Ваз: новинки под капотом

ТЕХНИКА

ВАЗ: НОВИНКИ ПОД КАПОТОМ

О том, что "засидевшийся" в подготовке производства VAZ 2110 стал наконец-то поступать в продажу, знают, наверное, уже все автомобилисты России. Не всем, правда, известно, что новый автомобиль пока оснащается старым двигателем VAZ 21083. Но, как утверждают на Волжском автозаводе, начало серийного выпуска современного шестнадцатиклапанного двигателя VAZ 2112 не за горами. Есть на ВАЗе и другие разработки, которые уже дошли до производства или вот-вот увидят свет. О конструкции новых тольяттинских моторов рассказывает начальник отдела проектирования двигателей Генерального департамента развития ВАЗа Вячеслав МЕШКОВ.

ДЛЯ "ДЕСЯТКИ"

Новый двигатель для VAZ 2110 (его индекс 2112) создавался не с чистого листа. Изучив его техническую характеристику, несложно заметить, что основные геометрические размеры (межцилиндровое расстояние, диаметр и ход поршня) такие же, как и у "восемьдесят третьего" мотора. В самом деле, блок цилиндров нового двигателя почти аналогичен по конструкции блоку VAZ 21083. Отличия все же есть. Самое существенное - уменьшенный до 10 мм диаметр болтов крепления головки и, соответственно, отверстий для них в блоке. При обработке цилиндров применена современная технология плосковершинного хонингования. Это позволит уменьшить износ деталей цилиндро-поршневой группы и повысить надежность двигателя. И последнее отличие - приливы под датчики системы впрыска топлива, которых нет на "восемьдесят третьем" моторе.

Коленчатый вал 2112 отличается конструкцией противовесов, но хотя полностью взаимозаменяем с валом 21083, имеет новшество: на носке вала установлен демпфер крутильных колебаний.

Шатунно-поршневая группа оригинальная. Поршневой палец - плавающего типа. От осевых перемещений он фиксируется стопорными кольцами.

Форма днища поршня диктуется прежде всего шатровой камерой сгорания, традиционной для двигателей с четырьмя клапанами на цилиндр. Масляное охлаждение поршня призвано снизить его температуру. Масло под давлением подается на поршень снизу из специальной форсунки, установленной в блоке цилиндров.

Теперь о главном - новой головке блока цилиндров. Она создана в сотрудничестве с фирмой "Порше". Два распределительных вала приводятся зубчатым ремнем со специальным полукруглым профилем зубьев. Специальный кожух надежно защищает зубчатый ремень от попадания грязи и т. п. В приводе клапанов установлены гидротолкатели. Теперь не надо регулировать зазоры, к тому же упрощена технология сборки головки. Для двигателей "восьмого" семейства эта операция была автоматизирована. Теперь вообще не надо подбирать регулировочные шайбы - шестнадцать раз для одного двигателя! Использование гидротолкателей потребовало усовершенствовать смазочную систему двигателя, чтобы исключить возможность обратного слива масла и, как результат, потерю работоспособности гидротолкателей.

Следующая особенность - одна клапанная пружина вместо двух. У нового клапана уменьшен диаметр стержня, поэтому уменьшились его масса и инерционные нагрузки на пружину. Усилия единственной пружины достаточно, чтобы своевременно возвращать клапан на место.

Система распределенного впрыска топлива разработана совместно с фирмой "Дженерал моторс". Впрыск фазированный - момент подачи топлива синхронизирован с моментом открытия впускного клапана. Установка карбюратора на двигатель VAZ 2112 не предусмотрена: впускная труба под карбюратор даже не разрабатывалась.

Новый мотор потребовал новых, компактных свечей. Они устанавливаются в глубоких колодцах в головке блока цилиндров. Для привычных больших свечей колодцы пришлось бы делать шире, а это невозможно: головка скомпонована очень плотно. Такие свечи, как, кстати, и зубчатый ремень, выпускаются многими фирмами и продаются в России.

Для установки двигателя на автомобиль используется гидроопора сложной конструкции. Она позволяет ощутимо уменьшить вибрации, передаваемые двигателем на кузов автомобиля.

