Новий двигун лада гранта

Новий восьмиклапанний двигун з індексом ВАЗ-21116 - це глибока модернізація 1,6-літрового мотора (ВАЗ-21114), який скоро піде у відставку зі своєї вірною супутницею «Самарою».

В управлінні проектування двигунів Волзького автозаводу ми з'ясували, чим новий агрегат краще попередника і які переробки для цього потрібні були.

Модернізацію восьмиклапанний двигуна ВАЗ-21114 наблизили два великих події: випуск на ринок «Гранти» і перехід всього модельного ряду на наступну екологічну сходинку - Євро-4. І хоча колишній 1,6-літровий, незважаючи на солідний вік (його коріння тягнуться до середини 80-х років минулого століття), не виглядав немічним дідом, нові стандарти і віяння вимагали великих змін. У той же час можливості маневру мотористам, як це часто буває, звужували фінансові рамки.

Тому пішли по вже второваною стежкою. Адже кілька років до того оновлення пережив 16-клапанний двигун того ж об'єму (ВАЗ-21126), на якому обкатали деякі технічні рішення. Причому уніфікувати змогли не тільки підхід, але і багато деталей, наприклад шатун з вкладишами, поршневий палець і кільця. Блок циліндрів хоч і з власним індексом, але в точності як у двигуна ВАЗ-21126: з додатковими форсунками для охолодження поршнів маслом і платохонінгованіем стінок циліндрів, що знижує тривалість обкатки.

Однак скопіювати в точності всі зміни не вийшло: організувати робочий процес в моторі з двома клапанами на циліндр складніше. Тим більше що вимоги до модернізованого восьміклапанника виявилися жорсткіше. Взяти хоча б ресурс - 160 тис. Км для ВАЗ-21126 і 200 тис. Км для ВАЗ-21116. Що змінювали і чому, розкажуть фотографії з підписами.

Новий H-модуль впуску випробували ще на проміжному варіанті - двигуні ВАЗ-11183-50 (з катколлектор під Євро-4, але з важкої шатунно-поршневий групою). Навіть без полегшень, тільки за рахунок оптимізації впуску та випуску вдалося поліпшити основні характеристики.

Модернізований вузол отримав більш довгі канали, що дозволило підняти крутний момент, наблизившись до показників шестнадцатиклапанник. При цьому у ВАЗ-21116 його пік досягнуто на 700-800 об / хв нижче. Інша важлива особливість: на вході в ресивер тепер встановлений електромеханічний модуль дросельної заслінки (повсякденна назва «е-газ»), а від педалі акселератора до двигуна протягнуть НЕ тросик, а дроти. Тим самим блок управління отримав можливість повністю контролювати подачу не тільки бензину, але і повітря в циліндри. Це на благо не тільки екології, а й безпеки, адже багато електронні асистенти (їх список на вазовских моделях незабаром поповниться) утримують автомобіль на траєкторії в тому числі шляхом дозування тяги.

Маси шатуннопоршневих груп для двигунів ВАЗ-21114 (важка ШПГ, дані в дужках) і ВАЗ-21116 (полегшена ШПГ).

Маси шатунно-поршневих груп для двигунів ВАЗ-21114 (важка ШПГ, дані в дужках) і ВАЗ-21116 (полегшена ШПГ).

У колишньому катколлектор з циліндричним блоком чотири канали, що йдуть від двигуна, сходилися майже в одну точку, - потоки вихлопних газів стикалися, створюючи додаткове протитиск.

У модернізованому збільшили довжину труб, а пріплюснутая форма блоку дозволила змінити схему їх входу в «бочонок»: потоки розвели, відповідно, знизивши опір і втрати.

Зробити канали ще довше не дозволила компоновка і норми по шуму: чим канали протяженнее, тим голосніше звук. Крім того, чим далі катколлектор відсунутий від двигуна, тим повільніше він прогрівається і довше виходить на робочий режим. Результат: більше шкідливих речовин вилітає з вихлопної труби після пуску.

Одним з найбільш трудомістких процесів виявився підбір поршня. Спочатку хотіли залишити мотор «безвтичним» (при обриві ременя ГРМ клапани не загинаються), тому перші поршні були з лунками на днище. Але від цієї ідеї відмовилися: через підвищену термонагруженности в утонённих місцях з'являлися мікротріщини, що позначалося на ресурсі. Так як у восьмиклапанний мотора частина камери згоряння розташована в поршні (тільки так можна забезпечити нормальний процес горіння), підбирали розмір так званої мульди (нім. Mulde - улоговина, корито) - поглиблення в днище.

