Двигатель 16v как работает

16 клапанный двигатель ВАЗ 2112, все его версии, обладают высокими техническими характеристиками. Ходит множество споров, по поводу эффективности силовых агрегатов, но большинство мнений и количество проданных транспортных средств говорит само за себя. Устройство моторов настолько простое, что ремонт двигателя ВАЗ 2112 автомобилисты проводят своими руками.

ВАЗ 2112 (двигатель) выходил в нескольких вариантах. Это связано с модернизацией и выпуском новых силовых агрегатов. Итак, рассмотрим, какие моторы присутствовали на ВАЗ 2112 с 16-ти клапанным механизмом:

Мотор ВАЗ 21120

Мотор ВАЗ 21124

Мотор ВАЗ 21128

На все силовые агрегаты Лада 2112 устанавливалась 5-ступенчатая механическая коробка передач.

Устройство 8 клапанного двигателя

Такие двигатели используются преимущественно на моделях начального ценового сегмента. Здесь на каждый цилиндр приходится по 2 клапана: 1 на впуск и 1 на выпуск.

Другой немаловажной особенностью таких силовых установок является то, что здесь нужен только 1 распредвал, который управляет системой впрыска бензина и выпуска отработанных газов. Для приведения его в действие достаточно простейшего ременного либо цепного механизма. Такая система гораздо проще в обслуживании и ремонте по сравнению со сложными ГРМ более дорогих машин. А такая элементарная конструкция существенно сказывается на итоговой стоимости автомобиля.

Для примера приведем схему устройства 8 клапанного двигателя ВАЗ-2114.

Выводы

Определить причины появления на приборной панели ВАЗ-2114 значка «Check Engine» достаточно просто, потому, что основными проблемы становятся: ЭБУ, топливная система и плохой бензин.

Панель приборов без чека

Если автомобилисту не под силу определить и устранить проблему самостоятельно, то рекомендуется обратиться в автосервис. Конечно, потребуется потратить определенную сумму денег, но автомастера сделают все быстро и качественно. Стоит предупредить, что любая диагностика данной неисправности начинается с проверки ЭБУ, и если автолюбитель в этом процессе не разбирается, стоит обратиться к профессионалам, чтобы ничего не нарушить в работе автомобиля.

Тюнинг блока цилиндров ДВС, переделка 8 клапанного двигателя ВАЗ-2110(2112) на 16 клапанный.

Скажите, неужели после прочтения всей вышеупомянутой информации вы не вдохновились идеей иметь авто именно с 16 клапанами ДВС? В таком случае, вам приятно будет знать, что подобного рода рода модернизация допускается. Конечно, процесс этот основательный и его невозможно выполнить без тщательной подготовки. Но результат действительно себя оправдает. У вас есть сомнения — просто прочитайте несколько следующих абзацев текста.

Если не вдаваться в технические подробности, суть тюнинга заключается в замене головы блока цилиндров на новую. Конечно, теперь у вас будет два распредвала, а также придется ломать голову над системой крепежа, ведь диаметры отверстий 16 клапанной головы не соответствуют аналогичным на 8 клапанном.

Посадочные отверстия головки блока следует рассверлить, увеличив диаметр с 10 до 12 миллиметров.

Вы можете сделать это и сами, но лучше обратиться в специализированную мастерскую. За подобного рода работы не должны взять более чем 3-4 сотни рублей. Также следует учитывать, что штатный крепежный болт головы блока цилиндров на 16 клапанов несколько меньше аналогичного для “восьмерки” и должен быть соответственно укорочен.

Лучше заранее изучить, что из себя представляет на ВАЗ 2110 двигатель 16 клапанный и тогда вы наверняка сможете самостоятельно провести подобного рода тюнинг. Необходимо будет менять ремень ГРМ, помпу насоса, ролики, проводку, свечи зажигания, шатунный механизм и прочие конструктивные элементы, обусловленные особенностью головки блока. Перед установкой на двигатель голова собирается отдельно. После окончания работ желательно также воспользоваться специализированными услугами по настройке и калибровке работы ДВС.

Тюнинг выпускного коллектора (паука)

Замена штатного выпускного коллектора на альтернативный типа “Паук” 4-1 либо 4-2-1 является достаточно эффективным и в то же время дешевым способом значительно увеличить мощность вашего автомобиля ВАЗ-2110. Стоит данная деталь порядка 2000 рублей. При покупке следует уточнить, для каких именно моделей автомобилей предназначено изделие.

Спасибо за подписку!

