Еще в 1994 году был разработан двигатель ВАЗ-21213, занявший место под капотом старых и новых модификаций внедорожника «Нива». С тех пор мотор претерпел несколько модернизаций и все еще находит широкое применение. Об этом двигателе, его особенностях, устройстве и обслуживании читайте в данной статье.
Общий взгляд на двигатель ВАЗ-21213: характеристики и применимость
В начале 90-х годов прошлого века АвтоВАЗ столкнулся с проблемой отсутствия приемлемого двигателя для обновленных автомобилей «Нива». В то же время полным ходом шла разработка нового мощного мотора для ВАЗ-2107, который по внутризаводской документации проходил под индексом 21073. Так вышло, что на «Семерку» этот силовой агрегат не попал, однако он по своим характеристикам неплохо вписался в линейку полноприводных ВАЗ-2121, и с 1994 года производится именно для этих внедорожников.
ВАЗ-21213 — бензиновый четырехцилиндровый рядный карбюраторный двигатель объемом 1690 куб. см и мощностью 78,9 л.с. При частоте вращения коленвала 3000 об/мин развивает крутящий момент 125 Н·м — значительно выше, чем большинство двигателей ВАЗ. Расход топлива в различных режимах лежит в пределах от 8,3 до 11,5 л/100 км.
Позднее на базе этого мотора была разработана модификация 21214, оснащенная системой впрыска топлива (инжектором). По основным характеристикам инжекторная версия аналогична карбюраторной. В свою очередь, на базе двигателя 21214 была создана модификация 2123, предназначенная для установки в новые автомобили Chevrolet-Niva. В настоящее время в производстве находятся все три двигателя.
Силовой агрегат 21213 штатно устанавливается в автомобили ВАЗ-21213, ВАЗ-2131 (удлиненная пятидверная модификация ВАЗ-21213), ВАЗ-21216 (экспортная праворульная модификация ВАЗ-21213) и минивэн ВАЗ-2120 «Надежда». Также двигатель может быть установлен на более ранние модификации ВАЗ-2121.
Комплектация двигателя
На двигатель монтируются детали всех основных систем, по компоновке узлов и механизмов мотор 21213 не отличается от других силовых агрегатов АвтоВАЗ.
С левой (по ходу движения) стороны монтируются:
• Свечи зажигания и высоковольтные провода;
• Трамблер (распределитель зажигания) с бесконтактным датчиком управляющих импульсов;
• Масляный фильтр;
• Топливный насос диафрагменного типа;
• Указатель уровня масла;
• Датчик давления масла;
• Датчик уровня охлаждающей жидкости.
С правой (по ходу движения) стороны монтируются:
• Карбюратор «Солекс»;
• Корпус воздушного фильтра;
• Генератор;
• Стартер;
• Впускной коллектор;
• Выпускной коллектор (к которому монтируется система рециркуляции отработанных газов);
• Термостат;
• Центробежный насос охлаждающей жидкости (водяная помпа).
В передней части двигателя монтируется:
• Шкивы генератора и водяной помпы;
• Крыльчатка вентилятора (крепится непосредственно к шкиву помпы).
Отдельно нужно сказать о карбюраторе. Мотору достался новый на начало 90-х годов карбюратор «Солекс» (каталожный номер 21073-1107010), который за прошедшие годы практически не изменился и все еще устанавливается на ВАЗовские силовые агрегаты. Это двухкамерный карбюратор эмульсионного типа с ниспадающим потоком и с последовательным открытием дроссельных заслонок (то есть, заслонки открываются не одновременно). Интересная особенность агрегата — прогрев первой камеры для лучшего пуска холодного двигателя. Также в «Солексе» предусмотрены детали для подключения к системе вентиляции картера.
Нужно отметить, что ряд узлов и механизмов, установленных на двигателе 21213, взаимозаменяемы с другими силовыми агрегатами ВАЗ «Классика» (катушки зажигания, стартер, водяная помпа и другие). Однако многие детали агрегатируются только с данными мотором, в их число входит трамблер 3810.3706 (он имеет существенные отличия от трамблеров 38.3706 от «Классики»), генератор 371.3701 и другие.