Через критичної температури в зоні першого поршневого кільця довелося ввести додаткове анодування канавки. До речі, 16-клапанні мотори відчувають меншу термічну навантаження в цій зоні і тому обходяться без додаткової обробки.

У нового поршня ще одне цікаве і дуже важливе для наших умов відміну. На спідницю наносять графітове покриття, що знижує ймовірність задирів при холодному пуску. Не виключено, що ВАЗ-21116 поділиться Графитирование з 16-клапанними агрегатами.

Показники потужності й крутного моменту восьмиклапанним двигунів ВАЗ: 21114 - з відносно важкої ШПГ; 11183-50 - з важкої ШПГ, але з новими впусканням і випуском; 21116 - повністю модернізований.

Показники потужності й крутного моменту восьмиклапанним двигунів ВАЗ: 21114 - з відносно важкої ШПГ; 11183-50 - з важкої ШПГ, але з новими впусканням і випуском; 21116 - повністю модернізований.

Ще більші зміни в голівці блоку. Через зміненої камери згоряння вона підросла в висоту на 1,2 мм - таке коригування можна вносити без серйозної переналагодження працюючого в заводських цехах обладнання.

Використовуючи комп'ютерне моделювання, підібрали оптимальне прохідний перетин газових каналів, поліпшивши їх пропускну здатність і знизивши втрати на впуску. Так як потужність підвищили, двигун став більш термонагруженность, тому довелося включити в технологічний процес додаткову операцію - термообробку. До речі, її проходять всі 16-клапанні головки. Крім того, заради більш ефективного відводу тепла збільшили перетин охолоджуючих каналів, але тільки тих, яким це дійсно необхідно.

Підвищили надійність газового стику, запровадивши двошарову металеву прокладку: вона забезпечує більш високі питомі тиску і герметичність при меншому зусиллі затягування. Це дозволило зменшити діаметр болтів, що стягають головку і блок циліндрів (з М12 на М10). Переваги не тільки в зниженні маси і економії металу: чим нижче зусилля затяжки, тим менше деформуються циліндри. Звичайно, рахунок йде на мікрони, але саме такі дрібниці впливають на надійність і ресурс.

Так як при обриві ременя ГРМ на двигуні ВАЗ-21116 поршні зустрічаються з клапанами, одним із важливих завдань було розробити більш надійний і довговічний привід.

Підібрати ремінь допоміг перевірений партнер - фірма «Гейтс». Серійний зразок повністю задовольняв основним технічним умовам: працювати при температурі від -40 до +45 ºС і не вимагати заміни за весь ресурс двигуна. Так-так, його не доведеться міняти раніше 200 тис. Км! І підтягувати теж - про це подбає автоматичний натягувач.

Він не тільки звільняє від зайвої операції, але і забезпечує правильне натяг, що впливає на ресурс в не меншому ступені, ніж якість самого ременя. Якщо перетягнути, страждають підшипники роликів і водяного насоса. Останній, до речі, теж модернізований: встановили більш надійні підшипник і сальник, а також підняли продуктивність (вузол від шестнадцатиклапанник, тільки зі шківом під вузький ремінь).

Від механічних ушкоджень привід тепер захищає закритий пластиковий кожух з герметичними ущільненнями.

Микола Ганюшкін, начальник бюро проектування двигунів.

Микола Ганюшкін, начальник бюро проектування двигунів

Модернізація восьмиклапанний двигуна для передньопривідних моделей йшла два роки. Основними цілями поставили скорочення витрати палива і підвищення динамічних показників за рахунок зниження механічних втрат двигуна, а попутно - зменшення шкідливих вібрацій і шумів. І звичайно, збільшення надійності. Норми Євро-4 вимагають, щоб двигун зберігав початкові параметри за викидами вдвічі довше - до 160 тис. Км. І майже вдвічі ми підняли ресурс: з 120 тис. До 200 тис. Км. Шатунно-поршнева група у ВАЗ-21116, як і у шестнадцатиклапанник, покупна. У перспективі деякі деталі плануємо випускати самі, а частину будемо як і раніше закуповувати в іноземних партнерів з групи «Федерал Могул», які мають намір локалізувати виробництво комплектуючих вУкаіни. Ми враховуємо також інтереси альянсу Renault-Nissan. Якщо обсяги випуску моторів виростуть, то розумно буде закуповувати додаткове обладнання та організовувати виробництво деталей шатунно-поршневої групи в Дніпродзержинськ.