Выпускной коллектор 4-2-1

Спортивный выпускной коллектор “Паук” для автомобилей ВАЗ-2110(2112) считается более технологичным, осуществляя максимально эффективный отвод отработанных газов от ДВС. Кроме того, рекомендуется докупить дополнительно резонатор прямоточного типа и глушитель под него. Таким образом можно избежать сварочных работ и существенно упростить задачу тюнинга.

Процесс замены относительно долгий и займет у вас около 4 часов, желательно также выполнять работы с чьей-либо помощью, это сильно облегчает и ускоряет их. Понадобится снять штатный выпускной коллектор и приемную трубу. Можно демонтировать их в сборе. После установки “паука” процесс замены можно считать оконченным.

Как избежать дорогостоящего ремонта ДВС и блока цилиндров при обрыве ремня ГРМ

Порванный ремень ГРМ может стать причиной действительно дорогостоящего ремонта. Если ваше авто неожиданно заглохло по причине обрыва ремешка — можете быть уверены, дорогостоящий ремонт вам гарантирован (если у вас ВАЗ 2112 двигатель 16 клапанный типа 21120). Восстановление погнутых клапанов головки блока цилиндров обойдется автомобилисту в сумму порядка 10 тысяч рублей. Так что же делать? Есть вполне рациональный способ избежать напасти.

Причиной беды можно считать несовершенство конструкции двигателя. Для того, чтобы избежать проблемы, на двигателе типа ВАЗ-21124 на поршнях существуют специальные выемки (цековки), благодаря которым клапана не гнуться об поршни, встречаясь с ними при обрыве ремня ГРМ. На более ранней модели 16 клапанного двигателя (21120), выпущенного на два года раньше (в 2002), такие выемки, увы, отсутствуют.

В прочем, не велика беда и застраховаться от напасти можно самостоятельно изготовив соответствующие отверстия, например, при капитальном ремонте двигателя, либо специально разобрав его и достав из цилиндров поршни. Достаточно будет увеличить глубину цековок на 2,5 мм. работы выполняются при помощи фрезерного станка.

Поршни блока цилиндров ВАЗ 21124

Если вас пугает необходимость основательной разборки ДВС — есть и более простой метод благодаря специальному устройству ПП-12. Теперь достаточно лишь снять головку блока цилиндров и можно выполнить фрезеровку, ознакомившись с инструкцией по эксплуатации прибора. В прочем, устройство это далеко не дешевое, потому лучше всего будет обратиться за помощью в специализированную мастерскую, где и выполнят все необходимые работы.

При этом несколько увеличивается размер камеры сгорания и уменьшается степень сжатия. Мы получаем дефорсированный двигатель ВАЗ-2110. Несколько падает мощность ДВС. С другой стороны, повышаются эксплуатационные характеристики, также теперь авто можно заправлять 92 бензином и не беспокоиться насчет порванного ремня ГРМ. Согласитесь, выгода, определенно, окупает затраты.

Рождение «шеснаря»: как 16-клапанные двигатели ВАЗ дожили до наших дней

Вазовские автомобили редко могли похвастать особой авангардностью конструкции, хотя и от мировых трендов старались не отставать. Определенные успехи тоже были – к примеру, ВАЗ-2101 получил верхневальный двигатель именно вследствие настойчивости и даже упорства советской стороны. А рождавшаяся в непростой для страны период машина десятого семейства уже на уровне разработки могла похвастать другим техническим нововведением – 16-клапанным двигателем, как у «горячих» модификаций европейских одноклассников. Сегодня мы вспоминаем историю разработки многоклапанного мотора 2112, ставшего основой для многих других двигателей ВАЗ – в том числе и самых современных.

Веяния времени

И спользуя агрегатную базу и платформу «восьмерки» для новой модели, в Тольятти понимали, что к моменту старта серийного производства ВАЗ-2110 «восьмой» мотор неизбежно устареет. Ведь уже с начала восьмидесятых в мире ужесточались экологические требования, да и литровая мощность постоянно увеличивалась. «Заряженные» модификации Volkswagen Golf MKII и Opel Kadett E были практические вдвое мощнее базовых версий (и отечественной Самары!), ведь их моторы выдавали 130-140 «лошадок»! Вдобавок стало ясно, что мотор должен быть не только мощнее и экологичнее, но и экономичнее предшественника.

Добиться этого можно было несколькими способами. Во-первых, на ВАЗе безоговорочно приняли переход на более современный распределённый впрыск, что теоретически позволяло выполнить любые актуальные на тот момент нормы по чистоте выхлопа.

