184
185
186
ТЕХНИКА | ДВИГАТЕЛЬ ВАЗ-21116С ЛЕГКОЙ ДУШОЙнНовый восьмиклапанный двигатель с индексом ВАЗ-21116 –это глубокая модернизация 1,6-литрового мотора (ВАЗ-21114), которыйскоро уйдет в отставку со своей верной спутницей «Самарой».В управлении проектирования двигателей Волжского автозаводаМаксим Сачков выяснил, чем новый агрегат лучше предшественникаи какие переделки для этого потребовались.Новый н модуль впуска опробовали ещена промежуточном варианте – двигателеВАЗ-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 получилболее длинные каналы, что позволилоподнять крутящий момент, приблизившиськ показателям шестнадцатиклапанника.При этом у ВАЗ-21116 его пик достигнутна 700–800 об/мин ниже. Другая важнаяособенность: на входе в ресивер теперьустановлен электромеханический модульдроссельной заслонки (обиходное название«е-газ»), а от педали акселератора к двигателю протянут не тросик, а провода. Темсамым блок управления получил возможность полностью контролировать подачуне только бензина, но и воздуха в цилиндры. Это во благо не только экологии,но и безопасности, ведь многие электронные ассистенты (их список на вазовскихмоделях в скором времени пополнится)удерживают автомобиль на траекториив том числе путем дозирования тяги.Модернизацию восьмиклапанного двигателя ВАЗ-21114приблизили два крупныхсобытия: выпуск на рынок«Гранты» и переход всего модельногоряда на следующую экологическуюступеньку – Евро-4. И хотя прежний1,6-литровый, несмотря на солидныйвозраст (его корни тянутся к середине80-х годов прошлого века), не выглядел немощным стариком, новые стандарты и веяния требовали обширныхизменений. В то же время возможности маневра мотористам, как это частобывает, сужали финансовые рамки.Поэтому пошли по уже проторенной дорожке. Ведь несколькимигодами ранее обновление пережил16-клапанный двигатель того же объема (ВАЗ-21126), на котором обкатали некоторые технические решения. Причем унифицировать смоглине только подход, но и многие детали,например шатун с вкладышами,поршневой палец и кольца. Блокцилиндров хоть и с собственныминдексом, но в точности как у двигателя ВАЗ-21126: с дополнительнымифорсунками для охлаждения поршней маслом и платохонингованием  Массы шатуннопоршневых группдля двигателейВАЗ-21114(тяжелая ШПГ,данные в скобках)и ВАЗ-21116(облегченная ШПГ).184 За рулем 04/2012184-(1_3V)-186_VAZ MOTOR.indd 18409.03.2012 16:16:15 На правах рекламынВ прежнем катколлекторес цилиндрическим блокомчетыре канала, идущихот двигателя, сходилисьпочти в одну точку, – потокивыхлопных газов сталкивались, создавая дополнительное противодавление.В модернизированномувеличили длину труб, а приплюснутая форма блокапозволила изменить схемуих входа в «бочонок»: потокиразвели, соответственно снизив сопротивление и потери.Сделать каналы еще длиннеене позволила компоновкаи нормы по шуму: чем каналыпротяженнее, тем громчезвук. Кроме того, чем дальшекатколлектор отодвинутот двигателя, тем медленнееон прогревается и дольшевыходит на рабочий режим.Результат: больше вредныхвеществ вылетает из выхлопной трубы после пуска.миклапанного мотора частькамеры сгорания расположена в поршне (только такможно обеспечить нормальный процесс горения), подбирали размер так называемоймульды (нем. Mulde – ложбина, корыто) – углубленияв днище. Из-за критическойтемпературы в зоне первогопоршневого кольца пришлосьввести дополнительноеанодирование канавки.Кстати, 16-клапанные мото-ры испытывают меньшуютермическую нагрузку в этойзоне и потому обходятся бездополнительной обработки.У нового поршня еще однолюбопытное и очень важноедля наших условий отличие.На юбку наносят графитовоепокрытие, снижающее вероятность задиров при холодном пуске. Не исключено, чтоВАЗ-21116 поделится графитированием с 16-клапаннымиагрегатами.нОдним из самых трудоемкихпроцессов оказался подборпоршня. Поначалу хотелиоставить мотор «безвтычным» (при обрыве ремняГРМ клапаны не загибаются),поэтому первые поршнибыли с лунками на днище.