Конструкция двигателя ВАЗ-21213 и его отличия от других моторов ВАЗ
01 — указатель уровня масла;
02 — шатун;
03 — сливная пробка поддона картера;
04 — масляный насос;
05 — шестерня привода масляного насоса;
06 — валик привода масляного насоса;
07 — вкладыш коренного подшипника коленчатого вала;
08 — коленчатый вал;
09 — передний сальник коленчатого вала;
10 — гайка крепления шкива;
11 — шкив коленчатого вала;
12 — ремень привода насоса охлаждающей жидкости;
13 — звездочка коленчатого вала;
14 — звездочка привода масляного насоса;
15 — шкив генератора;
16 — крышка привода распределительного вала;
17 — башмак натяжителя цепи;
18 — крыльчатка вентилятора;
19 — цепь привода распределительного вала;
20 — выпускной клапан;
21 — впускной клапан;
22 — звездочка распределительного вала;
23 — корпус подшипников распределительного вала;
24 — распределительный вал;
25 — пружины клапана;
26 — крышка головки блока цилиндров;
27 — крышка маслозаливной горловины;
28 — рычаг клапана (рокер);
29 — регулировочный болт;
30 — головка блока цилиндров;
31 — датчик указателя температуры охлаждающей жидкости;
32 — свеча зажигания;
33 — прокладка головки блока цилиндров;
34 — поршень;
35 — держатель заднего сальника;
36 — задний сальник коленчатого вала;
37 — упорное полукольцо коленчатого вала;
38 — крышка коренного подшипника;
39 — маховик;
40 — блок цилиндров;
41 — крышка картера сцепления;
42 — поддон картера.
Принципиально конструкция двигателя 21213 аналогична конструкции других двигателей ВАЗ «Классика», но имеет ряд конструктивных отличий. В частности, этот мотор стал первым в «классическом» модельном ряду, получившим цилиндры диаметром 82 мм — до этого, начиная с «Копейки», все двигатели имели цилиндры диаметром 76 и 79 мм. Это позволило увеличить рабочий объем, но для сохранения габаритов двигателя пришлось пойти на некоторые компромиссы, о которых скажем чуть ниже.
Основу двигателя составляет цельнолитой чугунный (из низколегированного чугуна) блок цилиндров 21213-1002011, за его основу взят блок «классических» моторов ВАЗ, в котором были выполнены цилиндры увеличенного диаметра и изменено положение полостей водяной рубашки. Однако сам блок имеет те же габариты, что и у «классических» моделей — несмотря на увеличенный диаметр цилиндров, расстояние между их центрами осталось прежним — 95 мм. В настоящее время выпускаются блоки пяти классов допуска размеров цилиндра, классы маркируются латинскими буквами «A», «B», «C», «D» и «E» на нижней привалочной плоскости.
В нижней части блока выполнено пять опор, с помощью которых удерживается коленвал, причем две опоры — в передней и задней стенках, еще три опоры — на специальных отливах, заодно выполняющих роль ребер жесткости. Все опоры оснащаются крышками, причем технология изготовления всего узла такова, что крышки подгоняются под конкретные опоры и не могут друг с другом меняться местами.
Сверху блок закрывается головкой блока цилиндров 21213-1002011, отлитой из алюминиевого сплава. ГБЦ разработана специально под установку на двигатель 21213, она имеет иную конструкцию и габариты, поэтому не взаимозаменяема с головками «классических» моделей. В частности, данная головка рассчитана под более высокую компрессию, поэтому имеет усиленную конструкцию, а также камеру сгорания иной формы (клиновидной). Так что возможность установки на мотор 21213 головок от моторов 2103 или 2106, и наоборот, установка на двигатель 21213 головок от 2103 или 2106 — не более, чем заблуждение, попытки такой замены приведут лишь к поломке головок.
На ГБЦ установлен чугунный распределительный вал 21213-1006010, разработанный специально для данного двигателя. Вал смонтирован на пяти подшипниках, которые, в свою очередь, удерживаются специальным корпусом из алюминия. Привод распредвала — цепной, от коленчатого вала, цепь взята от мотора ВАЗ-2103. Для повышения эксплуатационных характеристик в двигателе используется специально разработанный натяжитель цепи с удлиненным башмаком.
В головке также находится клапанный механизм, состоящий из 8 стальных клапанов (4 впускных и 4 выпускных, тарелки впускных имеют больший диаметр), их седел и втулок, рычагов, пружин и других деталей. Интересно, что весь клапанный механизм практически в неизменном виде взят от двигателя ВАЗ-2101. Механизм ГРМ закрыт крышкой, в которой предусмотрена маслозаливная горловина.