Во-вторых, нужно было повышать литровую мощность, чтобы поднять количество «лошадок» под капотом, оставшись в прежнем рабочем объеме. Ведь далеко не во всех странах мира покупатели приветствовали «большие» двигатели из-за налогов. Да и НАМИ жестко определял «литровый диапазон» советской техники – ВАЗы должны были укладываться в диапазон 1,2-1,6 литра.

На тот момент в мире уже были обкатаны на практике два способа «взбодриться» — установка турбонаддува или же переход на многоклапанную головку блока, где количество впускных и выпускных клапанов для каждого цилиндра увеличивалось вдвое. Взвесив все «за» и «против», на ВАЗе остановились на втором варианте, поскольку наддув потребовал бы куда больших затрат и технологических нововведений, в то время как схема с четырьмя клапанами на цилиндр в остальном («по низу») не сильно отличалась от восьмиклапанника, а за счет лучшей наполняемости цилиндров показатели мощности и крутящего момента при прочих равных должны были увеличиться на 10-15%. Это значит, что вкупе с «инжектором» с полуторалитрового мотора реально было снять не менее 90 л.с.

Снова Porsche

Не имея собственного опыта в проектировании подобных конструкций, вазовцы «по старой памяти» обратились к специалистам Porsche. К тому же советской стороне требовалась помощь немцев по аэродинамической доводке кузова «десятки». Подписанный в 1987 году контракт предусматривал как работы по аэродинамике, так и разработку 16-клапанного двигателя с распределённым впрыском. При этом рабочий объем оставался прежним — 1,5 литра.

Однако и на ВАЗе отнюдь не сидели сложа руки, переложив хлопоты по разработке нового двигателя на плечи и руки немецких «спецов»! Под руководством А. Симульмана был скомпонован вариант многоклапанной головки блока с литыми свечными колодцами — то есть, без вставных деталей.

Конструкция 16-клапанной головки блока рождалась в тесном сотрудничестве с иностранными специалистами и при этом получилась полностью оригинальной

Предложенный же Porsche вариант был менее технологичным — в частности, он требовал очень сложной по форме прокладки головки блока, за изготовление пресс-формы для производства которой советские специалисты по РТИ просто не брались. Зато немецкая фирма Elring, к которой обратились вазовские специалисты, согласилась все сделать за четыре месяца и 400 000 немецких марок! И первое, и второе совсем не устраивало ВАЗ, поэтому пришлось. разработать конструкцию силами вазовского же РТИ НТЦ, для чего хватило одного месяца и 1 500 рублей.

Однако в дальнейшем к технологической разработке и доводке отливки головки специалистам Porsche пришлось подключать малоизвестные и узкоспециализированные компании из Австрии и Италии. При этом свечные колодцы на ранних 16-клапанных двигателях были вставными, а начиная со 124-го двигателя стали литыми, как изначально задумывали в Тольятти.

Головка блока цилиндров двигателя ВАЗ-2112

Шестнадцатиклапанная головка потребовала серьезной модернизации «восьмерочного» мотора, ставшего по просьбе ВАЗа своеобразной заготовкой для «шеснаря».

Кроме собственно шестнадцатиклапанной конструкции с двумя распределительными валами, двигатель 2112 отличался и наличием гидротолкателей с автоматической регулировкой теплового зазора, ведь только компактные «гидрики» позволили разместить в головке цилиндров и еще один вал, и восемь дополнительных клапанов. Кроме механизма газораспределения «двенадцатый» мотор получил также оригинальные впуск и выпуск.

Несмотря на компоновочное сходство с 8-клапанным двигателем ВАЗ-21083, «верх» нового мотора получил два распредвала, 16 клапанов и ряд принципиальных отличий

Впускной коллектор на 16-клапаннике разнесли с выпуском. Первоначально впуск изготавливался из лёгкого сплава, а на 1,6-литровом моторе он стал пластиковым

Специалисты Porsche сразу засомневались в том, подойдут ли блок и коленчатый вал бывшего «восьмиклапанника» новому мотору — ведь нагрузки с учетом увеличившихся мощности и момента неизбежно вырастут. Специальные стендовые испытания двигателя ВАЗ-21083 в Германии подтвердили, что его конструкция и механическая прочность вполне допускают подобный «тюнинг», но впоследствии для перестраховки противовесы на коленвале для впрысковых моторов немного увеличили, а блок при превращении мотора в 16-клапанник получил важную доработку: в опорах коренных подшипников появились дополнительные масляные каналы с запрессованными в них форсунками, благодаря чему днища поршней омываются маслом под давлением.

Немецкая сторона также разработала и оптимизировала форму камеры сгорания, благодаря чему даже с учетом высокой степени сжатия (10,5) на бензине с ОЧ 91-95 двигатель ВАЗ-2112 работал без детонации.

На ранних этапах доводки 16-клапанного мотора применялись привычные для специалистов Porsche компоненты распределенного впрыска немецкой фирмы Bosch, однако в дальнейшем (с 1990 года) советская сторона стала активно сотрудничать с американской компанией GM, перейдя на «джиэмовскую» систему не только для многоклапанных моторов, но и на обычных восьмиклапанниках как «восьмого», так и «классического» семейств. Ирония судьбы заключалась в том, что через пять лет ВАЗ вновь вернулся к «бошевским» компонентам впрыска на своих двигателях, прекратив сотрудничество с GM в этом направлении.

Долгие роды, короткая жизнь

Впервые «десятку» с новым двигателем официально продемонстрировали в конце 1992 года в Московском Манеже, а в 1994-м АвтоВАЗ «засветил» предсерийный прототип ВАЗ-2110 и на Парижском автосалоне.

«Десятка» с шестнадцатиклапанником стала настоящей звездой мартовского журнала За Рулем за 1993 год: кроме обложки, яркой новинке отвели четыре первые страницы

16 клапанов – так это будет по-русски

Как оказалось, под большой пластиковой крышкой с «заграничной» надписью «16 VALVE» скрывался именно 16-клапанный двигатель ВАЗ-2112, который развивал 94 л.с. при 5 600 об/мин. При этом мотор оказался и достаточно тяговитым — 130 Нм он выдавал уже при 3 600 об/мин. Таким образом, литровая мощность нового двигателя составила 62 л.с. — не самый плохой показатель по меркам начала девяностых. По крайней мере, европейские и японские аналоги с похожей конструкцией мотора развивали примерно 65-70 л.с. на литр рабочего объема.

Спидометр не врёт: с 16-клапанником новая модель ВАЗа вплотную подобралась к отметке 200 – особенно по спидометру. Если же быть точным, то «сто третья», по данным производителя, разгонялась до 185 км/ч

Двигатель ВАЗ-2112 сочетался с вентилируемыми передними тормозами и усиленной трансмиссией

Более мощный двигатель потребовал усиления и деталей трансмиссии — в частности, применения нового вторичного вала с повышенной жесткостью, а также увеличения диаметра сцепления со 190 до 200 мм.

16-клапанный мотор в «десятку», в отличие от Самары, заложили уже на уровне проектирования компоновки

Выпуск ВАЗ-2110 планировался с 1995 года — первые «десятки» были собраны в ОПП АвтоВАЗа 27 июня, однако полноценное серийное производство началось лишь в 1996-м. При этом многие первые «живые» машины оснащались не новомодным «шеснарем», а банальным карбюраторным (!) двигателем с индексом 2110.

Прототипы и предсерийные образцы ВАЗ-2110 внешне отличались от товарных машин

А «сто третья» (ВАЗ-21103) с тем самым полуторалитровым 16-клапанником ВАЗ-2112 попала на основной конвейер лишь в 2001 году.

Теоретически 16-клапанный ВАЗ мог подогреть интерес зарубежного покупателя к продукции из Тольятти. На практике же мощная «десятка» всерьез заинтересовала лишь внутреннего потребителя

Планировалось, что 16-клапанник получит и «зубило» — этакий запоздалый ответ АвтоВАЗа на Volkswagen Golf GTI.

Однако в дальнейшем выяснилось, что установка этого мотора под капот Самары требует доработок кузова, несовместимых с крупносерийным производством, поэтому от такой затеи в дальнейшем отказались, а 16-клапанный двигатель ВАЗ-2112 так и остался прерогативой «десятого» семейства.

Впрочем, 16-клапанные двигатели под капот Самар всё же «просочились»: тольяттинское ЗАО «Супер-Авто» выпускало ВАЗ-2113 и ВАЗ-2114 в «улучшенной комплектации», которая включала в себя и 1,6-литровые моторы (21124 и 21126) с четырьмя клапанами на цилиндр. Почти 100 сил позволяли «суперзубилам» не только на равных тягаться с остальными вазовскими шестнадцатиклапанниками, но и вступать в светофорные гонки с бюджетными иномарками.

