Новый восьмиклапанный двигатель с индексом ВАЗ-21116 — это глубокая модернизация 1,6-литрового мотора (ВАЗ-21114), который скоро уйдет в отставку со своей верной спутницей «Самарой».
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.
Старт модельному ряду Лада Гранта был положен в мае 2011 года, когда началось серийное производство. Предполагалось, что это будет бюджетный автомобиль для широкого круга россиян, способный заменить «классику» и «Самару». АвтоВАЗом были освоены модели с кузовом седан, хэтчбек и спорт. В марте 2013 года была представлена новая модификация Гранты с кузовом лифтбек – ВАЗ 2191.
Технические характеристики авто
Пятидверная модель Гранты с кузовом лифтбек вобрала в себя лучшие качества одноклассников, сохраняя силовой корпус седана и большой объем багажника хэтчбека. При этом она обладает стремительным, динамичным обликом. Для усиления прочности кузова использованы дополнительные ребра жесткости, расположенные между полом багажника и арками колес, также увеличена толщина пола и лонжеронов. Оригинальность дизайну придали поднятая линия окон, скошенная крыша и новые обвес, передний и задний бампер. Улучшенная аэродинамика авто позволила уменьшить гидродинамическое сопротивление, снизить расход топлива и исключить загрязнение заднего стекла.
Гранта лифтбек выпускается в комплектациях стандарт, классик, комфорт и люкс. Для обозначения той или иной комплектации к основному номеру модели добавляются индексы. Например, ВАЗ 219110 – стандарт, ВАЗ 219170 – классик старт, и так далее.
Геометрические размеры Лада Гранта лифтбек приведены на рисунке.
Основные технические и динамические характеристики Гранты в кузове лифтбек приведены в таблицах 1 и 2.
Таблица 1. Параметры авто в зависимости от типа мотора и КПП
Агрегаты и параметры
Показатели
Таблица 2. Характеристики Лада Гранта лифтбек в зависимости от комплектации
Комплектация
Кол-во клапанов
С момента выпуска первой партии Лада Гранта лифтбек были проведены несколько краш-тестов. Первый был сделан в Чехии с одной подушкой безопасности, результат – 8,4 балла из 16. Для машины этого класса неплохой, учитывая показатели таких автомобилей, как Hyundai Solaris (8,5 балла), Hyundai Accent (8,9 балла), Chevrolet Lanos (8,1 балла) и Fiat Albea (7,5 балла). Геометрические размеры салона при ударе почти не изменились, и водитель, если бы это случилось, не получил бы никаких повреждений, кроме испуга.
Оценивая управляемость лифтбека, можно констатировать: благодаря улучшенной аэродинамической форме уменьшились крены в поворотах, хотя и незначительно, машина стала лучше держать дорогу.
Особенности вешнего и внутреннего оформления
ВАЗ 2191 – первый автомобиль с кузовом лифтбек у АвтоВАЗа, и нельзя не отметить очень удачный дебют. Внешний вид гораздо привлекательнее седана, более стремительные очертания не лишают машину элегантности. Новые передний и задний бамперы, окрашенные в цвет кузова, имеют стильный дизайн, придают автомобилю современный вид. Кузов лифтбек обладает меньшим гидродинамическим сопротивлением, чем его собратья. Продуманная форма ниспадающей крыши предотвращает забрызгивание заднего стекла, очищая его потоком воздуха. Новые ограничители на передних дверях с эффектом доводки, что позволяет без усилий и хлопков надежно и легко закрывать двери. Одним из существенных достоинств этого автомобиля, по праву называемого семейным, является наличие большого багажника, объем которого 440 литров.
Интерьер ВАЗ 2191 мало чем отличается от Лада Гранта седан, но есть и ряд улучшений. Сидения имеют качественную обивку с декоративными вставками, благодаря упругому ворсу ткани она лучше удерживает спину водителя на поворотах. Сидения, так же как и руль, можно отрегулировать под свои анатомические особенности.
Самая дорогая комплектация – люкс престиж – оборудована:
- подголовниками задних сидений,
- обогревом зеркал и джойстиком для их регулировки,
- двумя подушками безопасности,
- климат-контролем,
- большим 7-дюймовым дисплеем бортового компьютера с сенсорным управлением,
- электрическим приводом рулевого управления и другими приятными мелочами.