Для двигателя была разработана своя поршневая группа, все детали кардинально отличаются от более ранних двигателей. Поршни — литые алюминиевые, сложной формы, в днище выполнена выемка, образующая вторую половину камеры сгорания, а также и углубления под клапаны. На каждый поршень устанавливается по три кольца. Поршни производятся пяти классов по номинальному диаметру, классы аналогичны классам блока цилиндров, в новые двигатели устанавливаются головки и поршни одного класса. Также поршни делятся на три класса по диаметру отверстия, предназначенного для установки поршневого пальца. Обозначение классов (диаметра поршня и диаметра отверстия под палец) выбиты на днище поршня, здесь же выбивается и другая маркировка. По массе поршни выпускаются одного класса, что снимает необходимость их подбора при ремонте ЦПГ.
Поршень передает усилие на коленвал через поршневой палец и шатун 21213-1004045, изготовленные из стали. Шатуны были специально разработаны для данного мотора, в них приняты меры по повышению прочности и улучшению смазки. Монтаж крышки на шатунной шейке производится с помощью болтов особой конструкции, которые препятствуют ослаблению крепления со временем. Шатуны делятся на три класса по внутреннему диаметру втулки, предназначенной для установки пальца (номинальный диаметр 22 мм).
Палец имеет длину 67 мм, он монтируется в поршне стандартно — с помощью стопорных колец. Поршневые пальцы также делятся на три класса по внешнему диаметру, маркировка производится цветом: синим обозначается самый тонкий палец, зеленым — среднего диаметра, красный — самого большого диаметра. Шаг между классами шатунов и пальцев составляет 0,004 мм.
Коленчатый вал 21213-1005015 был разработан на основе коленвалов «классических» моделей, он имеет ряд существенных доработок. Коленвал состоит из четырех шатунных и пяти коренных шеек, разделенных щеками. На каждой щеке (заодно с ней) выполнен противовес для балансировки коленвала, и именно в этом заключается одно из основных отличий нового вала от старых, в которых противовесами оснащались только крайние и центральные щеки.
Коленвал отливается из специального чугуна повышенной прочности, в его шейках выполнены масляные каналы, обеспечивающие смазку и очистку масла от механических загрязнений. Для удаления грязи предусмотрены специальные пробки. В передней части коленвала устанавливается звездочка привода ГРМ, а также шкив привода водяной помпы и генератора. С обратной стороны посредством фланца устанавливается чугунный маховик с напрессованным стальным зубчатым венцом.
Установка коленчатого вала в блок цилиндров производится с помощью полуколец (в передней части — сталеалюминиевое, в задней части — металлокерамическое) и сталеалюминиевых вкладышей, на таких же вкладышах устанавливаются и шатуны.
В нижней части блок цилиндров закрывается масляным поддоном (монтируется через прокладку), в котором находится масляный насос шестереночного типа и его приемный патрубок, объединенный с сетчатым фильтром.
Вкратце рассмотрим устройство и конструкцию основных систем двигателя 21213.
Система охлаждения — жидкостная, с принудительной циркуляцией, двухконтурная, охлаждающая жидкость циркулирует по водяной рубашке в блоке цилиндров и в ГБЦ. Циркуляция обеспечивается центробежным водяным насосом, который посредством клиноременной передачи соединен со шкивом коленвала и генератора. Интересно, что крыльчатка вентилятора, охлаждающего радиатор, установлена непосредственно на шкиве помпы, она расположена за радиатором, и поэтому работает на всасывание. Естественно, вентилятор при запущенном двигателе всегда вращается, что вынуждает владельцев «Нивы» в зимнее время года закрывать радиатор картонкой.
Система питания — классическая карбюраторная. Сверху на карбюраторе монтируется корпус воздушного фильтра, к которому подведены патрубок забора холодного (наружного) и теплого (от двигателя) воздуха. Топливный насос диафрагменного типа монтируется на двигателе, его привод реализован через толкатель от эксцентрика, расположенного на валу привода масляного насоса и трамблера. Также в насосе предусмотрен рычажок для ручной подкачки. Топливо из бака на насос подается через топливный фильтр. Система питания объединена с системой принудительной вентиляции картера и частично с системой рециркуляции отработанных газов.
