Двигатель 126 16 клапанный ваз характеристики
ВАЗ-21126: двигатель, технические характеристики, отзывы
В статье поговорим о мощном и экономичном бензиновом двигателе для комплектования отечественных моделей автомобилей ВАЗ, позволяющем обеспечить надежную, а также продолжительную эксплуатацию при качественном уходе и своевременном техническом обслуживании.
Производство двигателей
Волжский автомобильный завод приступил к выпуску легковых автомобилей в 1970 году. В производственной структуре новой компании с самого начала было предусмотрено создание подразделения по изготовлению моторов. Наличие моторного производства позволило разрабатывать и выпускать силовые агрегаты для комплектования отечественных автомобилей под маркой ВАЗ с начала серийного выпуска по настоящее время.
Собственное производство двигателей приносит компании следующие положительные моменты:
- позволяет расширить количество модификаций выпускаемой модели за счет установки различных двигателей;
- ускоряет процесс подготовки выпуска новой модели;
- устраняет зависимость от поставок силовых агрегатов сторонними фирмами;
- осуществляет унификацию моторов, что повышает ремонтопригодность и упрощает технологический процесс по их изготовлению;
- оптимизирует работу по повышению качества и надежности выпускаемых силовых агрегатов;
- разрешает получать дополнительную прибыль от продажи моторов.
Двигатель ВАЗ-21126
В 2007 году с конвейера завода начала сходить новая модель легкового автомобиля под названием Lada Priora. Малолитражка сменила выпускавшийся с 1995 года седан ВАЗ 2110. Изначально Priora комплектовалась 8-клапанным двигателем модели 21114 мощностью всего 82,0 л. с. (объем 1,5 л).
Важным этапом в дальнейшем развитии автомобиля и повышении спроса стала установка новой модели двигателя ВАЗ-21126. Силовой агрегат выдавал мощность в 98 сил при 5600 оборотах коленчатого вала. Применяемый мотор позволил заметно улучшить динамические свойства «Приоры» и ее модификаций. Разгон до 100 км/ч составил 11,2 секунды, наибольшая скорость возросла до 183 км/ч, при этом мотор ВАЗ-21126 обладал достаточным запасом мощности при движении автомобиля с высокой скоростью, а также хорошей экономичностью.
Устройство компактного мотора
Конструкцию двигателя ВАЗ-21126 составляют следующие главные узлы и системы:
- блок цилиндров – изготовлен из высокопрочного чугуна;
- коленчатый вал – выполнен из высокопрочного чугуна;
- шатуны – кованые, стальные;
- поршни – сделаны из алюминиевого сплава;
- масляный картер – изготовлен методом штамповки из стали;
- головка блока цилиндров – выполнена способом литья из алюминиевого сплава;
- два распределительных вала;
- системы: смазки, охлаждения, питания, зажигания, вентиляции картера, управления;
- эластичные опоры крепления.
Кроме того, в устройстве двигателя 21126 следует отметить применение большого количества управляющих датчиков и контроллеров для создания и поддержания оптимального рабочего процесса, а также выполнения контроля за состоянием силового агрегата. Использование электронной системы управления позволяет достигать требуемых технических параметров мотора при наименьшем потреблении топлива.
Особенности конструкции двигателя
К индивидуальным особенностям двигателя ВАЗ-21126 (16 клапанов) необходимо отнести:
- облегченный практически на 40% шатунно-приводной механизм производства компании Federal Mogul;
- автоматический натяжитель ремня ГРМ;
- абразивную хонинговую обработку поверхности цилиндров;
- использование поршневого комплекта пониженной массы (на 30%);
- наличие гидрокомпенсаторов для регулировки клапанных зазоров;
- электронное управление дроссельной заслонкой;
- установку электромагнитного клапана для продувки адсорбер;
- конструкцию впускного коллектора, совмещенного с ресивером;
- установленный маховик с демпфером увеличенного размера;
- ремень, а также комплектующие РМ производства фирмы Gates.
Основанием для применения указанных конструкторских решений, а также использования новых производственных технологий при изготовлении стало достижение повышенного ресурса силового агрегата в 200 тыс. км пробега. Увеличение нормативного периода эксплуатации позволило снизить затраты на ремонт двигателя ВАЗ-21126, тем самым повысить экономичность использования автомобиля.
