Автопортал || Авто - статьи

Сельскохозяйственная техника
Чтение RSS

Народження «шеснаря»: як 16-клапанні двигуни ВАЗ дожили до наших днів

  1. віяння часу
  2. Наша взяла: як і чому ВАЗ-2101 отримав верхневальний двигун
  3. знову Porsche
  4. Довгі пологи, коротке життя
  5. Безсмертні «шеснарі»

Вазовськие автомобілі рідко могли похвалитися особливою авангардного конструкції, хоча і від світових трендів намагалися не відставати. Певні успіхи теж були - наприклад, ВАЗ-2101 отримав верхневальний двигун саме внаслідок наполегливості і навіть завзяття радянської сторони. А народжуються в непростий для країни період машина десятого сімейства вже на рівні розробки могла похвалитися іншим технічним нововведенням - 16-клапанним двигуном, як у «гарячих» модифікацій європейських однокласників. Сьогодні ми згадуємо історію розробки багатоклапанні мотора 2112, який став основою для багатьох інших двигунів ВАЗ - в тому числі і найсучасніших.

віяння часу

І спользуя агрегатную базу і платформу «вісімки» для нової моделі, в Тольятті розуміли, що до моменту старту серійного виробництва ВАЗ-2110 «восьмий» мотор неминуче застаріє. Адже вже з початку вісімдесятих в світі посилювалися екологічні вимоги, та й літрова потужність постійно збільшувалася. «Заряджені» модифікації Volkswagen Golf MKII і Opel Kadett E були практичні вдвічі потужніша базових версій (і вітчизняної Самари!), Адже їх мотори видавали 130-140 «конячок»! До того ж стало ясно, що мотор повинен бути не тільки могутніше і екологічніше, але і економічніше попередника.

Статті / Історія

Наша взяла: як і чому ВАЗ-2101 отримав верхневальний двигун

У травні 1966 року в Турині міністр автомобільної промисловості СРСР Олександр Тарасов і президент Fiat Вітторіо Валетта підписали протокол «Про співпрацю в області розробки конструкції автомобіля, проекту ...

11.02.2018

Домогтися цього можна було кількома способами. По-перше, на ВАЗі беззастережно прийняли перехід на більш сучасний розподілене уприскування , Що теоретично дозволяло виконати будь-які актуальні на той момент норми по чистоті вихлопу.

По-друге, потрібно було підвищувати літрову потужність, щоб підняти кількість "конячок" під капотом, залишившись в колишньому робочому обсязі. Адже далеко не у всіх країнах світу покупці вітали «великі» двигуни через податки. Та й НАМИ жорстко визначав «літровий діапазон» радянської техніки - ВАЗи повинні були укладатися в діапазон 1,2-1,6 літра.

На той момент в світі вже були обкатані на практиці два способи «підбадьоритися» - установка турбонаддува або ж перехід на багатоклапанні головку блоку, де кількість впускних і випускних клапанів для кожного циліндра збільшувалася вдвічі. Зваживши всі «за» і «проти», на ВАЗі зупинилися на другому варіанті, оскільки наддув зажадав би значно більших витрат і технологічних нововведень, в той час як схема з чотирма клапанами на циліндр в іншому ( «по низу») не сильно відрізнялася від восьміклапанника, а за рахунок кращої наповнюваності циліндрів показники потужності й крутного моменту при інших рівних повинні були збільшитися на 10-15%. Це означає, що укупі з «інжектором» з півторалітрового мотора реально було зняти не менше 90 к.с.

знову Porsche

Не маючи власного досвіду в проектуванні подібних конструкцій, вазовци «По старій пам'яті» звернулися до фахівців Porsche. До того ж радянській стороні була потрібна допомога німців по аеродинамічній доведенні кузова «десятки» . Підписаний в 1987 році контракт передбачав як роботи з аеродинаміки, так і розробку 16-клапанного двигуна з розподіленим уприскуванням. При цьому робочий об'єм залишався незмінним - 1,5 літра.

Однак і на ВАЗі аж ніяк не сиділи склавши руки, переклавши клопоти по розробці нового двигуна на плечі і руки німецьких «спеців»! Під керівництвом А. Сімульмана був скомпонований варіант багатоклапанні головки блоку з литими свічковими колодязями - тобто, без вставних деталей.

Сімульмана був скомпонований варіант багатоклапанні головки блоку з литими свічковими колодязями - тобто, без вставних деталей

Конструкція 16-клапанної головки блоку народжувалася в тісній співпраці з іноземними фахівцями та при цьому вийшла повністю оригінальної

Запропонований же Porsche варіант був менш технологічним - зокрема, він вимагав дуже складною формою прокладки головки блоку, за виготовлення прес-форми для виробництва якої радянські фахівці з РТВ просто не бралися. Зате німецька фірма Elring, до якої звернулися вазовськие фахівці, погодилася все зробити за чотири місяці і 400 000 німецьких марок! І перше, і друге зовсім не влаштовувало ВАЗ, тому довелося ... розробити конструкцію силами вазовского ж ГТВ НТЦ, для чого вистачило одного місяця і 1 500 рублів.

Однак в подальшому до технологічної розробки та доведенні виливки головки фахівцям Porsche довелося підключати маловідомі і вузькоспеціалізовані компанії з Австрії та Італії. При цьому свічкові колодязі на ранніх 16-клапанних двигунах були вставними, а починаючи з 124-го двигуна стали литими, як спочатку задумували в Тольятті.

При цьому свічкові колодязі на ранніх 16-клапанних двигунах були вставними, а починаючи з 124-го двигуна стали литими, як спочатку задумували в Тольятті

Головка блоку циліндрів двигуна ВАЗ-2112

Шестнадцатіклапанним головка зажадала серйозної модернізації «восьмерочного» мотора, який став на прохання ВАЗа своєрідною заготівлею для «шеснаря».

Крім власне шестнадцатиклапанного конструкції з двома розподільними валами, двигун 2112 відрізнявся і наявністю гидротолкателей з автоматичним регулюванням теплового зазору, адже тільки компактні «гидрики» дозволили розмістити в голівці циліндрів і ще один вал, і вісім додаткових клапанів. Крім механізму газорозподілу «дванадцятий» мотор отримав також оригінальні впуск і випуск.

Незважаючи на компоновочное схожість з 8-клапанним двигуном ВАЗ-21083, «верх» нового мотора отримав два распредвала, 16 клапанів і ряд принципових відмінностей

Впускний колектор на 16-клапанники рознесли з випуском. Спочатку впуск виготовлявся з легкого сплаву, а на 1,6-літровий мотор він став пластиковим

Фахівці Porsche відразу засумнівалися в тому, чи підійдуть блок і колінчастий вал колишнього «восьміклапанника» новому мотору - адже навантаження з урахуванням збільшилися потужності і моменту неминуче виростуть. Спеціальні стендові випробування двигуна ВАЗ-21083 в Німеччині підтвердили, що його конструкція і механічна міцність цілком допускають подібний «тюнінг», але згодом для перестраховки противаги на коленвале для вприськових моторів трохи збільшили, а блок при перетворенні мотора в 16-клапанник отримав важливу доопрацювання: в опорах корінних підшипників з'явилися додаткові масляні канали з запресованими в них форсунками, завдяки чому днища поршнів омиваються маслом під тиском.

Німецька сторона також розробила і оптимізувала форму камери згоряння, завдяки чому навіть з урахуванням високого ступеня стиснення (10,5) на бензині з ОЧ 91-95 двигун ВАЗ-2112 працював без детонації.

На ранніх етапах доведення 16-клапанного мотора застосовувалися звичні для фахівців Porsche компоненти розподіленого уприскування німецької фірми Bosch, проте в подальшому (з 1990 року) радянська сторона стала активно співпрацювати з американською компанією GM, перейшовши на «джіемовскую» систему не тільки для багатоклапанних моторів, але і на звичайних восьміклапанника як «восьмого», так і «класичного» сімейств. Іронія долі полягала в тому, що через п'ять років ВАЗ знову повернувся до «бошівських» компонентам уприскування на своїх двигунах, припинивши співпрацю з GM в цьому напрямку.

Довгі пологи, коротке життя

Вперше «десятку» з новим двигуном офіційно продемонстрували в кінці 1992 року в Московському Манежі, а в 1994-му АвтоВАЗ «засвітив» передсерійний прототип ВАЗ-2110 і на Паризькому автосалоні.

«Десятка» з шестнадцатиклапанник стала справжньою зіркою березневого журналу За кермом за 1993 рік: крім обкладинки, яскравою новинку відвели чотири перші сторінки

«Десятка» з шестнадцатиклапанник стала справжньою зіркою березневого журналу За кермом за 1993 рік: крім обкладинки, яскравою новинку відвели чотири перші сторінки

16 клапанів - так це буде по-російськи

Як виявилося, під великий пластиковою кришкою з «закордонної» написом «16 VALVE» переховувався саме 16-клапанний двигун ВАЗ-2112, який розвивав 94 л.с. при 5 600 об / хв. При цьому мотор виявився і досить тяговітим - 130 Нм він видавав вже при 3 600 об / хв. Таким чином, літрова потужність нового двигуна склала 62 л.с. - не найгірший показник за мірками початку дев'яностих. По крайней мере, європейські та японські аналоги зі схожою конструкцією мотора розвивали приблизно 65-70 к.с. на літр робочого об'єму.

Спідометр НЕ бреше: з 16-клапанником нова модель ВАЗу впритул підібралася до позначки 200 - особливо по спідометрі. Якщо ж бути точним, то «сто третя», за даними виробника, розганяла до 185 км / год

Двигун ВАЗ-2112 поєднувався з вентильованими передніми гальмами і посиленою трансмісією

Більш потужний двигун зажадав посилення і деталей трансмісії - зокрема, застосування нового вторинного вала з підвищеною жорсткістю, а також збільшення діаметра зчеплення зі 190 до 200 мм.

Більш потужний двигун зажадав посилення і деталей трансмісії - зокрема, застосування нового вторинного вала з підвищеною жорсткістю, а також збільшення діаметра зчеплення зі 190 до 200 мм

16-клапанний мотор в «десятку», на відміну від Самари, заклали вже на рівні проектування компонування

Випуск ВАЗ-2110 планувався з 1995 року - перші «десятки» були зібрані в ОПП автоваза 27 червня, проте повноцінне серійне виробництво почалося лише в 1996-му. При цьому багато перші «живі» машини оснащувалися НЕ новомодним «шеснарем», а банальним карбюраторним (!) Двигуном з індексом 2110.

Прототипи й передсерійні зразки ВАЗ-2110 зовні відрізнялися від товарних машин

А «сто третя» (ВАЗ-21103) з тим самим півторалітровим 16-клапанником ВАЗ-2112 потрапила на основний конвеєр лише в 2001 році.

Теоретично 16-клапанний ВАЗ міг підігріти інтерес закордонного покупця до продукції з Тольятті. На практиці ж потужна «десятка» всерйоз зацікавила лише внутрішнього споживача

Планувалося, що 16-клапанник отримає і «зубило» - такий собі запізнілий відповідь АвтоВАЗу на Volkswagen Golf GTI.

Однак в подальшому з'ясувалося, що установка цього мотора під капот Самари вимагає доопрацювань кузова, несумісних з крупносерійним виробництвом, тому від такої затії надалі відмовилися, а 16-клапанний двигун ВАЗ-2112 так і залишився прерогативою «десятого» сімейства.

Втім, 16-клапанні двигуни під капот Самар все ж «просочилися»: тольяттинское ЗАТ «Супер-Авто» випускало ВАЗ-2113 і ВАЗ-2114 в «поліпшеної комплектації», яка включала в себе і 1,6-літрові мотори (21124 і 21126) з чотирма клапанами на циліндр. Майже 100 сил дозволяли «суперзубілам» не тільки на рівних змагатися з іншими вазовским шестнадцатиклапанник, а й вступати в світлофорні гонки з бюджетними іномарками.

1/5

Звітний шильдик «16V» вказував на кількість клапанів під капотом «десятки»

2/5

Звітний шильдик «16V» вказував на кількість клапанів під капотом «десятки»

3/5

Звітний шильдик «16V» вказував на кількість клапанів під капотом «десятки»

4/5

Звітний шильдик «16V» вказував на кількість клапанів під капотом «десятки»

5/5

Звітний шильдик «16V» вказував на кількість клапанів під капотом «десятки»

Півторалітровий шестнадцатиклапанник з індексом 2112 легко відрізнити по світлого кольору впускного колектора, що виглядає з-під пластикової кришки

Втім, «чистий дванадцятий» мотор протримався на конвеєрі не так і довго - менше п'яти років, що особливо дивно для ВАЗа з його двигунами-довгожителями. Просто в подальшому конструктори вирішили збільшити робочий об'єм і восьми-, і шестнадцатиклапанного двигунів «десятки» до 1,6 літра, що було досягнуто установкою більш високого блоку циліндрів і збільшенням ходу поршня з 71 мм до 75,6 мм. Новий 16-клапанний мотор отримав індекс 21124 - в народі він відомий як «124-й мотор». Його важлива відмінність від першого шестнадцатиклапанник ВАЗ - «безвтиковая поршнева»: тобто, при обриві ременя ГРМ клапани більше не зустрічалися з поршнями. Цікаво, що розроблений німцями 1 300-кубовий мотор «вісімки» також був «втиковим», але при збільшенні робочого об'єму до 1,5 літра від цього недоліку на восьмиклапанним версіях (21083/2111) вдалося позбутися.

124-й мотор відрізнявся від першого шестнадцатиклапанник збільшеним робочим об'ємом. Візуально мотор легко відрізнити по пластиковому модулю впуску

Збільшення у 100 «кубиків» робочого обсягу дозволила не тільки виправити цю конструктивну особливість двигуна ВАЗ-2112, а й безболісно перейти на норми Євро-3 без помітного погіршення показників максимальної потужності і крутного моменту.

Безсмертні «шеснарі»

Надалі шестнадцатіклапанний мотор поряд з восьміклапанника 21114 застосували і на Калині , Оскільки всі ці передньопривідні Лади були створені на загальній платформі .

Як і «десятка», за десять конвеєрних років Калина встигла приміряти два «шеснаря» різного об'єму

Але і на цьому історія не закінчилася! Для вийшла в 2007 році Пріори ВАЗ-2170 16-клапанний двигун в черговий раз модернізували, використавши нову полегшену шатунно-поршневу групу фірми Federal Mogul.

1/4

Пріора - пряма спадкоємиця «десятки». У тому числі і за кількістю клапанів під капотом

2/4

Пріора - пряма спадкоємиця «десятки». У тому числі і за кількістю клапанів під капотом

3/4

Пріора - пряма спадкоємиця «десятки». У тому числі і за кількістю клапанів під капотом

4/4

Пріора - пряма спадкоємиця «десятки». У тому числі і за кількістю клапанів під капотом

У тому числі і за кількістю клапанів під капотом

Реальна «максималка» 16-клапанної Пріори становить 183 км / ч

Через це 124-й і 126-й мотори відрізнялися і технологією обробки циліндрів, а також конструкцією самої головки, що було пов'язано із застосуванням нового механізму натягу ременя ГРМ фірми Gates. АвтоВАЗ заявляв для цього двигуна максимальну потужність в 98 л.с., хоча під час неофіційних стендових випробувань «сто двадцять шостого» було встановлено, що на практиці він видає більше - 102-107 «конячок». До слова, саме стільки офіційно розвиває актуальний для Пріори, Калини та Гранти 1,6-літровий 16 клапанний двигун з індексом 21127, який конструктивно відрізняється від попередника системою регульованого впускання повітря.

У тому ж 2007-му моторна гамма шестнадцатиклапанник поповнилася ще одним варіантом - 1,4-літровим двигуном 11194.

У тому ж 2007-му моторна гамма шестнадцатиклапанник поповнилася ще одним варіантом - 1,4-літровим двигуном 11194

1,4-літровий 16-клапанник ВАЗ-11194

Конструктивно у нього було багато спільного зі 126-м мотором - зокрема, така ж полегшена поршнева група, однак через зменшеного до 76,5 мм діаметра циліндрів робочий об'єм знизився до 1,4 літра, а максимальна потужність - до 89 л. с. «Даунсайзінг» двигуна Калини був зроблений з метою покращення паливної економічності машини, яка при загальній з «десяткою» і Пріорой платформі формально все ж ставилася до трохи нижчого класу, на що вказував індекс моделі, що починався з цифри 1, а не 2, як у інших переднеприводников. На практиці ж виявилося, що у 1,4-літрового мотора немає помітних споживчих переваг перед звичайним «восьміклапанника».

Восьмиклапанним альтернатива: поряд з 16-клапанником, і «десятка», і Калина, і Пріора оснащувалися і звичайними моторами з двома клапанами на циліндр

На жаль, обидва ці мотора знову отримали «втиковую" поршневу групу - тобто, конструктивну особливість, властиву першому 16-клапанники ВАЗ-2112. Втім, треба визнати, що за мірками свого часу цей двигун вийшов не менш вдалим, ніж восьмиклапанник сімейства 2108, завдяки чому до цих пір новітні моделі Lada начебто Vesta при збільшеному до 1,8 літра робочому обсязі їздять з прямими підкапотної спадкоємцями того самого «шеснаря ».

Опитування

У чому, на вашу думку, секрет довголіття цих моторів?