Система зажигания — бесконтактная, построена на основе трамблера (датчика-распределителя) 3810.3706 и единой для всех свечей катушки зажигания 27.3705. Управление системой зажигания производится с помощью коммутатора 3620.3734. Система зажигания в целом аналогична двигателям ВАЗ «классических» моделей и не имеет особенностей.
Система выпуска отработанных газов — традиционная, построена на основе чугунного выпускного коллектора, приемной трубы и двух глушителей. На коллекторе расположены компоненты системы рециркуляции ОГ (клапан, управляемый установленным на впускном коллекторе термовакуумным включателем, и патрубок, соединенный с впускным коллектором).
Как нетрудно заметить, несмотря на ряд отличий, мотор ВАЗ-21213 в целом аналогичен другим двигателям ВАЗ. Но у него есть некоторые особенности эксплуатации, которые зачастую доставляют проблемы владельцам автомобилей «Нива».
Особенности эксплуатации двигателя ВАЗ-21213
Эксплуатация автомобилей «Нива» с двигателем 21213 не отличается от эксплуатации любых автомобилей с карбюраторными бензиновыми моторами — здесь актуальны все рекомендации по холодному и горячему пуску мотора, по зимней эксплуатации и т.д.
Однако у двигателя 21213 есть и ряд только типичных для него проблем. В частности, из-за увеличения диаметра цилиндров уменьшилась толщина слоя охлаждающей жидкости в блоке и в ГБЦ, а значит, несколько снизилась эффективность работы системы охлаждения. Это приводит к частому перегреву мотора при длительной работе на высоких оборотах, поэтому при эксплуатации «Нивы» нужно проявлять умеренность.
Из других проблем можно выделить нетипичная для двигателей ВАЗ «привередливость» по отношению к моторным маслам. Производитель настоятельно рекомендует использовать в моторе 21213 строго определенные масла, и только в этом случае можно без проблем достичь пробега 120-160 тысяч км. Если же в двигатель лить масло без разбора и чрезмерно нагружать его, то первый капитальный ремонт придется делать на 90 тысячах км пробега или даже раньше.
Из других особенностей двигателя можно выделить повышенный уровень шума и довольно высокий расход масла. Также владельцам автомобилей модельного ряда «Нива» приходится мириться с тем, что их силовые агрегаты приходится ремонтировать чаще, чем моторы на иномарках — такова особенность недорогих отечественных моторов, и от этого никуда не деться.
Особенности технического обслуживания и ремонта двигателя
Технические обслуживание двигателя 21213 регламентировано производителем, в общем случае оно сводится к следующему:
• Каждые 500 км пробега — проверка уровня масла, при необходимости — долив масла;
• Первые 2000-3000 км пробега (новый двигатель) — замена моторного масла;
• Каждые 10 тысяч км пробега (ТО-1) — замена моторного масла и масляного фильтра, а также проверка клапанного механизма (зазоров), проверка токсичности ОГ и регулировки системы рециркуляции ОГ, регулировка холостого хода, осмотр уплотнений на предмет утечек;
• Каждые 30 тысяч км пробела — промывка системы смазки двигателя.
АвтоВАЗ допускает использовать большое количество типов моторных масел, при выборе необходимо ориентироваться на климатические особенности региона, в котором эксплуатируется автомобиль. То есть, обязательно нужно опираться на класс масла по SAE или по API. Всего в двигатель заливается 3,75 литров масла. Рекомендуется постоянно использовать один и тот же тип и марку масла, и переходить на другой смазочный материал только в случае острой необходимости.
В качестве охлаждающей жидкости используется антифриз, его объем в двигателе составляет 10,7 литра. Наиболее часто применяются различные марки тосола, но допустимо применять отечественные и зарубежные аналоги этого антифриза, которых сегодня очень много на рынке.
В заключение нужно несколько слов сказать об особенностях ремонта цилиндро-поршневой группы двигателя 21213. Допустимый максимальный износ цилиндров составляет 0,15 мм, при превышении этого значения допустима расточка цилиндров на два ремонтных размера — 0,4 и 0,8 мм от номинального диаметра. Соответственно, после расточки в двигатель нужно устанавливать новые поршни, специально для этого продаются поршни двух ремонтных размеров, которым соответствуют классы «C» и «E». Важно отметить, что на днище поршней первого ремонтного размера выбит треугольник, второго ремонтного размера — квадрат. При исчерпании ресурса по расточке необходимо полностью менять цилиндры и поршни.