Технические параметры
Технические характеристики двигателя ВАЗ-21126 следующие:
- тип – четырехтактный, бензиновый;
- вариант исполнения – рядный;
- число цилиндров – 4 шт.;
- число клапанов – 16 шт. (по два впускных и выпускных на цилиндр);
- объем мотора – 1,66 л;
- наибольшая мощность – 98,0 л. с.;
- номинальное количество оборотов – 5600 об./мин;
- алгоритм работы цилиндров – 1-3-4-2;
- величина сжатия – 11,0;
- зажигание – электронное;
- масса – 0,12 т;
- бензин – АИ-95;
- заправочные объемы:
- система смазки – 3,50 л;
- система охлаждения – 7,84 л;
- топливный бак – 43,0 л.
Применение двигателя ВАЗ-21126
Благодаря своему устройству двигатель отличался от силового агрегата, применяемого на 10-й серии автомобилей ВАЗ, следующими ключевыми параметраии:
- мощностью;
- увеличенным количеством оборотов;
- уменьшенным, практически в 4 раза, потреблением моторного масла;
- повышенным крутящим моментом;
- более продолжительным ресурсом эксплуатации.
Двигатель ВАЗ-21126 оставался основным для комплектования «Приоры» до проведения рестайлинга в 2013 году. После этого стал устанавливаться мотор мощностью 106,0 л. с. (ВАЗ-21127).
Качественные технические характеристики двигателя 21126 позволяют применять силовой агрегат на следующих легковых автомобилях Волжского автозавода:
- «Приора» и модификации на ее базе.
- «Гранта».
- «Калина».
- «Калина 2».
Эксплуатация и обслуживание двигателя
Для надежной и долговременной эксплуатации двигателя 21126 необходимо соблюдать правила эксплуатации. Среди основных моментов следует выделить такие:
- следить за показателями температуры и не допускать перегрева, поддерживать во время движения рекомендуемую рабочую температуру мотора 90-95 градусов;
- при возникновении перегрева не осуществлять резкого охлаждения во избежание деформации элементов и узлов;
- в условиях низких температур заводить мотор с выжатой педалью сцепления;
- регулярно проверять наличие рабочих жидкостей, а в случае необходимости оперативно выполнять доливку;
- не допускать превышения уровня масла и охлаждающей жидкости, так как это приведет к деформации уплотняющих элементов;
- осуществлять своевременную замену моторного масла, фильтров (топливного, воздушного, масляного) и ремня ГРМ;
- в случае возникновения неполадок и проведения ремонтных работ использовать только оригинальные запасные части;
- при выполнении обслуживания использовать технологические жидкости и расходные материалы, рекомендованные заводом.
Для автомобилей ВАЗ интервал ТО установлен в 15000 км, при эксплуатации автомобиля постоянно в городских условиях или на грунтовых дорогах требуется сократить период замены до 10000 км. При замене масла в двигателе 21126 использовать следующие типы смазки по вязкости:
- 5W-30;
- 5W-40;
- 10W-40;
- 15W-40.
По типу масла необходимо использовать зимой синтетическую моторную смазку, летом — полусинтетическую.
Соблюдение указанных правил позволяет осуществлять надежную эксплуатацию двигателя ВАЗ-21126.
Отзывы
При изучении опыта эксплуатации и отзывов о двигателе 21126 можно выделить следующие положительные моменты в его применении:
- сохранение мощности при движении на малых и больших оборотах;
- увеличенный нормативный пробег;
- экологичность, соответствие требованиям стандарта Евро-4;
- легкость запуска в зимний период;
- доступная стоимость ремонта и технического обслуживания;
- возможность применения технологических жидкостей отечественного производства;
- отсутствие необходимости проведения работ по регулировке клапанов;
- малая вибрация и тихий звук работающего мотора.
При наличии целого ряда достоинств автовладельцами отмечается существование главного недостатка двигателя. Это разрыв ремня ГРМ, который приводит к деформации клапанов и ряда других деталей. Ремонт механизма ГРМ, а также возможный капитальный ремонт двигателя 21126 являются достаточно дорогими мероприятиями. Поэтому для предотвращения такой поломки, с учетом нормативного срока замены в 75 тыс. км, необходимо выполнять смену ремня своевременно, а по возможности даже раньше.
