Новый 8-клапанный ВАЗ-11182

Новый 8-клапанный ВАЗ-11182

Тюнинг двигателей ВАЗ — направление, которое существует не менее 30 лет. Рецептов, как снять с мотора номинальной мощностью 80 л.с., очень много. всего двести «коней», не говоря уже об увеличении отдачи на 25-30%! Но заводская модификация отличается от тюнинга даже «гаражного», даже «фирменного» тем, что перед инженерами не стоит задача увеличения мощности любой ценой. Они должны обеспечивать правильный баланс массы индикаторов, многие из которых находятся в прямом противоречии друг с другом. И создание нового двигателя ВАЗ-11182 — как раз пример такой работы. Что ж, чтобы разобраться в этом непростом вопросе, мы воспользовались тем, что Андрей Михайлович Аввакумов, начальник бюро расчетов и валидации силовых агрегатов АвтоВАЗа, присутствовал на испытании новой Lada Largus, которая будет оснащена. с новым двигателем. Было бы просто грехом упустить такую ​​возможность, и мы хотим поделиться с вами тем, что узнали в ходе очень долгого разговора.

Пожалуй, историю 1,6-литрового восьмиклапанного двигателя можно отсчитать с 1985 года, когда в гамме двигателей ВАЗ появился 1,5-литровый карбюраторный двигатель с индексом 21083. Изначально он развивал 51,5 кВт, то есть 70 л.с. при 5600 об / мин, на бензине АИ-93, и был получен от более раннего 1,3-литрового двигателя ВАЗ-2108 за счет увеличения диаметра цилиндра. Естественно, это потребовало внесения множества кардинальных изменений в конструкцию. В начале своего жизненного цикла этот двигатель стоял под капотом Lada Samara и автомобилей десятого семейства.

В 1988 году появилась модификация двигателя ВАЗ-21083, оснащенная доработанной шатунно-поршневой группой с плавающим поршневым пальцем и оригинальным распределительным валом. Мощность двигателя ВАЗ-2110 составляла 52 кВт (70,7 л.с.), но уже на бензине АИ-91 — СССР к тому времени пытался объединиться с Европой по маркам бензина. Вместо АИ-93 появились АИ-91 и АИ-95. По ряду причин АИ-91 не прижился, уступив место АИ-92.

Следующим важным этапом стало появление в 1996 году двигателя ВАЗ-2111, впервые в истории АвтоВАЗа, оснащенного системой впрыска. Это позволило при сохранении мощности на уровне 70 л.с. соответствовать нормам выбросов Евро-2.

В дальнейшем появилось несколько модификаций двигателя ВАЗ-2111 мощностью 51,5 кВт (70 л.с.). до 56,4 кВт (76,7 л.с.), что соответствует нормам токсичности от R83 до Евро-3. Начиная со стандарта Евро-2 появился поэтапный впрыск топлива. Двигателями ВАЗ-2111 (наряду с карбюраторными двигателями 21083 и 2110) оснащались как Lada Samara, так и 2110.

В 2004 году на выставке в Тольятти был показан новый двигатель объемом 1,6 л с индексом 21114/21183. Интересный факт: у одного двигателя было два обозначения, так как он производился в двух разных мастерских. Моторы были полностью идентичны.

Новинкой планировалось оснащать новинки ВАЗа — семейства Калина и Приора. Основной целью апгрейда было увеличение крутящего момента на низких оборотах.

Двигатель Лада Калина

На этот раз конструкторы увеличили объем цилиндров за счет увеличения хода поршня и отказались от попарно-параллельного впрыска топлива, остановившись на фазированном. Замена подпольного каталитического нейтрализатора на каталитический нейтрализатор (каталитический нейтрализатор, установленный непосредственно возле ГБЦ) значительно увеличила сопротивление выхлопной системы, однако увеличение рабочего объема позволило достичь мощности 59,5 кВт (80,9 л.с.).

При этом двигатель соответствовал нормам выбросов ЕВРО-3 и 4.

Дальнейшая эволюция была связана с внедрением в 2011 году облегченной шатунно-поршневой группы, овального коллектора с пониженным сопротивлением, электронной дроссельной заслонки, полуавтоматического натяжителя ремня ГРМ, эластичного ремня привода вспомогательных агрегатов на двигателях с индексами 21116/11186. и 11189, которые развивали мощность до 64 кВт (87 л.с.) и соответствовали стандартам EURO-5 и 5+. К сожалению, на этой модификации двигателя поршень стал «вставным» (то есть при обрыве ремня ГРМ погнулись клапана), что значительно снизило долю симпатий потребителей.