Что касается коленчатого вала, то для него выпускаются вкладыши четырех ремонтных размеров (одинаковые для шатунных и коренных шеек), их внешний диаметр одинаков, а внутренний меньше на 0,25, 0,5, 0,75 и 1 мм. Также для коленвала выпускаются два типа полуколец — с номинальным размером, и с увеличенным на 0,127 мм. Замена полуколец производится в случае, если люфт (осевой зазор) коленвала достигает 0,06-0,26 мм. Если же зазор достигает 0,35 мм, то следует заменить коленчатый вал.
Регулярное обслуживание с использованием качественных расходных материалов, и своевременный ремонт — вот две составляющих долгой и надежной эксплуатации двигателя ВАЗ-21213. Ведь только надежный и качественный двигатель наделяет «Ниву» ее настоящим мужским характером и бескомпромиссным подходом к бездорожью.
Она служит для подвода масла к трущимся поверхностям. Смазка уменьшает трение и износ деталей двигателя, охлаждает и очищает поверхности от продуктов износа.
Система смазки двигателя автомобиля комбинированная — под давлением и разбрызгиванием. Под давлением смазываются наиболее нагруженные трущиеся детали: коренные и шатунные подшипники коленчатого вала, опорные подшипники распределительного вала и подшипники вала привода масляного насоса. Разбрызгиванием смазываются стенки цилиндров, поршни, поршневые кольца, поршневые пальцы, детали газораспределительного механизма, его привода и другие детали.
Масла, используемые для двигателя: летние М-12Г1, М-12ГИ; зимние М-8Г1, М-8ГИ; всесезонные М-6310Г1, М-10ГИ.
Система смазки включает в себя: масляный поддон, масляный насос с редукционным клапаном и маслоприемником, масляный фильтр, маслопроводы (каналы в головке и блоке цилиндров, коленчатом и распределительном валах), заливную горловину и указатель уровня масла.
Рис. 6. Принципиальная схема системы смазки двигателя:
1 — поддон картера: 2 — маслопрнемник; 3 — масляный насос; 4 — редукционный клапан; 5 — масляный Фильтр: 6 — масляная магистраль; 7 — масляные каналы; 8 — валик привода насоса; 10 — центральный клапан распределительного вала; 11 — заливная горловина; 12 — распределительный вал. 13 — коленчатый вал; 14 — маслоизмерительный стержень.
Принципиальная схема системы смазки двигателя автомобиля «Нива» ВАЗ-2121 показана на рис. 6. Масло заливается в поддон 1 через горловину 11, его количество контролируется специальным стержнем 14, конец которого находится в масляной ванне. При работе двигателя масло забирается из поддона насосом 3 через маслоприемник 2 и по приемному каналу в блоке цилиндров подается в фильтр 5, который включен в масляную магистраль 6 последовательно. Из фильтра масло через магистраль 6 и канал 7 в блоке цилиндров под давлением поступаем соответственно к коренным подшипникам коленчатого вала 13 и подшипнику валика привода масляного насоса 8. Максимальное давление масла, создаваемое насосом, ограничивается редукционным клапаном 4, установленным в масляном насосе. При засорении фильтра 5 масло поступает и масляную магистраль, минуя фильтр, через перепускной клапан, который установлен в фильтре. От коренных подшипников масло через внутренние каналы коленчатого вала подается к шатунным подшипникам и от них через отверстия в нижних головках шатунов разбрызгивается на стенки цилиндров. Поршневые кольца и поршневые пальцы смазываются маслом, снимаемым со стенок цилиндров, и масляным туманом, находящимся внутри двигателя. К центральному опорному подшипнику распределительного вала 12 масло из фильтра под давлением поступает через магистраль 6 и канал 9. Поступившее масло через канавку в опоре попадает в центральный канал 10 распределительного вала и из него к другим опорным подшипникам и кулачкам вала. Звездочка и цепь привода распределительного вала смазываются маслом, вытекающим из переднего опорного подшипника вала. Стержни клапанов, направляющие втулки и другие детали клапанов смазываются маслом, разбрызгиваемым механизмами двигателя при их работе. Отработавшее масло стекает в поддон картера Давление масла в системе контролируется электрическим манометром и контрольной лампой, датчики которых установлены на блоке цилиндров двигателя.