Конструкция двигателя ВАЗ-21126
На автомобиль ВАЗ-2170 Lada Priora устанавливают двигатель ВАЗ-21126, созданный на базе двигателя ВАЗ-2112
Увеличение рабочего объема двигателя мод. 21126 до 1,6 л по сравнению с рабочим объемом мод. 2112 достигнуто за счет увеличения хода поршня при неизменном диаметре цилиндра.
Блок цилиндров отлит из специального высокопрочного чугуна, что придает конструкции двигателя жесткость и прочность.
Протоки для охлаждающей жидкости, образующие рубашку охлаждения, выполнены по всей высоте блока, это улучшает охлаждение поршней и уменьшает деформацию блока от неравномерного перегрева.
Рубашка охлаждения открыта в верхней части в сторону головки блока. В нижней части блока цилиндров расположены, пять опор коренных подшипников коленчатого вала, крышки которых прикреплены болтами.
В опорах установлены тонкостенные сталеалюминевые вкладыши, выполняющие функцию подшипников коленчатого вала.
В средней опоре выполнены проточки, в которые вставлены упорные полукольца, удерживающие коленчатый вал от осевых перемещений.
По сравнению с блоком цилиндров двигателя мод. 2112 блок цилиндров мод. 21126 выше на 2,3 мм, высота от оси постелей коренных подшипников до верхней поверхности блока составляет 197,1 мм.
Коленчатый вал отлит из специального высокопрочного чугуна. Коренные и шатунные шейки вала прошлифованы.
Для смазки шатунных вкладышей в коленчатом валу просверлены масляные каналы, закрытые заглушками.
Для уменьшения вибрации служат восемь противовесов, расположенные на коленчатом валу.
Радиус кривошипа коленчатого вала двигателя мод. 21126 на 2,3 мм больше, чем у двигателя мод. 2112, за счет чего ход поршня увеличился с 71 до 75,6 мм.
Для различия валов на одном из противовесов коленчатого вала двигателя ВАЗ-21126 отлита маркировка «11183».
На переднем конце коленчатого вала установлен масляный насос, зубчатый шкив ремня привода распределительных валов и шкив привода генератора со встроенным демпфером крутильных колебаний.
На заднем конце коленчатого вала расположен маховик, отлитый из чугуна. На маховик напрессован стальной зубчатый обод.
Шатуны стальные, кованые, с крышками на нижних головках. Крышки шатунов изготовлены методом отрыва от цельного шатуна.
Этим достигается более высокая точность установки крышки на шатун. В нижнюю головку шатуна установлены тонкостенные вкладыши, в верхнюю головку запрессована сталебронзовая втулка.
Поршни отлиты из алюминиевого сплава. На каждом из них установлены три кольца: два верхние компрессионные и нижнее маслосъемное.
Днище поршней плоское, с четырьмя углублениями под клапаны, причем на поршнях двигателя мод. 21126 углубления увеличены по сравнению с углублениями двигателя 2112.
Поршни охлаждаются маслом, для чего в опорах коренных подшипников установлены специальные форсунки. Они представляют собой трубки, в которых находятся подпружиненные шарики.
Во время работы двигателя шарики открывают отверстия в трубках, и струя масла попадает на поршень снизу.
В двигателе мод. 21126 применен комплект «поршень–поршневые кольца–поршневой палец–шатун» уменьшенной массы (масса поршня снижена с 350 до 235 г, поршневого пальца — со 113 до 65 г, шатуна — с 707 до 485 г, всего комплекта — на 32%).
Масляный картер стальной, штампованный, прикреплен болтами к блоку цилиндров снизу.
Головка блока, установленная сверху на блок цилиндров, отлита из алюминиевого сплава.
В нижней части головки отлиты каналы, по которым циркулирует жидкость, охлаждающая камеры сгорания.
В верхней части головки установлены два распределительных вала: один для впускных клапанов, другой — для выпускных.
Головка блока цилиндров двигателя мод. 21126 отличается от головки мод. 2112 увеличенной площадью фланцев под впускной трубопровод и выполненными за одно целое с головкой блока стаканами свечных колодцев.
Распределительные валы установлены в опорах, выполненных в верхней части головки блока, и в одном общем корпусе подшипников, закрепленном болтами на головке блока.
Распределительные валы отлиты из чугуна. Шкивы распределительных валов двигателя 21126 отличаются от шкивов двигателя 2112 смещенными на 2° метками установки фаз газораспределения.
Для уменьшения износа рабочие поверхности кулачков и поверхности под сальник термообработаны — отбелены. Кулачки распределительных валов через толкатели приводят в действие клапаны.