При модернизации двигателя 21116/11186 для Lada Vesta двигатель получил измененную систему впуска, выпуска и подвески, а заодно индекс 11189. Тем не менее, не попадая под капот Весты по маркетинговым соображениям, с 2015 года начался двигатель 11189. для использования на Ларгусе. С июля 2018 года его поршень возвращен к «бесстороннему» с одновременной оптимизацией бокового профиля поршня и заменой антифрикционного покрытия юбки на более износостойкое, что практически исключило задиры поршня при холодном пуске. вверх и движение в холодном состоянии.

Лада Ларгус Кросс 2014–19

Ну а вершиной этой восьмиклапанной эволюции стал двигатель ВАЗ-11182, представленный в 2021 году.

Возникает естественный вопрос: зачем держаться схемы с двумя клапанами на цилиндр, если еще в 1992 году ВАЗ показал прототип «десятки» с 16-клапанным двигателем ВАЗ-2112, который развивал 94 л.с., то есть 16 л. с. с. более чем восьмиклапанный аналог (об истории создания этого мотора мы рассказали очень подробно). А Lada Largus комплектуется 106-сильным 16-клапанным ВАЗ-21129 …

Планируя модернизацию восьмиклапанного двигателя, заводские конструкторы поставили себе планку — не делать максимальную мощность выше 67,5 кВт или 90 л.с. (с точки зрения физики это равенство необъяснимо и полностью остается на совести налоговых органов).

Дело в том, что производители, выпускающие автомобили с двигателями больше этой стоимости, уплачивают дополнительный акциз (который также увеличивается из года в год), что неизбежно приводит к удорожанию машины.

Тогда, может быть, будет проще снизить мощность 16-клапанного двигателя? Нет, не легче. У 16-клапанных клапанов другая головка, два распредвала, больше клапанов, то есть стоимость самого агрегата оказывается существенно выше. Что ж, поскольку одной из задач было поддержание конкурентоспособной цены на новую машину, 8-клапанный двигатель считался оптимальным вариантом для более доступных для массового потребителя бюджетных версий.

При этом 8-клапанный оказался еще лучше приспособленным к работе в городских условиях — за счет более благоприятной для субъективного восприятия кривой крутящего момента езда в городе становится комфортнее. Да, на трассе 16-клапанный, конечно, выиграет — у него больше мощности и выше максимальная скорость. Но для легкого коммерческого автомобиля с уклоном в универсальность скорость все же не главное. Ларгус — машина довольно тяжелая, снаряженная масса от 1300 кг в зависимости от комплектации. Поэтому для такой машины важнее крутящий момент на низких оборотах, чем пиковая мощность. И в погоне за моментом внизу конструкторы ВАЗа добились очень серьезного прогресса. Да, показатели мощности не поражают воображение, но от двигателя бюджетного сегмента этого и не требуется. Важно, что улучшение есть, оно субъективно заметно при испытаниях автомобилей, и это улучшение достигается с минимальными затратами на изменение конструкции.

Как вы знаете, основную информацию о двигателе дает диаграмма BCX, внешняя характеристика скорости, показывающая зависимость крутящего момента и мощности от частоты вращения коленчатого вала. Так, если на скорости 1000 об / мин предыдущий двигатель ВАЗ-11189 выдавал всего 102,5 Нм, то новый 11182 — уже 111,4 Нм. Этот мотор приближается к отметке 140 Нм уже при 2500 об / мин, а его предшественник для этого пришлось довести до 3800 об / мин. В реальной жизни эта разница ощущается сразу — и при трогании с места, и при разгоне с относительно низких скоростей, и при движении с полной нагрузкой.

Что ж, а теперь давайте разберемся, как удалось добиться желаемых показателей и какие детали пострадали при серьезной модернизации, ведь измененные детали напрямую влияют на характеристики двигателя. И почти все они технологически и конструктивно очень сложны.