Масляный поддон (см. рис. 2) является резервуаром для масла. Он закрывает двигатель снизу, и в нем происходит охлаждение масла. Масляный поддон стальной, штампованный. Внутри поддона имеются вертикальные и горизонтальные перегородки, уменьшающие колебания масла при движении автомобиля. Поддон крепится к нижнему торцу блока цилиндров (к картеру) через уплотнительную прокладку. Он имеет резьбовое отверстие с пробкой, предназначенное для слива масла.
Масляный насос (рис. 7) подает масло под давлением к трущимся поверхностям. Масляный насос шестеренчатого типа, односекционный. К корпусу 7 насоса через крышку 6 прикреплен маслоприемный патрубок.2 с фильтрующей сеткой 1 и редукционным клапаном 5. Ведущая шестерня 10 напрессована на ведущем вале 9 насоса. Ведомая шестерня 11 свободно вращается на оси, запрессованной в корпусе масляного насоса. При вращении шестерен создается разрежение, и масло через фильтрующую сетку и патрубок-поступает под крышку 6 насоса и через отверстие 12 в крышке в полость разрежения корпуса насоса. Масло, заполняющее впадины между зубьями шестерен, переносится в полость нагнетания, а оттуда поступает в приемный канал блока цилиндров двигателя. При повышении давления масла в системе смазки более 4,5 кГс/см 2 (0,45 МПа) редукционный клапан 5 открывается, перепуская при этом часть масла из полости нагнетания в маслоприемный патрубок 2, и давление в системе не повышается. Ведущему валу насоса передается вращение с помощью шестерни от вала привода масляного насоса, который приводится цепной передачей от коленчатого вала двигателя.
Рис. 7. Масляный насос:
1 — фильтрующая сетка; 2 — маслоприемный патрубок: 3 — шайба; 4 — пружина; 5 — редукционный клапан; 6 — крышка; 7 — корпус; 8 — ось; 9 — ведущий вал; 10 — ведущая шестерня; 11 — ведомая шестерня; 12 — отверстие.
Масляный фильтр очищает масло от твердых частиц (продуктов износа трущихся деталей, от нагара и т. п.), так как они вызывают . повышенный износ деталей и засоряют масляные магистрали. Масляный фильтр полнопоточный (пропускает все нагнетаемое. масло), неразборный с перепускным клапаном. Его фильтрующий элемент бумажный со специальной вставкой из вискозного волокна. Нагнетаемое насосом масло поступает в фильтр, проходит через поры фильтрующего элемента, очищается в нем и выходит в масляную магистраль блока цилиндров. Вставка фильтрующего элемента очищает масло при пуске холодного двигателя, когда оно не может пройти через бумажный фильтрующий элемент. При сильном загрязнении фильтра, а также при повышенной вязкости масла (при низких температурах) открывается перепускной клапан масляного фильтра, и неочищенное масло из фильтра поступает в масляную магистраль.
Вентиляция картера двигателя служит для удаления картерных газов, которые состоят из горючей смеси и продуктов сгорания, разжижают масло и образуют в нем смолистые вещества и кислоты. Кроме того, они повышают давление в картере двигателя и вызывают утечку масла через уплотнения.
Система вентиляции картера двигателя (рис. 8) закрытого типа. Она обеспечивает за счет разрежения во впускном трубопроводе принудительное удаление картерных газов в цилиндры двигателя на догорание. При работе двигателя картерные газы отсасываются через маслоотделитель 7 и шланг 6 в вытяжной коллектор 4 воздушного фильтра 3. Из вытяжного коллектора при холостом ходе и малых нагрузках двигателя газы поступают через шланг 2 и-золотник 1 под дроссельную заслонку карбюратора. При остальных режимах работы двигателя картерные газы поступают в карбюратор через воздушный фильтр. В маслоотделителе 7 из газов выделяется масло, которое по трубке 8 стекает в масляный поддон. Пламегаситель 5 исключает проникновение пламени в картер двигателя при вспышках в карбюраторе.
Рис. 8. Система вентиляции картера двигателя:
1 — золотник; 2 — шланг отвода газов; 3 — воздушный фильтр; 4 — вытяжной коллектора 5 — пламегаситель; 6 — шланг отсоса газов; 7 — маслоотделитель; 8 — трубка маслоотделителя.
Начиная с 1990 года, производитель Авто ВАЗ работал над двумя проектами – разработка мотора для Нивы большей мощности, чем 2121, и создание ДВС для Жигулей 2107. В итоге проекты объединили, получившийся двигатель 21213 использовали для комплектации Lada 4х4, на «семерку» он не попал, так как больше подходил для модельного ряда полноприводных авто 2121.