Высоты салона и места для ног в автомобилях Лада Гранта лифтбек всех комплектаций вполне достаточно, даже высокорослые водители и пассажиры не будут ощущать дискомфорт.
Недостатки модели
Идеальных автомобилей не существует. Необходимо понимать, с какой целью покупается машина. При эксплуатации авто премиум-класса в условиях бездорожья у него будет не меньше недостатков, чем у кроссовера при езде по автобанам. Вторым важным показателем является соотношение «цена – качество». За комфорт нужно платить. Трудоемкость изготовления, материалы для декорирования салона, шумоизоляция и другие опции для автомобиля повышенной комфортности будут стоить гораздо выше, чем для бюджетного.
Однако во всех комплектациях Гранта лифтбек есть общие недостатки. В первую очередь это очень плохая шумоизоляция арок всех колес и особенно крыши. При движении по гравию или мокрой дороге возникает ощущение, что ноги будут облиты водой, а во время дождя появляется чувство, что вместо крыши над вами металлический таз. Не продумана конструкция стеклоподъемников, стекла не открываются до конца, что особенно неудобно при оплате парковок или открывании шлагбаума при въезде на стоянку.
Довольно высок уровень шума коробки переключения передач, правда, это характерно для всех вазовских моделей. Размер цифровой информации, выводимой на дисплей бортового компьютера, недостаточен, приходится напрягаться, чтобы прочитать значения, это отвлекает внимание от дороги. С другими мелкими недостатками вполне можно смириться.
Лада Гранта лифтбек, задуманная конструкторами АвтоВАЗа как бюджетный семейный автомобиль, почти соответствует идеальному сочетанию критериев «цена – качество». Для российского автопрома это безусловно шаг вперед. Машина обладает достаточно хорошими техническими характеристиками, высокой пассивной безопасностью, экономичен, имеет стильный современный дизайн и весьма комфортный салон.
- Авто
- Лада
- Гранта
- Двигатели
На Лада Гранта ставились два 8-клапанных и два 16-клапанных двигателя объемом 1.6 литров. Восьмиклапанные моторы мощностью 82 и 87 л.с. имели индекс 11183 и 11186 соответственно. Шестнадцатиклапанные силовые агрегаты мощностью 98 -106 л.с. несли индекс 21126 и 21127.
Двигатели Лада Гранта 8 клапанов
Такой силовой агрегат ставился лишь до декабря 2014 года, пока не уступил место двс 11186. Это инжекторный 8-клапанный мотор с одним распредвалом, ременным приводом ГРМ и без гидрокомпенсаторов, так что тепловые зазоры клапанов тут придется регулировать самому. Благодаря специальным лункам в поршнях, при обрыве ремня клапана здесь никогда не гнет.
Проблем с этим мотором хватает, прежде всего владельцев донимают всевозможные шумы, стуки, вибрации. Много неприятных сюрпризов вам может подкинуть ненадежная электрика, а также капризный термостат. Из-за плохого топлива порой здесь случается прогар клапанов.
| 1.6 л 11183 МКП5 | |
|---|---|
| Тип | инжектор |
| Топливо | бензин АИ-92 |
| Расположение | поперечное |
| Цилиндры | 4 в ряд |
| Клапана | 8 |
| Рабочий объем | 1596 см³ |
| Мощность | 82 л.с. |
| Крутящий момент | 132 Нм |
| Разгон до 100 км/ч | 12.6 с |
| Скорость (макс) | 165 км/ч |
| Экологич. класс | Евро 4 |
| Расход город | 9.7 л |
| Расход трасса | 6.1 л |
| Расход смешанный | 7.4 л |
Подобно обо всех деталях конструкции двс рассказывает сайт Motor VAZ
Данный агрегат является усовершенствованной версией предыдущего. Тут уже облегченная поршневая с антифрикционными вставками, ремень ГРМ от Gates с ресурсом в 180 тысяч км, электронная дроссельная заслонка, развитая рубашка охлаждения и много других доработок, благодаря которым удалось вписать этот довольно старый мотор в строгие эконормы ЕВРО 4. Из-за новых поршней без лунок в днище, при обрыве ремня клапана практически всегда гнет. Обновление: в середине 2018 года производитель оснастил агрегат безвтыковыми поршнями.
Список характерных неисправностей данного силового агрегата довольно велик. Владельцы авто с таким мотором регулярно сталкиваются с прогаром клапанов по вине плохого бензина, перегревами, течами масла, отказами всевозможных датчиков, а еще глюками системы Е-газ.
| 1.6 л 11186 МКП5 | 1.6 л 11186 АКП4 | |
|---|---|---|
| Тип | инжектор | инжектор |
| Топливо | бензин АИ-92 | бензин АИ-92 |
| Расположение | поперечное | поперечное |
| Цилиндры | 4 в ряд | 4 в ряд |
| Клапана | 8 | 8 |
| Рабочий объем | 1596 см³ | 1596 см³ |
| Мощность | 87 л.с. | 87 л.с. |
| Крутящий момент | 140 Нм | 140 Нм |
| Разгон до 100 км/ч | 12.2 с | 14.2 с |
| Скорость (макс) | 167 км/ч | 160 км/ч |
| Экологич. класс | Евро 4 | Евро 4 |
| Расход город | 9.0 л | 10.4 л |
| Расход трасса | 5.8 л | 6.1 л |
| Расход смешанный | 6.6 л | 7.7 л |
Технические особенности двигателя описаны в статье журнала За Рулем
Двигатели Лада Гранта 16 клапанов
На данный мотор также ставится облегченная поршневая группа производства Federal Mogul и ремень с автоматическим натяжителем фирмы Gates. Отличается он 16-клапанной головкой с парой распредвалов и гидрокомпенсаторами, благодаря чему его мощность прилично выше.
Все проблемы предшественников этот агрегат касаются в полной мере. Мотор часто страдает течами смазки, троением, плавающими оборотами, глюками датчиков и прогаром клапанов. Плюс ко всему можно добавить очень требовательные к качеству масла гидрокомпенсаторы.
| 1.6 л 21126 МКП5 | 1.6 л 21126 АКП4 | |
|---|---|---|
| Тип | инжектор | инжектор |
| Топливо | бензин АИ-92 | бензин АИ-92 |
| Расположение | поперечное | поперечное |
| Цилиндры | 4 в ряд | 4 в ряд |
| Клапана | 16 | 16 |
| Рабочий объем | 1596 см³ | 1596 см³ |
| Мощность | 98 л.с. | 98 л.с. |
| Крутящий момент | 145 Нм | 145 Нм |
| Разгон до 100 км/ч | 11.2 с | 13.3 с |
| Скорость (макс) | 182 км/ч | 173 км/ч |
| Экологич. класс | Евро 5 | Евро 5 |
| Расход город | 8.8 л | 9.9 л |
| Расход трасса | 5.6 л | 6.1 л |
| Расход смешанный | 6.8 л | 7.2 л |
Все технические характеристики двигателя описаны на портале Motor VAZ
Обновленный мотор получил регулируемый впускной тракт с заслонками в каналах ресивера. Также здесь ДМРВ уступил место сочетанию датчиков абсолютного давления и температуры воздуха, благодаря чему наконец-то ушла частая проблема плавающих оборотов на холостых.
Надежность нового агрегата выросла, хотя и он не безупречен. Также часто выходит из строя термостат, засоряются форсунки, сбоит система зажигания. Но главную угрозу представляет водяная помпа, из-за клина которой рвется ремень ГРМ и поршни встречаются с клапанами. Обновление: в июле 2018 года производитель оснастил этот мотор безвтыковыми поршнями.
| 1.6 л 21127 МКП5 | 1.6 л 21127 АМТ5 | |
|---|---|---|
| Тип | инжектор | инжектор |
| Топливо | бензин АИ-92 | бензин АИ-92 |
| Расположение | поперечное | поперечное |
| Цилиндры | 4 в ряд | 4 в ряд |
| Клапана | 16 | 16 |
| Рабочий объем | 1596 см³ | 1596 см³ |
| Мощность | 106 л.с. | 106 л.с. |
| Крутящий момент | 148 Нм | 148 Нм |
| Разгон до 100 км/ч | 10.9 с | 12.3 с |
| Скорость (макс) | 183 км/ч | 180 км/ч |
| Экологич. класс | Евро 5 | Евро 5 |
| Расход город | 8.6 л | 9.0 л |
| Расход трасса | 5.6 л | 5.2 л |
| Расход смешанный | 6.5 л | 6.5 л |
Все отличия от предшественников описаны в одном из блогов на Драйв 2