Начнем с ГБЦ. Она претерпела очень серьезные изменения. Инженеры ВАЗа полностью изменили рубашку охлаждения, изменили впускной и выпускной каналы и оптимизировали камеру сгорания. Как известно, камера образована головкой блока и самим поршнем. В 189-м двигателе поршень был плоским, а камера сгорания образовывалась в основном за счет головки. Эта конфигурация была выбрана для использования шатунов 133,32 мм, унифицированных с 16-клапанными двигателями. Однако плоский поршень не позволил реализовать потенциал крутящего момента двигателя из-за необходимости уменьшить угол опережения зажигания. Такая форма камеры сгорания не обладает самыми оптимальными антидетонационными свойствами, и единственный способ бороться с этим явлением — уменьшить угол опережения зажигания.

Крышка ГБЦ двигателя 11182

В новом двигателе используются более короткие, длиной 128 мм, шатуны 1,8-литрового двигателя, а объем камеры сгорания в значительной степени формируется за счет отбора проб в днище поршня. Это позволило улучшить закручивание потока топливовоздушной смеси и добиться значительно лучшего перемешивания воздуха с топливом, а значит, улучшить антидетонационные свойства камеры сгорания, дать возможность использовать более оптимальные опережения зажигания и увеличить степень сжатия с 10,3 до 10,5.

Повышение степени сжатия вызывает закономерный вопрос: не вызовет ли это повышение требований к октановому числу используемого топлива, ведь чем выше степень сжатия, тем выше должны быть антидетонационные свойства топлива? Для всех двигателей, выпускаемых сегодня на АвтоВАЗе, рекомендуется использовать 95-й бензин, но при проведении валидационных испытаний на заводе также проверяется возможность использования 92-го бензина — можно ли его заправлять, не приведет ли это к каким-либо проблемам . Соответственно, в «Мануале к машине с двигателем 11182» есть запись, что при отсутствии 95-го бензина разрешено использование 92-го. Тем не менее, все официальные цифры из таблиц технических данных были получены с использованием бензина с октановым числом 95, и для того, чтобы полностью испытать все возможности двигателя, необходимо его заправить.

Помимо модификации камер сгорания, на двигателе ВАЗ-11182 впервые применены трехкомпонентные маслосъемные кольца вместо двухкомпонентных. Время идет, технологии меняются, поставщики предлагают новые решения … Эти кольца прошли испытания на заводе и вместе с новой конструкцией маслоотделителя показали хорошие результаты: выгорание масла по сравнению с предыдущим двигателем снизилось вдвое! Отходы, конечно, зависят от нагрузки и скорости. В ходе испытаний, например, сравнивали выгорание масла на 182-м и 189-м двигателях при работе на 2000 об / мин. На старом двигателе выгорание составляло 9-10 г / ч, а на новом — всего 5 г / ч. И такая же картина наблюдается во всем диапазоне оборотов — отходы сокращаются почти вдвое. Изменилась и зона нагрева: она стала шире при той же массе поршня. Это улучшило отвод тепла от камеры сгорания при одновременном снижении температуры поршневых колец.

Итак, двигатель получил новый шатун и новый поршень. При этом поршень остался «антипригарным», то есть при обрыве ремня ГРМ поршень не заедает в клапан и клапаны погнуты, так как поршень имеет специальные углубления для клапанов. Такие поршни сейчас имеют как 16-, так и 8-клапанные двигатели, и их начали устанавливать в 2018 году. Раньше обрывы ремня ГРМ были настоящей проблемой, но теперь, если ремень все-таки обрывался, владельцу не пришлось тратить серьезные деньги на восстановление двигателя. Опять же у многих может возникнуть вопрос: почему используется ременная передача, а не цепная, у которой по идее может быть больший ресурс? Причина проста: он дороже в производстве. Что ж, заявленный ресурс ремня двигателей ВАЗ — 180 000 км.

В целом, механизм газораспределения обновлен довольно радикально. Распределительный вал теперь полностью новый. Он был облегчен, ширина рабочей поверхности кулачков уменьшена с 15,3 до 11 мм, задней части кулачков — с 17,7 до 6 мм, изменен профиль. Высота кулачка изменилась при выпуске. Изменены развал и фазы, и в целом масса распредвала по сравнению с предыдущей версией двигателя уменьшена примерно на 500 г, с 2650 до 2069. Улучшены условия подъема и посадки клапана в седло. , и это снизило уровень шума — по сравнению с предыдущей версией он снизился на 2,4 дБ.

Распредвал двигателя 11182

Клапаны также стали легче, поскольку диаметр стержня клапана был уменьшен до 5 мм, что облегчило сам клапан. Изменились и седла клапанов: если раньше толщина седла была 9 мм, то теперь она уменьшилась до 6 мм. Изменился и диаметр втулок клапанов. Изменились и сальники штока — их позаимствовали у 16-клапанного двигателя альянса Renault-Nissan.