Характеристики мотора 21213
Требованиями для мотора внедорожника на момент проектирования были:
- увеличить мощность и крутящий момент, хотя бы на средних оборотах;
- обеспечить приемлемый расход топлива в пределах 12 л/100 км;
- обеспечить базу для инжекторной модификации на перспективу.
В двигателе использован коленвал с «длинным» радиусом кривошипа и цилиндры 82 мм. При обрыве привода газораспределительного механизма он гнет клапана, зато на 3000 об/мин крутящий момент составляет 126 Нм, а мощность повышена до 81 л. с. Заводской тюнинг использовал модернизированное навесное – Карбюратор Солекс, и увеличенные объемы камер сгорания.
Оставшаяся от классических заднеприводных моделей схема двигателя – продольное расположение под капотом относительно движения, подошла для полноприводной схемы без доработок.
Получившиеся технические характеристики версии 21213 имеют вид:
| Изготовитель | АвтоВАЗ |
| Марка ДВС | 21213 |
| Годы производства | 1994 – … |
| Объем | 1690 см 3 (1,7 л) |
| Мощность | 61 кВт (82 л. с.) |
| Момент крутящий | 126 Нм (на 3000 об/мин) |
| Вес | 117 кг |
| Степень сжатия | 9,3 |
| Питание | карбюратор Солекс |
| Тип мотора | рядный |
| Зажигание | трамблер |
| Число цилиндров | 4 |
| Местонахождение первого цилиндра | ТВЕ |
| Число клапанов на каждом цилиндре | 2 |
| Материал ГБЦ | сплав алюминиевый |
| Впускной коллектор | дюралевый |
| Выпускной коллектор | литой чугунный |
| Распредвал | оригинальный профиль кулачков |
| Материал блока цилиндров | чугун |
| Диаметр цилиндра | 82 мм |
| Поршни | оригинальные |
| Коленвал | от 2103 |
| Ход поршня | 80 мм |
| Горючее | АИ-92 |
| Нормативы экологии | Евро-0 |
| Расход топлива | трасса – 8,3 л/100 км |
смешанный цикл 10,5 л/100 км
город – 11,5 л/100 км
реальный 160000 км
выпускные темные
маховик – 62 – 87 Нм
болт сцепления – 19 – 30 Нм
крышка подшипника – 68 – 84 Нм (коренной) и 43 – 53 (шатунный)
головка цилиндров – три стадии 20 Нм, 69 – 85 Нм + 90° + 90°
С учетом года выпуска (1994 г.) и низкой степенью сжатия (9,3 единицы) пользователи заливали 92 бензин, а изготовителем движков рекомендовано АИ 91 – 93. О соблюдении протокола экологичности речь еще не шла, поэтому мотор считается Евро-0.
Особенности конструкции
Создавался двигатель 21213 из рабочей версии 2121 с учетом новых разработок для мотора ВАЗ 2107, которые так и не были завершены. Основными отличиями от ДВС Нивы стали:
- поршни новой конструкции;
- изменение параметров ГБЦ и шатунов;
- модернизация коленвала;
- доработка распредвала;
- использование карбюратора Солекс модификации 21073;
- улучшенная система смазки;
- оригинальная конструкция башмака натяжителя цепи.
Подробное описание узлов содержит мануал завода-производителя. Для снижения себестоимости конструкторы использовали преимущественно имеющиеся в производстве детали моторов, уже находящихся в серийном производстве на момент 1994 года:
- блок цилиндров стандартный, от 2103, высота 214,58 мм, межцентровое расстояние цилиндров 95 мм;
- коленвал – взят от 2103 с радиусом кривошипа 40 мм, оборудован дополнительно противовесами, в шейках шатунов просверлены масляные каналы, а их диаметры увеличены на 0,02 мм;
- головка блока цилиндров использована от 21011, но увеличены камеры сгорания (30 см 3 каждая), сточена высота до 111 мм;
- клапанный механизм ГРМ – применен от 2101 без изменений;
- цепь ГРМ – втулочно-роликовая двухрядная от 2103.
Заводская форсировка обеспечила мощность 81 л. с и момент 126 Нм, однако производитель оставил потенциал около 45 – 60 л. с. При этом он рекомендует улучшать своими руками впускной и выпускной тракт без расточки цилиндров и турбирования мотора.