Двигатель 21126 оснащен гидротолкателями клапанов, которые автоматически компенсируют зазоры в приводе клапанов. У этого двигателя в процессе эксплуатации не нужно регулировать зазоры в клапанном механизме.
В двигателе по четыре клапана на цилиндр: два впускных и два выпускных. Направляющие втулки и седла клапанов запрессованы в головку блока.
Направляющие втулки, кроме того, снабжены стопорными кольцами, удерживающими их от выпадения.
На направляющие втулки установлены маслосъемные колпачки, уменьшающие попадание масла в цилиндры.
На каждом клапане установлено по одной пружине. Распределительные валы приводятся в действие резиновым зубчатым ремнем от коленчатого вала.
Крышка головки блока цилиндров выполнена из алюминия. Стык крышки с головкой блока цилиндров уплотнен прокладкой.
Крышка головки блока цилиндров двигателя 21126 отличается от крышки 2112 отсутствием площадки для крепления модуля зажигания и наличием отверстий для крепления индивидуальных катушек зажигания рядом со свечными колодцами.
Система смазки двигателя комбинированная: разбрызгиванием и под давлением. Под давлением смазываются коренные и шатунные подшипники, опоры распределительных валов.
Система состоит из масляного картера, шестеренчатого масляного насоса с маслоприемником, полнопоточного масляного фильтра, датчика давления масла и масляных каналов.
Система охлаждения двигателя состоит из рубашки охлаждения, радиатора с электровентилятором, центробежного водяного насоса, термостата, расширительного бачка и шлангов.
Система питания включает в себя электрический топливный насос, установленный в топливном баке, дроссельный узел, фильтр тонкой очистки топлива, регулятор давления топлива, форсунки, топливные шланги.
Рис. 3. Система вентиляции картера двигателя
Отличия элементов системы питания двигателя мод. 21126 от двигателя мод. 2112:
– топливная рампа трубчатой формы без обратного слива топлива изготовлена из нержавеющей стали вместо алюминиевого сплава;
– топливные форсунки уменьшенного размера невзаимозаменяемы с прежними;
– регулятор давления топлива измененной конструкции установлен в модуле топливного насоса, а не на топливной рампе;
– в дроссельном узле отсутствует отверстие, соединяющее воздухоподводящий рукав с модулем впуска в обход дроссельной заслонки.
Изменена конфигурация фланца дроссельного узла. В систему питания функционально входит система улавливания паров топлива с угольным адсорбером, предотвращающая выход паров топлива в атмосферу.
Система зажигания состоит из индивидуальных катушек зажигания, установленных на крышке головки блока цилиндров, и свечей зажигания. Управляет катушками зажигания электронный блок управления (ЭБУ) двигателем.
Установка индивидуальных катушек зажигания вместо модуля зажигания двигателя мод. 2112 позволила отказаться от высоковольтных проводов зажигания и улучшить технические характеристики и надежность системы.
Система вентиляции картера закрытая, с отводом картерных газов через сепаратор 8 (рис. 3) маслоотделителя, установленного в крышке 6 головки блока цилиндров, во впускную трубу.
Далее картерные газы направляются в цилиндры двигателя, где сгорают. При работе двигателя на режиме холостого хода картерные газы поступают по шлангу 3 малого контура через калиброванное отверстие (жиклер) в корпусе дроссельного узла.
На этом режиме во впускной трубе создается высокое разрежение и картерные газы эффективно отсасываются в задроссельное пространство. Жиклер ограничивает объем отсасываемых газов, чтобы не нарушалась работа двигателя на холостом ходу.
При работе двигателя под нагрузкой, когда дроссельная заслонка частично или полностью открыта, основной объем газов проходит по шлангу 5 большого контура в воздухоподводящий рукав 4 перед дроссельным узлом и далее во впускной коллектор и камеры сгорания.
ВАЗ-21126, двигатель. Характеристика и особенности
На ВАЗе-21126 двигатель рядный, имеет распределенный впрыск, четырехтактный и распределительные валы находятся в верхней части. Как и на большинстве современных ДВС, охлаждение жидкостное, закрытое, циркуляция происходит принудительно. Смазка элементов двигателя производится методом разбрызгивания под давлением. Двигатели устанавливаются на современные модели ВАЗ – «Приору» и последующие.
Отличительные особенности мотора
Производится установка двигателя ВАЗ-21126 на всю серию Lada Priora, а также на ее модификации. Некоторые автомобилисты без особых переделок ставят такие моторы на «десятки» и двенадцатые. Своеобразный тюнинг, позволяющий использовать больше возможностей, – установка ГУРа, кондиционера, возможна без переделок. Одновременно происходила разработка мотора серии 11194, поэтому большая часть компонентов одинакова, независимо от того, что рабочий объем отличается существенно. В задачу разработчиков при проектировании входило значительно увеличить ресурс двигателя. А достигнуть цели можно, если повысить срок службы всех отдельных узлов.
На автомобиль «Приора» двигатель 21126 разрабатывался на основе аналогичного агрегата модели ВАЗ-21124. Но у них имеется множество отличий: уменьшенные масса и размеры всех элементов. Например, поршни при одинаковых габаритах имеют на модели 21126 массу на сотню граммов меньше. Высота блока ДВС 197,1 мм – это расстояние между осью вращения коленчатого вала двигателя до верхней плоскости. Конструктивных отличий от используемого на моторе 21124 блока 11193-1002011 нет. Основные особенности – это крайне высокое качество обработки цилиндров, а также измененная в большую сторону высота.
Основные характеристики мотора
Двигатель ВАЗ-21126 имеет рабочий объем 1,6 литра (если точнее, то 1,597). Нормальная степень сжатия у мотора 11, всего 4 цилиндра. Суммарная мощность при частоте вращения 5600 об/мин – 98 л. с. или 72 кВт. Коленчатый вал на холостом ходу вращается с частотой 800-850 оборотов. При скорости вращения коленчатого вала 4000 оборотов двигатель развивает максимальный момент 145 Н*м. Такими данными обладает двигатель 21126. Цена бывшего в употреблении механизма составляет 25000 рублей и выше. Новые стоят намного больше.
Характеристики цилиндро-поршневой группы:
- Ход поршня 75,6 мм.
- Диаметр цилиндра мотора 82 мм.
- Количество клапанов – 16.
- Работают цилиндры по схеме 1-3-4-2.
Впрыск распределенный, управление при помощи электронного цифрового блока. Работает двигатель на 95-м неэтилированном бензине, воспламенение смеси происходит свечами зажигания типа АУ17ДВРМ или BCPR6ES (NGK). Масса двигателя в собранном виде — около 115 кг.
Поршневая группа двигателя
Разработка поршневой группы – это заслуга фирмы Federal Mogul. Специалисты сделали мотор с элементами, масса которых существенно ниже, нежели в двигателях типа ВАЗ-21124 – предшественниках. Но если сравнивать с ВАЗ-2110, то станет видно, что масса поршневой группы уменьшилась примерно на треть. Диаметр поршней остался неизменным, но высота значительно уменьшилась. Также используются более тонкие поршневые кольца и меньшие пальцы. Это прямо отражается на скоростных и мощностных характеристиках двигателя. Чем легче ему раскручивать себя, тем большую мощность он сможет отдать к коробке.
В нижней части поршней есть лунки небольшой глубины. Отверстие для установки шатунного пальца смещено относительно оси на половину миллиметра. Диаметр отверстия для установки поршневого пальца — 18 мм. Фиксация производится при помощи стопорных колец, установка шатуна в поршне — с минимальным зазором. Благодаря этому обеспечивается наименьшее смещение оси шатуна вдоль шейки коленвала.
Кривошипный механизм
Обязательно производится хонингование – нанесение мелкого рисунка в виде сетки на внутренней поверхности гильзы цилиндра. Качество рабочей поверхности получается высоким, так как осуществляется обработка по технологиям Federal Mogul. Маркировка блока двигателя ВАЗ-21126 16 клапанов с индексом 1002011, она нанесена на металлическую поверхность. Окраска блока такой модификации – серая.
Цилиндры 21126 имеют три класса, размеры отличаются на 0,01 мм (обозначаются буквенными индексами А, В и С). Коленчатый вал, используемый на моторе, имеет индекс 11183-1005016. Посадочные размеры у него точно соответствуют коленвалу ВАЗ-2112. Но с несколькими отличиями: на модификации 11183 увеличен радиус кривошипного механизма (37,8 мм), полный ход поршней — 75,6 мм. Чтобы отличить кривошип от других моделей, на противовесе имеется соответствующее обозначение.
Приводные механизмы двигателя
На коленчатом вале установлен шкив зубчатого типа, обозначается индексом 21126. Зубья у шкива рассчитаны под работу с ремнем газораспределительного механизма, у которого полукруглый зуб. Чтобы не соскальзывал ремень во время работы, на одной стороне имеется небольшой поясок из металла (реборда). С обратной стороны монтируется шайба. На коленчатом вале устанавливается демпфер – модель 2112. Он необходим для привода навесного оборудования и генератора.
На шкиве еще установлен зубчатый диск, который нужен для работы датчика положения коленвала. Чтобы приводить в движение дополнительное оборудование – генератор, насос ГУРа, используется ремень поликлинового типа длиной 1115 мм, он имеет обозначение 2110-1041020. Если нет гидроусилителя, то используется поликлиновый ремень типа 2110-3701720, длина которого составляет 742 мм. При наличии на автомобиле кондиционера, приводится все оборудование в движение ремнем типа 2110-8114096, длина которого — 1125 мм.
Поршневые кольца и пальцы
Диаметр колец 82 мм, они тонкие, в отличие от традиционных для ВАЗ. Высота:
- Компрессионные – 1,2 мм (верхнее), 1,5 мм (нижнее).
- Маслосъемное – 2 мм.
Внешний диаметр у пальцев 18 мм при длине 53 мм. Разница с предшественниками существенная. Благодаря использованию легких элементов получается добиться увеличения мощности, КПД, крутящего момента.
Набор скорости у автомобиля происходит быстрее. Но это отражается на всех остальных агрегатах автомобиля – необходимо использовать более эффективную систему торможения, устанавливать качественные вентилируемые диски, колодки. Поэтому при самостоятельном проведении тюнинга обращайте внимание на все мелочи.
Шатун двигателя 21126
Агрегат этот применяется более тонкий, контакта с коленвалом у головки шатуна нет, что существенно улучшает характеристики двигателя. Благодаря применению такой конструкции получилось уменьшить трение в узлах, что существенно увеличило мощность и КПД. Класс точности поршня должен соответствовать аналогичным показателям цилиндра блока ДВС. Маркировку поршней можно найти на поверхности днища.
На ВАЗ-21126 двигатель имеет шатун более облегченный, нежели на модели 21124. При изготовлении применяются новейшие технологии. Длина – 133,32 мм. Часть заготовки шатуна изламывается – получается крышка. Благодаря такому способу удается максимально точно совместить поверхности изделий. Крепеж крышки осуществляется при помощи болтов, повторное применение которых недопустимо. Вкладыши для шатунов имеют ширину 17,2 мм.
ГБЦ двигателя ВАЗ-21126
В головке блока два распределительных вала и 16 клапанов, от модели 2112 отличается тем, что площадка для установки автоматического натяжителя ремня немного больше. Также изменен в большую сторону размер площадки под фланцы выпускных труб. Клапаны, пружины для них, гидравлические толкатели и распредвалы – точно такие, как на модели 2112, отличий никаких нет. Обозначения шкивов распределительного вала:
- Два круга, расположенные рядом с зубьями, по обе стороны от метки – выпускной.
- Один круг с левой части метки – впускной.
При помощи гидравлических толкателей получается автоматически компенсировать зазоры в приводах клапанов. Поэтому при эксплуатации автомобиля с таким мотором отпадает необходимость в проведении регулировки зазоров клапанов. Оригинальная конструкция системы автоматического натяжения ремня ГРМ новейшего типа, применены ранее не применявшиеся виды роликов. Ремень из 137 зубьев с иным типом профиля. Это повлекло за собой установку новой конструкции помпы, более эффективной, нежели используемые ранее.
Топливная и выпускная системы
Каталитический нейтрализатор, используемый на двигателе 21126, характеристики которого сильно зависят от выпускной системы, используется более совершенный. Диаметр его больше, нежели на модели 21124.
Разные типы катколлекторов способны обеспечить соответствие стандартам токсичности Евро-3 и Евро-4. На двигателе устанавливаются 4 катушки зажигания – по одной на каждую свечу. Это позволяет избавиться от высоковольтных проводов.
Топливная система мало чем отличается от той, которая использовалась на ранних моделях. Рампа из нержавейки, форсунки — «Бош», «Сименс», ВАЗ. Впрыск фазированный, управляется при помощи датчиков, исполнительных устройств, подключенных к микроконтроллерной системе управления типа «Январь-7.2» или М-7.9.7.