Полностью изменилась конструкция толкателей ГРМ. Раньше в нем использовались две пружины и регулировочная шайба. Теперь там одна пружина и толкатель без регулировочной шайбы, поэтому при регулировке клапанов меняются сами толкатели. Это решение используется как в двигателях альянса Renault-Nissan, так и у многих других конкурентов, например, в двигателях Hyundai и Kia. В результате клапаны начинают требовать регулировки только при пробеге 90 000 км. Это хороший показатель, но главное, что такая конструкция позволила отказаться от нулевого обслуживания и первой регулировки на 2000 км пробега. Правда, теперь процедура регулировки заключается в замене толкателей, что более трудоемко.

Клапан впускной двигателя 11182Клапан выхлопной двигателя 11182

Кардинально изменилась технология сборки. Раньше завод собирал ГБЦ отдельно от двигателя, и на ней регулировали клапаны. Собранную головку надевали на двигатель и затягивали винты крепления головки. В процессе закручивания винтов произошла небольшая деформация головки, нарушившая регулировку зазоров клапанов, и как следствие при пробеге 2 тыс. Км клапана пришлось регулировать. Теперь сборка осуществляется на двигателе: сначала головка ставится на двигатель, затем собирается, затем регулируется, и это обеспечивает точность зазоров между толкателями и кулачками.

Изменилась и верхняя крышка двигателя: теперь она сделана из алюминия, имеет 6 точек крепления вместо двух и оснащена новой прокладкой для надежного уплотнения крышки ГБЦ. Была изменена конструкция маслоотделителя, что позволило лучше отделить масло от картерных газов, возвращающихся в двигатель после отделения масла. Качество отделения масла увеличилось вдвое: если на предыдущем двигателе требовалось около 2 г / ч, то теперь меньше 1 г / ч. Собственно, у восьмиклапанного двигателя особых проблем с расходом масла не было, но новые технологии позволили сделать это положение еще лучше.

Конструкторы уменьшили диаметр дроссельной заслонки, тем самым получив возможность более точно измерять воздухозаборник на малых оборотах. Это позволило снизить обороты холостого хода с 850 до 750 об / мин, а это очень важно для потребителя, так как этот показатель напрямую влияет на расход топлива. При этом можно ожидать, что владельцы автомобилей с новым двигателем забудут о такой типичной для восьмиклапанных двигателей болячке, как проблема плавающей скорости.

Блок цилиндров остался без изменений — конфигурация масляных каналов и каналов охлаждения изменилась только в головке, но конструкция коленчатого вала была более чем существенно изменена. Ширина шейки шатуна уменьшена с 27,2 до 19 мм, а их диаметр — с 47,8 до 43 мм. Уменьшено количество противовесов: на старом восьмиклапанном было их 8, теперь 4 (это решение также используется на двигателях Renault).

Коленчатый вал двигателя 11182

Изменена схема подачи масла в подшипники скольжения. Технологи существенно оптимизировали производственный процесс: раньше масляные каналы пробуривались в три этапа: высверливали шейки шатунов в одной секции, просверливали коренные шейки, а затем просверливали диагональный канал через коренные и шатунные шейки и устанавливали заглушки. . Теперь от поверхности корня в шейке шатуна просверливается один диагональный канал с выходом на ее поверхность, что позволило отказаться от заглушек и получить канал за одно сверление. Это никак не повлияло на качество смазки, но не только снизило стоимость изготовления детали, но и улучшило диаграмму несущей способности масляного клина в подшипниках скольжения.

Кроме того, оптимизированы прокладка головки блока цилиндров, свечи зажигания, коллектор, корпус форсунки и многое другое …

Ну каков итог? В результате в моторной линейке ВАЗ появился достаточно современный по конструкции тяговый и, что немаловажно, относительно недорогой двигатель. Сегодня он сертифицирован по стандартам Евро-5 +, но экологические нормы неизбежно ужесточатся, и у двигателя есть потенциал повышения до Евро-6, да и в целом потенциал его модернизации еще не исчерпан. В любом случае в ближайшие 5-6 лет он обязательно будет востребован.

Голосование

Вы бы предпочли взять 8- или 16-клапанный двигатель, если бы выбирали новый Ларгус?

Всего голосов:

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *