена условная маркировка (значок в виде треугольника и цифра). При сборке двигателя цифра и значок должны быть расположены с одной стороны.

Однако шатун и крышка не промаркированы номерами цилиндров. Обязательно промаркируйте их любым доступным способом (например, кернением), чтобы при сборке установить на прежние места, так как крышки шатунов не взаимозаменяемы (шатун обработан вместе с крышкой).

Нажмите деревянным бруском (ручкой молотка) на шатун и выньте поршень с шатуном из цилиндра в сторону верхней плоскости блока цилиндров.

Аналогично снимите поршни и шатуны остальных цилиндров двигателя Z16XER автомобиля Opel Astra H, J, проворачивая коленчатый вал для доступа к болтам крышек шатунов. Проворачивайте коленчатый вал ключом за лыску на его переднем конце.

Выверните два болта крепления любой крышки коренного подшипника. Отделите крышку от посадочного места легкими ударами молотка через деревянную проставку.

Крышки коренных подшипников предназначены только для одного конкретного блока цилиндров (крышки обрабатывают вместе с блоком).

Между собой крышки не взаимозаменяемы. На крышки нанесены номера, соответствующие порядку их установки, считая от передней части двигателя Z16XER (на крышке пятого коренного подшипника номера нет).

Отлитые на крышках литеры «ВК» при установке должны быть направлены к левой стороне двигателя. Снимите крышку с нижним вкладышем.

Выверните болты, снимите остальные крышки коренных подшипников и извлеките коленчатый вал.

Снимите вкладыши со всех шатунов, с крышек коренных подшипников и со всех постелей в блоке цилиндров двигателя Z16XER автомобиля Опель Астра H, F, J.

Вкладыш крышки третьего коренного подшипника увеличенной толщины имеет по боковым торцам буртики, играющие роль упорных полуколец, ограничивающих осевое перемещение коленчатого вала. Аналогичные буртики выполнены и на верхнем вкладыше третьего коренного подшипника.

Разожмите верхнее компрессионное кольцо и снимите его. Аналогично снимите нижнее компрессионное кольцо. Разожмите и снимите верхнее кольцо и нижнее кольцо составного маслосьемного кольца. Выпрессуйте палец из бобышек поршня и верхней головки шатуна. Не нагревайте шатун перед выпрессовкой пальца.

После разборки тщательно вымойте детали керосином, продуйте и просушите их сжатым воздухом (особенно масляные каналы деталей):

- Осмотрите блок, особенно внимательно опоры коленчатого вала. Трещины в любых местах блока не допускаются.

- Осмотрите цилиндры с обеих сторон. Царапины, задиры и трещины не допускаются.

- Определите фактические диаметры цилиндров. Диаметр цилиндра измеряйте в трех поясах. В каждом поясе диаметр измеряют в двух взаимно перпендикулярных направлениях (продольном и поперечном).

В зоне над поясом (на расстоянии 5 мм от плоскости разъема с головкой блока) цилиндры практически не изнашиваются. По разнице размеров в этой зоне и в остальных поясах можно судить об износе цилиндров.

Номинальный размер цилиндра для двигателя Z16XER составляет (79+0,25). Если максимальное значение износа больше 0,15 мм или овальность превышает указанное значение, расточите цилиндры до ближайшего ремонтного размера поршней (увеличенного на 0,25 или 0,50 мм), оставив припуск 0,03 мм на диаметр под хонингование.

Затем отхонингуйте цилиндры, выдерживая такой диаметр, чтобы при установке выбранного ремонтного поршня расчетный зазор между ним и цилиндром был 0,03 мм. Дефектовку расточку и хонингование блока проводите в мастерских, располагающих специальным оборудованием.

Проверьте отклонение от плоскостности поверхности разъема блока с головкой блока цилиндров двигателя Опель Астра Н, G. Приложите штангенциркуль (или линейку) к плоскости в середине блока; в поперечном и продольном направлениях; по диагоналям плоскости.

В каждом положении плоским щупом определите зазор между штангенциркулем и плоскостью, Это и будет отклонение от плоскостности. Если отклонение больше 0,1 мм, замените блок.

Очистите от нагара днище поршня шабером (можно изготовить из старого напильника). Очистите от нагара канавки под поршневые кольца старым кольцом, вставив его в канавку наружной стороной и перекатывая по канавке. Осмотрите поршни, шатуны, крышки: на них не должно быть трещин.

Осмотрите вкладыши: если на рабочей поверхности обнаружите риски, задиры и отслоения антифрикционного слоя, замените вкладыши новыми. Все шатунные вкладыши одинаковы и взаимозаменяемы.

Измерьте диаметр поршней в плоскости, перпендикулярной оси поршневого пальца, на расстоянии 19 мм от кромки юбки.

Диаметр поршня номинального размера для двигателя Z16XER Opel Astra G составляет - (78,97±0,15) мм, диаметры ремонтных поршней увеличены на 0,25 и 0,50 мм. По результатам измерений определите зазор между поршнем и цилиндром, при необходимости подберите новые поршни к цилиндрам.