Основной особенностью системы смазки является наличие пробок для накопления, а затем удаления грязи из масла.
Плюсы и минусы
На момент создания ДВС 21213 обладал следующими преимуществами в отношении более ранних версий:
- беспроблемный карбюратор – не требует частой регулировки, при настройке специалистом обеспечивает расход бензина на уровне инжекторного впрыска;
- улучшение характеристик – помимо мощности/крутящего момента повысилась оборотистость и приемистость;
- несколько ремонтных размеров ШПГ – капитальный ремонт можно выполнить несколько раз без покупки нового блока.
Недостатком является избыточный шум при работе ДВС, высокий расход ГСМ и антифриза. В настоящее время вместо стандартных эластичных прокладок ГБЦ можно использовать металлопакеты с большим эксплуатационным ресурсом. Однако потребуется станочная шлифовка поверхности головки и блока, соответственно.
Пользователи отмечают в числе минусов мотора низкое качество заводской сборки. Например, втулки пальцев шатунов впрессованы неправильно – разрезом в произвольном направлении. А максимальные нагрузки эти детали испытывают в мертвых точках, поэтому в литературе рекомендуется запрессовывать из либо под 45 градусов, либо в горизонтальном направлении, что позволит увеличить ресурс этого расходника.
В каких авто использовался?
Устанавливался мотор 21213 на несколько автомобилей АвтоВАЗ:
- Нива 21213 – отечественный трехдверный внедорожник;
- Лада 21313 – удлиненная пятидверная версия Нивы;
- Надежда 2120 – российский минивэн.
В сравнении с базовым вариантом 2121 характеристики двигателя намного выигрывают, выпускается мотор до сих пор.
Техобслуживание
Для нормальной эксплуатации двигатель 21213 следует обслуживать в указанные сроки:
- 10000 км – меняются масло вместе с фильтром;
- 20000 км – проверка работоспособности термостата, обновление фильтра салонного;
- 30000 км – замена фильтра топливного и воздушного;
- 60000 км – обновляются свечи, АКБ и производится прочистка вентиляции картера;
- 100000 км – переустановка кислородного датчика;
- 200000 км – может потребоваться замена цепи ГРМ.
Несмотря на то, что устройство ДВС скопировано с моторов продольного расположения с гораздо более высоким ресурсом, используется он на внедорожнике с неотключаемым полным приводом, поэтому узлы изнашиваются интенсивнее.
Неисправности: причины, устранение
По результатам многолетней эксплуатации мотор 21213 имеет следующие поломки:
| Мотор не запускается | 1)не открывается заслонка карбюратора при воспламенении |
3)внутри карбюратора нет бензина
2)замена или ремонт
3)промывка фильтров и топливопровода
2)поврежденная трубка дренажа
3)сбой регулировок ХХ
3)регулировка холостого хода винтами
2)засор воздушного фильтра
4)поломка топливного насоса
5)поломка карбюратора
3)ремонт и регулировки
5)настройки или прочистка
Официальное руководство по эксплуатации производителя АвтоВАЗ содержит пошаговые действия, позволяющие произвести капремонт или плановое обслуживание собственными силами.
Тюнинг
Карбюраторный двигатель 21213 невозможно перепрошить из-за отсутствия ЭБУ, поэтому производится механический тюнинг:
- замена жиклеров – т125 вZD135 (2 кам.) вместо т110 вDZ150 (1 кам.);
- доработка ускорительного насоса – замена носика;
- очистка от нагара – аппаратами ВД, чистящими средствами.
После этого повысится качество поступления топлива в газораспределительный механизм. Далее необходим тюнинг самого ГРМ:
- расточка седел и увеличение диаметра клапанов;
- аналогичные действия с колодцами толкателей;
- замена форсунок управляющего блока.
Выпускная система модернизируется изменением схемы (вариант 4/2/1 паук) или установкой резонансного глушителя. Во впускном коллекторе выравнивается длина каналов, шлифуются внутренние поверхности литья или для каждого цилиндра монтируется собственный ресивер.
Таким образом, мотор 21213 считается достаточно надежным (оценка +3), но очень шумным силовым приводом внедорожника. В сравнении с предыдущими ДВС увеличена мощность, использован новый карбюратор. Добавилась мощность и крутящий момент на 3000 оборотах.