Новый двигатель ВАЗ-21116: с легкой душой
В управлении проектирования двигателей Волжского автозавода мы выяснили, чем новый агрегат лучше предшественника и какие переделки для этого потребовались.
1_no_copyright
Модернизацию восьмиклапанного двигателя ВАЗ-21114 приблизили два крупных события: выпуск на рынок «Гранты» и переход всего модельного ряда на следующую экологическую ступеньку — Евро-4. И хотя прежний 1,6-литровый, несмотря на солидный возраст (его корни тянутся к середине 80-х годов прошлого века), не выглядел немощным стариком, новые стандарты и веяния требовали обширных изменений. В то же время возможности маневра мотористам, как это часто бывает, сужали финансовые рамки.
Поэтому пошли по уже проторенной дорожке. Ведь несколькими годами ранее обновление пережил 16-клапанный двигатель того же объема (ВАЗ-21126), на котором обкатали некоторые технические решения. Причем унифицировать смогли не только подход, но и многие детали, например шатун с вкладышами, поршневой палец и кольца. Блок цилиндров хоть и с собственным индексом, но в точности как у двигателя ВАЗ-21126: с дополнительными форсунками для охлаждения поршней маслом и платохонингованием стенок цилиндров, снижающим продолжительность обкатки.
Однако скопировать в точности все изменения не получилось: организовать рабочий процесс в моторе с двумя клапанами на цилиндр сложнее. Тем более что требования к модернизированному восьмиклапаннику оказались жестче. Взять хотя бы ресурс — 160 тыс. км для ВАЗ-21126 и 200 тыс. км для ВАЗ-21116. Что меняли и почему, расскажут фотографии с подписями.
H
Новый H-модуль впуска опробовали еще на промежуточном варианте — двигателе ВАЗ-11183-50 (с катколлектором под Евро-4, но с тяжелой шатунно-поршневой группой). Даже без облегчений, только за счет оптимизации впуска и выпуска удалось улучшить основные характеристики.
Модернизированный узел получил более длинные каналы, что позволило поднять крутящий момент, приблизившись к показателям шестнадцатиклапанника. При этом у ВАЗ-21116 его пик достигнут на 700–800 об/мин ниже. Другая важная особенность: на входе в ресивер теперь установлен электромеханический модуль дроссельной заслонки (обиходное название «е-газ»), а от педали акселератора к двигателю протянут не тросик, а провода. Тем самым блок управления получил возможность полностью контролировать подачу не только бензина, но и воздуха в цилиндры. Это во благо не только экологии, но и безопасности, ведь многие электронные ассистенты (их список на вазовских моделях в скором времени пополнится) удерживают автомобиль на траектории в том числе путем дозирования тяги.
Массы шатуннопоршневых групп для двигателей ВАЗ-21114 (тяжелая ШПГ, данные в скобках) и ВАЗ-21116 (облегченная ШПГ).
Массы шатунно-поршневых групп для двигателей ВАЗ-21114 (тяжелая ШПГ, данные в скобках) и ВАЗ-21116 (облегченная ШПГ).
В прежнем катколлекторе с цилиндрическим блоком четыре канала, идущих от двигателя, сходились почти в одну точку, — потоки выхлопных газов сталкивались, создавая дополнительное противодавление.
H
В модернизированном увеличили длину труб, а приплюснутая форма блока позволила изменить схему их входа в «бочонок»: потоки развели, соответственно, снизив сопротивление и потери.
Сделать каналы еще длиннее не позволила компоновка и нормы по шуму: чем каналы протяженнее, тем громче звук. Кроме того, чем дальше катколлектор отодвинут от двигателя, тем медленнее он прогревается и дольше выходит на рабочий режим. Результат: больше вредных веществ вылетает из выхлопной трубы после пуска.
Одним из самых трудоемких процессов оказался подбор поршня. Поначалу хотели оставить мотор «безвтычным» (при обрыве ремня ГРМ клапаны не загибаются), поэтому первые поршни были с лунками на днище. Но от этой идеи отказались: из-за повышенной термонагруженности в утонённых местах появлялись микротрещины, что сказывалось на ресурсе. Так как у восьмиклапанного мотора часть камеры сгорания расположена в поршне (только так можно обеспечить нормальный процесс горения), подбирали размер так называемой мульды (нем. Mulde — ложбина, корыто) — углубления в днище.