Расчетный зазор между поршнем и цилиндром (для новых деталей) составляет 0,03 мм. Его определяют промером цилиндров и поршней и обеспечивают установкой поршней номинального или ремонтных размеров.

Максимально допустимый зазор (при износе деталей) 0,15 мм. Если у двигателя, бывшего в эксплуатации, зазор превышает 0,15 мм, необходимо подобрать поршни номинального размера к цилиндрам или установить поршни ремонтного размера с расточкой и хонингованием цилиндров: зазор должен быть максимально приближен к расчетному.

Проверьте плоским щупом зазор по высоте между канавками в поршне и кольцами, вставляя кольцо в соответствующую канавку.

Номинальный (расчетный) зазор для обоих компрессионных колец двигателя Z16XER автомобиля Opel Astra H, J составляет 0,020 мм. Если кольцо велико по высоте и зазор мал, доведите высоту кольца до нужного значения, шлифуя его на наждачной бумаге, уложенной на стеклянную пластину.

Проверьте плоским щупом зазор в замке колец, установив кольцо в цилиндр на глубину около 30 мм. Зазор должен составлять 0,3 мм для обоих компрессионных колец и 0,4-1,4 мм для маслосъемного кольца. Если зазор недостаточен, спилите стыковые поверхности кольца. Если зазор превышает допустимый, замените
кольцо.

Все поршни номинального и ремонтного размеров изготовлены с высокой степенью точности и не требуют предварительной сортировки и подбора по массе. При необходимости можно установить в отдельные цилиндры бывшие в употреблении поршни, если они в хорошем состоянии. Балансировка двигателя в этом
случае не нарушится.

Проверьте зазоры между вкладышами шатунных подшипников и соответствующими шейками коленвала двигателя. Номинальный расчетный зазор составляет 0,019-0,070 мм.

Если фактический расчетный зазор меньше предельного, можно снова использовать вкладыши, которые были установлены. Если зазор больше предельного, замените вкладыши на этих шейках новыми (номинальной толщины).

Если шейки коленчатого вала двигателя Опель Астра F, J, H изношены и перешлифованы до ремонтного размера, уменьшенного на 0,25 мм, замените вкладыши ремонтными (увеличенной толщины).

Шейки шлифуют, помимо наличия общего износа, если на них есть забоины и риски или овальность составляет более 0,004 мм, а конусность - более 0,005 мм.

Осмотрите верхние и нижние вкладыши коренных подшипников. Вкладыши центрального (третьего) коренного подшипника отличаются от остальных большей шириной.

Кроме того, на их боковых торцах выполнены широкие буртики, играющие роль опорных полуколец упорного подшипника коленчатого вала. Если на рабочей поверхности вкладышей появились риски, задиры, отслоения антифрикционного слоя, замените вкладыши новыми.

Осмотрите коленвал двигателя Z16XER. Трещины не допускаются. На поверхностях, сопрягаемых с рабочими кромками сальников, не должно быть царапин, забоин, рисок. При обнаружении их замените вал.

Проверьте зазоры между вкладышами коренных подшипников и коренными шейками коленчатого вала по методике, изложенной для шатунных вкладышей.

Если специальной калибровочной проволоки нет, можно воспользоваться механическими измерительными приборами. Для этого измерьте микрометром наружный диаметр коренных шеек.

Фактический зазор между вкладышами коренных подшипников и коренными шейками коленчатого вала определяют по методике, изложенной для шатунных вкладышей.

Номинальный расчетный зазор составляет 0,005 мм. Если фактический расчетный зазор меньше предельного, можно снова использовать вкладыши, которые были установлены. Если зазор больше предельного, замените на этих шейках вкладыши новыми (номинальной толщины).

Если шейки коленчатого вала изношены и перешлифованы до ремонтного размера с уменьшением диаметра на 0,25 мм, замените вкладыши ремонтными (увеличенной толщины).

Шейки шлифуют, помимо наличия износа, если на них есть забоины и риски или овальность составляет более 0,004 мм, а конусность - более 0,005 мм, уменьшая диаметр на 0,25 мм.

Проверьте параллельность упорных буртиков средней коренной шейки: если они не параллельны, коленчатый вал погнут и должен быть заменен.

Промойте каналы коленвала двигателя Опель Астра G, Н для чего залейте в радиальные каналы бензин, предварительно затушив их с одной стороны деревянными пробками.

Выдержите не менее 20 мин и промойте каналы бензином, впрыскивая его резиновой грушей, Деревянные заглушки снимите после промывки соединительных каналов. При необходимости повторяйте промывку до вытекания чистого бензина.

Очистите поверхности поршневых пальцев от лаковых отложений, предварительно размягчив их в растворителе. Осмотрите пальцы. Если на них обнаружены трещины, чрезмерный износ в месте контакта с бобышками поршня и следы от проворачивания в верхней головке шатуна, замените пальцы.

Поршневые пальцы и отверстия в бобышках поршней изготовлены с большой точностью. Поэтому поршневые пальцы изготовляют номинальным диаметром 17,990-17,995 мм, обеспечивающим зазор 0,01-0,02 мм между ними и отверстиями в бобышках поршня.

Сопряжение поршневого пальца и поршня проверьте, вставляя предварительно смазанный моторным маслом палец в отверстие бобышки поршня. При температуре окружающей среды 20 °С палец должен входить в отверстие при нажатии большого пальца руки и не выпадать из бобышки в вертикальном положении поршня с поршневым пальцем.

Сборка двигателя Z16XER автомобиля Опель Астра H, F, J

Вставьте шатун в поршень, смажьте поршневой палец моторным маслом и запрессуйте его в шатун на том же приспособлении, на котором палец выпрессовывали или с помощью молотка и подходящей оправки, вставленной во внутреннее отверстие пальца. Поршень должен прижиматься бобышкой к верхней головке шатуна в направлении запрессовки пальца, что позволит ему занять правильное положение.

Установите поршневые кольца в порядке, обратном снятию. Установите кольца на остальные поршни.

Уложите в постели блока цилиндров верхние вкладыши коренных подшипников. Смажьте вкладыши моторным маслом. Установите коленчатый вал в блок цилиндров.

Уложите в крышки коренных подшипников нижние вкладыши, совместив усики вкладышей с выемками на крышках.

Верхние и нижние вкладыши коренных подшипников двигателя Z16XER могут различаться по расположению отверстия для подвода масла. Вкладыши устанавливайте так, чтобы эти отверстия совпали с отверстиями каналов для подвода масла в постелях опор коренных подшипников.

После установки вкладышей в гнезда их концы немного выступают наружу, поэтому для правильного ориентирования вкладышей при окончательной затяжке болтов крепления крышек подшипников проследите, чтобы выступание обоих концов было одинаковым.

Смажьте моторным маслом коренные шейки коленчатого вала двигателя Опель Астра Н, G. Смажьте моторным маслом вкладыши в крышках коренных подшипников коленчатого вала. Установите крышки коренных подшипников согласно порядковым номерам, сориентировав по меткам.

Установите болты крышек, равномерно подтяните болты до отказа, не затягивая окончательно, выверните на один оборот, затяните моментом 50 Нм (5,0 кг/см) и доверните на 50*, а затем еще на 15°.

Проверьте правильность сборки, провернув коленчатый вал рукой на несколько оборотов. Вал должен вращаться свободно и плавно.

Установите вкладыши в шатуны, совместив установочный усик вкладыша с выемкой на шатуне. Смажьте моторным маслом зеркала цилиндров, поршни, поршневые кольца и шатунные вкладыши. Установите на поршень приспособление для сжатия колец и, заворачивая винт сожмите кольца.

Проверните коленчатый вал так, чтобы его шатунная шейка, на которую монтируют шатунно-поршневую группу, установилась в ВМТ. Установите поршень в цилиндр в соответствии с маркировкой номера цилиндра на шатуне, нажмите (например, ручкой молотка) на поршень и сдвиньте его из оправки в цилиндр.

Аналогично установите поршни в остальные цилиндры. Установите шатунные вкладыши в крышки шатунов, совместив установочный усик вкладыша с выемкой на крышке.

Смажьте моторным маслом шатунные вкладыши в крышках шатунов и шатунные шейки коленвала двигателя Z16XER автомобиля Opel Astra G. Установите крышку шатуна, соединив ее с шейкой коленчатого вала и совместив метки на шатуне и крышке. Вверните шатунные болты, не затягивая их окончательно.

Затяните шатунные болты до отказа, не затягивая их окончательно; затем отверните их на один оборот, затяните моментом 25 Нм (2,5 кг/см) и доверните на 30", а затем еще на 15°.

Проверьте легкость перемещения шатуна вдоль шатунной шейки. При заедании отверните шатунные болты и повторно затяните их номинальным моментом.

Проверьте боковой зазор шатуна, он должен быть 0,070-0,242 мм. Увеличенный зазор указывает на чрезмерный износ щек кривошипов коленчатого вала. В этом случае замените коленчатый вал.

Аналогично закрепите крышки остальных шатунов. Проверьте осевой зазор коленчатого вала, он должен быть 0,07-0,1 мм. Увеличенный зазор указывает на износ опорных фланцев коленчатого вала или постели среднего коренного подшипника. В этом случае замените коленчатый вал. Если это не приведет к уменьшению осевого зазора, придется заменить блок цилиндров.

Установите задний сальник коленчатого вала. Установите маслоприемник и масляный насос. Установите масляный картер. Установите маховик. Далее собирайте двигатель в порядке, обратном разборке.

После сборки двигателя Z16XER автомобилей Opel Astra J, F, H рекомендуется провести его обкатку:

- Убедитесь в правильности регулировки привода дроссельной заслонки, залейте масло и охлаждающую жидкость, проверьте герметичность всех соединений.

- Во время работы проверьте герметичность двигателя и его систем, давление масла, обратите внимание на наличие посторонних шумов.

- Если обнаружены посторонние шумы или другие неисправности, остановите двигатель и устраните их причину.

_________________________________________________________________________________________

_________________________________________________________________________________________

_________________________________________________________________________________________

_________________________________________________________________________________________