ДЛЯ "НИВЫ"

Журнал "За рулем" уже сообщал, что часть длиннобазных автомобилей ВАЗ-2129 и VAZ 2131, которые выпускает Опытно-промышленное производство ВАЗа, комплектуют двигателем увеличенного до 1,8 л рабочего объема. Этот мотор делают там же, в ОПП. Его индекс ВАЗ-2130, он создан на базе серийного "двести тринадцатого" двигателя "Нивы". Увеличением хода поршня на 4 мм рабочий объем доведен до 1774 смз. На новом двигателе может устанавливаться оригинальный распределительный вал, изменены фазы газораспределения. Система зажигания - бесконтактная. "Кормит" мотор топливом пока что привычный нам карбюратор типа "Солекс".

Высота блока цилиндров увеличена на 1,4 мм, применен оригинальный коленчатый вал с измененным радиусом кривошипа. Модернизированный мотор почти на 2 кВт мощнее базовой модели, возрос крутящий момент - весьма кстати для потяжелевшей длинной "Нивы".

ДЛЯ ЛЮБОГО ВАЗа

История двухлитрового шестнадцатиклапанного двигателя VAZ 21203 довольно длинная. Несколько лет назад велись работы над двигателем такого рабочего объема. До производства тот мотор не дошел, но наработки остались. И когда появился двигатель VAZ 2112, решили его головкой "накрыть" тот экспериментальный блок. Эксперимент оказался весьма удачным. Головку, правда, пришлось доработать - увеличить проходные сечения клапанов, но главное - мотор сразу получился вполне работоспособный. Сейчас двигатель VAZ 21203 доводят, а выпускать его планируют силами ОПП.

Самая интересная особенность этого мотора - универсальность. Его можно установить как под капот переднеприводного автомобиля, так и на ВАЗы классической и полноприводной компоновки. Есть, правда, на пути "двести третьего" одно серьезное препятствие - ресурс трансмиссии вазовских машин, когда-то рассчитанный на куда более слабые двигатели. Но эта проблема не из разряда неразрешимых.

ПЕРСПЕКТИВЫ

Двигатель VAZ 2112 еще не стал серийным, но уже идет работа по его дальнейшему совершенствованию. В первую очередь планируем оснастить его впускным трубопроводом переменной длины. На зарубежных моторах это уже не новинка, там их применяют все шире. Поясним вкратце, в чем достоинство этой системы.

В процессе работы двигателя воздух в трубопроводе совершает колебательные движения. Если подобрать нужную длину впускной трубы, можно добиться, чтобы в момент открытия впускного клапана к нему подходила очередная волна давления. Это позволяет улучшить наполнение цилиндра. Но двигатель - агрегат многорежимный, поэтому на разных оборотах требуется, строго говоря, различная длина впускной трубы. Плавная регулировка длины - задача технически трудновыполнимая. Но даже предложив воздуху два пути: длинный - в режиме максимального крутящего момента и короткий - в режиме максимальной мощности, можно значительно улучшить показатели мотора и, главное, избавиться от основного недостатка многоклапанных двигателей - достижения максимума крутящего момента при высоких оборотах коленчатого вала.

Те же цели преследует и другая перспективная разработка - система для изменения фаз газораспределения. Оборудованный ею мотор должен стать еще более тяговитым, лучше приспосабливаться к изменению нагрузки.

От редакции. Мы надеемся в скором времени познакомить читателей с "живыми" двигателями ВАЗ-2130 и VAZ 2112. Первый станет "сердцем" редакционной длинной "Нивы", второй со временем заменит "восемьдесят третий" двигатель под капотом нашей "десятки". Вот тогда мы расскажем об эксплуатации новых моторов.

Двигатель VAZ 2112: 1 - коленчатый вал; 2 - шатун; 3 - плавающий поршневой палец; 4 - поршень; 5 - болт крепления головки; 6 - выпускной клапан; 7 - гидротолкатель; 8 - распределительный вал; 9 - ресивер; 10 - форсунка; 11 - впускная труба; 12 - впускной клапан.