H
Из-за критической температуры в зоне первого поршневого кольца пришлось ввести дополнительное анодирование канавки. Кстати, 16-клапанные моторы испытывают меньшую термическую нагрузку в этой зоне и потому обходятся без дополнительной обработки.
У нового поршня еще одно любопытное и очень важное для наших условий отличие. На юбку наносят графитовое покрытие, снижающее вероятность задиров при холодном пуске. Не исключено, что ВАЗ-21116 поделится графитированием с 16-клапанными агрегатами.
Показатели мощности и крутящего момента восьмиклапанных двигателей ВАЗ: 21114 — с относительно тяжелой ШПГ; 11183–50 — с тяжелой ШПГ, но с новыми впуском и выпуском; 21116 — полностью модернизированный.
Показатели мощности и крутящего момента восьмиклапанных двигателей ВАЗ: 21114 — с относительно тяжелой ШПГ; 11183–50 — с тяжелой ШПГ, но с новыми впуском и выпуском; 21116 — полностью модернизированный.
Еще обширнее изменения в головке блока. Из-за измененной камеры сгорания она подросла в высоту на 1,2 мм — такую корректировку можно вносить без серьезной переналадки работающего в заводских цехах оборудования.
H
Используя компьютерное моделирование, подобрали оптимальное проходное сечение газовых каналов, улучшив их пропускную способность и снизив потери на впуске. Так как мощность повысили, двигатель стал более термонагруженным, поэтому пришлось включить в технологический процесс дополнительную операцию — термообработку. Кстати, ее проходят все 16-клапанные головки. Кроме того, ради более эффективного отвода тепла увеличили сечение охлаждающих каналов, но только тех, которым это действительно необходимо.
Повысили надежность газового стыка, внедрив двухслойную металлическую прокладку: она обеспечивает более высокие удельные давления и герметичность при меньшем усилии затяжки. Это позволило уменьшить диаметр болтов, стягивающих головку и блок цилиндров (с М12 на М10). Преимущества не только в снижении массы и экономии металла: чем ниже усилие затяжки, тем меньше деформируются цилиндры. Конечно, счет идет на микроны, но именно такие мелочи влияют на надежность и ресурс.
H
Так как при обрыве ремня ГРМ на двигателе ВАЗ-21116 поршни встречаются с клапанами, одной из важных задач было разработать более надежный и долговечный привод.
Подобрать ремень помог проверенный партнер — фирма «Гейтс». Серийный образец полностью удовлетворял основным техническим условиям: работать при температуре от —40 до +45 ºС и не требовать замены за весь ресурс двигателя. Да-да, его не придется менять раньше 200 тыс. км! И подтягивать тоже — об этом позаботится автоматический натяжитель.
H
Он не только освобождает от лишней операции, но и обеспечивает правильное натяжение, что влияет на ресурс в не меньшей степени, чем качество самого ремня. Если перетянуть, страдают подшипники роликов и водяного насоса. Последний, кстати, тоже модернизирован: установили более надежные подшипник и сальник, а также подняли производительность (узел от шестнадцатиклапанника, только со шкивом под узкий ремень).
От механических повреждений привод теперь защищает закрытый пластиковый кожух с герметичными уплотнениями.
Николай ГАНЮШКИН, начальник бюро проектирования двигателей:
Николай ГАНЮШКИН, начальник бюро проектирования двигателей
Модернизация восьмиклапанного двигателя для переднеприводных моделей шла два года. Основными целями поставили сокращение расхода топлива и повышение динамических показателей за счет снижения механических потерь двигателя, а попутно — уменьшение вредных вибраций и шумов. И конечно, увеличение надежности. Нормы Евро-4 требуют, чтобы двигатель сохранял первоначальные параметры по выбросам вдвое дольше — до 160 тыс. км. И почти вдвое мы подняли ресурс: со 120 тыс. до 200 тыс. км. Шатунно-поршневая группа у ВАЗ-21116, как и у шестнадцатиклапанника, покупная. В перспективе некоторые детали планируем выпускать сами, а часть будем по-прежнему закупать у иностранных партнеров из группы «Федерал Могул», которые намерены локализовать производство комплектующих в России. Мы учитываем также интересы альянса Renault-Nissan. Если объемы выпуска моторов вырастут, то разумно будет закупать дополнительное оборудование и организовывать производство деталей шатунно-поршневой группы в Тольятти.