Но от этой идеи отказались:из-за повышенной термонагруженности в утонённыхместах появлялись микротрещины, что сказывалосьна ресурсе. Так как у вось-  Показателимощностии крутящего моментавосьмиклапанныхдвигателейВАЗ: 21114 –с относительнотяжелой ШПГ;11183-50 – с тяжелойШПГ, но с новымивпуском и выпуском;21116 – полностьюмодернизированный.184-(1_3V)-186_VAZ MOTOR.indd 18509.03.2012 16:16:18 | ДВИГАТЕЛЬ ВАЗ-21116стенок цилиндров, снижающим продолжительность обкатки.Однако скопировать в точностивсе изменения не получилось: организовать рабочий процесс в моторес двумя клапанами на цилиндрсложнее. Тем более что требованияк модернизированному восьмиклапаннику оказались жестче. Взятьхотя бы ресурс – 160 тыс. км дляВАЗ-21126 и 200 тыс. км для ВАЗ21116. Что меняли и почему, расскажут фотографии с подписями.нЕще обширнее измененияв головке блока. Из-заизмененной камеры сгорания она подросла в высотуна 1,2 мм – такую корректировку можно вносить безсерьезной переналадки работающего в заводских цехахоборудования. Используякомпьютерное моделирование, подобрали оптимальноепроходное сечение газовыхканалов, улучшив их пропускную способность и снизивпотери на впуске. Так какмощность повысили, двига-Николай ГАНЮШКИН, начальникбюро проектирования двигателейМодернизация восьмиклапанного двигателя для переднеприводных моделей шладва года. Основными целями поставилисокращение расхода топлива и повышение динамических показателей за счетснижения механических потерь двигателя, а попутно – уменьшение вредныхвибраций и шумов. И конечно, увеличениенадежности. Нормы Евро-4 требуют, чтобыдвигатель сохранял первоначальныепараметры по выбросам вдвое дольше –до 160 тыс. км. И почти вдвое мы поднялиресурс: со 120 тыс. до 200 тыс. км.Шатунно-поршневая группа у ВАЗ21116, как и у шестнадцатиклапанника,покупная. В перспективе некоторые деталипланируем выпускать сами, а часть будемпо-прежнему закупать у иностранныхпартнеров из группы «Федерал Могул»,которые намерены локализовать производство комплектующих в России.Мы учитываем также интересы альянса«Рено» – «Ниссан». Если объемы выпус­камоторов вырастут, то разумно будетзакупать дополнительное оборудованиеи организовывать производство деталейшатунно-поршневой группы в Тольятти.тель стал более термонагруженным, поэтому пришлосьвключить в технологическийпроцесс дополнительнуюоперацию – термообработку.Кстати, ее проходят все16-клапанные головки. Крометого, ради более эффективного отвода тепла увеличилисечение охлаждающих каналов, но только тех, которымэто действительно необходимо. Повысили надежностьгазового стыка, внедривдвухслойную металлическуюпрокладку (на фото): онаобеспечивает более высокиеудельные давления и герметичность при меньшем усилиизатяжки. Это позволилоуменьшить диаметр болтов,стягивающих головку и блокцилиндров (с М12 на М10).Преимущества не тольков снижении массы и экономии металла: чем нижеусилие затяжки, тем меньшедеформируются цилиндры.Конечно, счет идет на микроны, но именно такие мелочивлияют на надежностьи ресурс.до +45 ºС и не требоватьзамены за весь ресурс двигателя. Да-да, его не придетсяменять раньше 200 тыс. км!И подтягивать тоже – об этомпозаботится автоматическийнатяжитель. Он не толькоосвобождает от лишнейоперации, но и обес­печиваетправильное натяжение, чтовлияет на ресурс в не меньшейстепени, чем качество самогоремня. Если перетянуть, стра-дают подшипники роликови водяного насоса. Последний,кстати, тоже модернизирован:установили более надежныеподшипник и сальник, а такжеподняли производительность(узел от шестнадцатиклапанника, только со шкивомпод узкий ремень). От механических повреждений приводтеперь защищает закрытыйпластиковый кожух с герметичными уплотнениями.нТак как при обрыве ремняГРМ на двигателе ВАЗ-21116поршни встречаются с клапанами, одной из важныхзадач было разработатьболее надежный и долговечный привод. Подобратьремень помог проверенныйпартнер – фирма «Гейтс».Серийный образец полностьюудовлетворял основнымтехническим условиям: работать при температуре от –40н186 За рулем 04/2012184-(1_3V)-186_VAZ MOTOR.indd 18609.03.2012 16:16:20