Что такое двигатель DOHC и как он работает

Однако одной физической возможности развивать высокие обороты мало. Чем выше обороты, тем большее влияние на наполнение цилиндров оказывает сопротивление впускного тракта, от воздухозаборников до зазоров между открытыми клапанами и их седлами. Поэтому кривая мощности двигателя внутреннего сгорания, поднимаясь до определенной точки, с дальнейшим ростом оборотов снижается: после этой точки потери из-за сопротивления впускного тракта становятся слишком большими.

Но, если с впускным трактом поработать несложно – увеличить диаметр дросселя, каналов в головке блока цилиндров, снизить сопротивление воздушного фильтра, то у клапанного механизма есть строгое конструктивное ограничение. Диаметры тарелок впускного и выпускного клапанов чисто физически не могут быть в сумме больше, чем диаметр цилиндра. Поэтому еще на заре двигателестроения появились тогда еще примитивные многоклапанные схемы: чем больше клапанов в цилиндре, тем больше их суммарная пропускная способность, хотя диаметр отдельного клапана меньше. К тому же и клапана становятся легче, что опять-таки дает плюс к способности мотора раскручиваться до высоких оборотов.

Обычный, одновальный газораспределительный механизм

Ранние многоклапанные схемы использовали еще нижние распредвалы – вместо одиночного коромысла, приводящего в действие «свой» клапан, использовалось вильчатое на два клапана сразу. На мотоциклах эта конструкция из-за ее компактности сохраняла актуальность достаточно долго, и даже сейчас встречается.

Однако наиболее совершенной оказалась конструкция с двумя распределительными валами и четырьмя клапанами на цилиндр, обеспечивающая минимальные моменты инерции в газораспределительном механизме, легко компонующаяся и эффективная с точки зрения соотношения проходных сечений впуска и выпуска. Газораспределительный механизм DOHC на многоклапанной головке (расшифровка DOHC – Double OverHead Camshaft, два верхних распредвала) стал де-факто стандартом в современном двигателестроении.

Стоит сразу отметить, что сам по себе двигатель DOHC не обязательно подразумевает «16 клапанов» (термин из-за популярности 4-цилиндровых моторов крепко въелся в язык, хотя о многоклапанных моторах логично говорить по числу клапанов на один цилиндр: например, у 16-клапанного V8 их два). Существовали и исключения из этих правил – двухвальные «фиатовские» и «фордовские» моторы с двумя валами, но и двумя клапанами на цилиндр:

Или японские моторы с многоклапанной головкой, но одним распредвалом:

Однако эти моторы считаются инженерной экзотикой, и традиционно под двигателями DOHC подразумеваются двухвальные многоклапанные.

Основные особенности такого вида двигателя

Преимущества двигателей DOHC

Двигатели, имеющие в своем механизме два распределительных вала, расходуют меньшее количество топливной жидкости, а также мощность таких моторов увеличивается в несколько раз. Более точные показатели – это 10-20 лошадиных сил. Конечно, любители быстрой езды могут остаться не очень довольны подобными данными, но городской транспорт вполне обойдется таким солидным приростом мощностей двигателя. Оснащенные гидрокомпенсаторами двигатели DOHC, работают значительно тише, чем иные их сородичи. Работа двигателя не причиняет никакого дискомфорта.

Недостатки двигателей DOHC

Специалисты отмечают также и несколько позиций, которые относят к негативным сторонам двигателей DOHC. Сложность конструкции влияет на ремонтопригодность и регулировку узлов системы, распределяющей газ. Это означает, что цена производственных процессов и ремонтных работ такого механизма будет немного выше, если сравнивать его с другими моторами. В нюансы работы DOHC входит возможность использования лишь дорогого качественного синтетического масла. В первую очередь, данный факт относится к механизмам с гидрокомпенсаторами.

Знакомясь с положительными сторонами двигателя внутреннего сгорания, включающую систему распределения газа DOHC, а также с нюансами его рабочего процесса, стоимости эксплуатации, можно утверждать следующее – двигатели DOHC предполагает некоторую дополнительную сумму расходов, но они с легкостью компенсируются экономичным использованием топлива и производительной работой мотора.

Сегодняшние цены на топливо достигают просто космических высот. Двигатели DOHC – настоящий прорыв, позволяющий на 30 процентов снизить расходы горючего, мощность от этого абсолютно не страдает. Конечно, некоторую дороговизну при обслуживании данных механизмов можно отнести к серьезным минусам. Но учитывая другие, положительные, факторы, можно получить значительную экономию на топливе, если приобрести данный двигатель.