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

Автолюбитель

Автомобили ВАЗ редко отличались особым авангардным дизайном, хотя старались не отставать от мировых тенденций. Были и определенные успехи — например, ВАЗ-2101 получил верхнеклапанный двигатель именно благодаря настойчивости и даже упорству советской стороны. А автомобиль десятого семейства, появившийся на свет в сложный для страны период, уже на уровне разработки мог похвастаться еще одной технической новинкой – 16-клапанным двигателем, как у «горячих» модификаций европейских одноклассников. Сегодня мы вспомним историю разработки многоклапанного двигателя 2112, ставшего базовым для многих других двигателей ВАЗ, в том числе и самых современных.

Веяния времени

Используя комбинированную базу и платформу «восьмерки» для новой модели, в Тольятти понимали, что с началом серийного производства ВАЗ-2110 «восьмой» двигатель неизбежно устареет. Ведь с начала восьмидесятых годов в мире ужесточились экологические требования, а литровая мощность неуклонно росла. «Заряженные» модификации Volkswagen Golf MKII и Opel Kadett E были практически в два раза мощнее базовых версий (и отечественной Самары!), ведь их моторы выдавали 130-140 «лошадей»! К тому же стало ясно, что двигатель должен быть не только мощнее и экологичнее, но и экономичнее своего предшественника.

Этого можно достичь несколькими способами. Во-первых, ВАЗ безоговорочно принял переход на более современный распределенный впрыск, что теоретически позволяло соблюсти все актуальные на тот момент нормы выбросов.

Во-вторых, необходимо было увеличить литровую мощность, чтобы увеличить количество «лошадей» под капотом, оставаясь при этом в том же рабочем объеме. Ведь не во всех странах мира покупатели приветствовали «большие» двигатели из-за налогов. Да и НАМИ строго определил «литровый диапазон» советской техники — ВАЗы должны были укладываться в диапазон 1,2-1,6 литра.

В то время в мире уже были опробованы на практике два способа «взбодриться» — установить турбокомпрессор или перейти на многоклапанную головку блока, где число впускных и выпускных клапанов на каждый цилиндр увеличено вдвое. Взвесив все за и против, на ВАЗе остановились на втором варианте, так как наддув потребовал бы гораздо больших затрат и технологических новшеств, а расположение четырех клапанов на цилиндр иначе («по днищу») мало чем отличалось от восьми -клапанный, а за счет лучшего наполнения цилиндров показатели мощности и крутящего момента при прочих равных должны были увеличиться на 10-15%. Это означает, что вместе с «инжектором» с полуторалитрового мотора действительно можно было снять не менее 90 л.с.

Снова Porsche

Не имея собственного опыта проектирования подобных конструкций, вазовцы обратились к специалистам Porsche «по старой памяти». Кроме того, советской стороне требовалась помощь немцев для аэродинамической доводки кузова «десятки». Контракт, подписанный в 1987 году, включал как аэродинамические работы, так и разработку 16-клапанного двигателя с распределенным впрыском. При этом рабочий объем остался прежним – 1,5 литра.

Впрочем, на ВАЗе тоже не сидели сложа руки, переложив проблемы разработки нового двигателя на плечи и руки немецких «специалистов»! Под руководством А. Симульмана был собран вариант многоклапанной головки блока с литыми световыми колодцами — то есть без вставных частей.

Рождение «шеснара»: как 16-клапанные вазовские моторы дожили до наших дней

Конструкция 16-клапанной головки блока родилась в тесном сотрудничестве с зарубежными специалистами и при этом оказалась полностью оригинальной

Читайте также:  6 главных проблем с АКП — явных и скрытых

Вариант, предложенный Порше, был менее технологичен — в частности, требовал очень сложной прокладки ГБЦ, для производства формы выпуска, за которую советские специалисты по резинотехническим изделиям просто не брались. Но немецкая компания Elring, к которой обратились вазовские специалисты, согласилась сделать все за четыре месяца и 400 000 немецких марок! И первое, и второе совершенно не подошли к ВАЗу, поэтому пришлось. разрабатывать конструкцию на том же ВАЗ РТИ НТЦ, на что хватило месяца и 1500 руб.

Но в дальнейшем специалистам Porsche пришлось привлекать малоизвестные и узкоспециализированные компании из Австрии и Италии к технологической отработке и доводке головной отливки. При этом свечные колодцы на ранних 16-клапанных двигателях были вставными, а начиная со 124-го — литыми, как это изначально и задумывалось в Тольятти.

Рождение «шеснара»: как 16-клапанные вазовские моторы дожили до наших дней

Головка блока цилиндров на двигатель ВАЗ-2112

ШЕСТАКЛАПАНОВАЯ ГОЛОВКА ТРЕБОВАЛА СЕРЬЁЗНОЙ МОДЕРНИЗАЦИИ «ВОСЬМЕРНОГО» ДВИГАТЕЛЯ, КОТОРЫЙ СТАЛ СПЕЦИАЛЬНОЙ ЗАГОЛОВКОЙ ДЛЯ «ШЕСНАР» ПО ЗАЯВКЕ ВАЗа».

Помимо собственно шестнадцатиклапанной конструкции с двумя распредвалами, двигатель 2112 характеризовался еще и наличием гидротолкателей с автоматической регулировкой теплового зазора, ведь только компактные «гидрики» позволяли разместить еще один вал и восемь дополнительных клапана в головке блока цилиндров. Помимо газораспределительного механизма, «двенадцатый» двигатель также получил оригинальные впуск и выпуск.

Рождение «шеснара»: как 16-клапанные вазовские моторы дожили до наших дней

Рождение «шеснара»: как 16-клапанные вазовские моторы дожили до наших дней

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

Рождение «шеснара»: как 16-клапанные вазовские моторы дожили до наших дней

Впускной коллектор на 16 клапане был замят при выпуске. Изначально воздухозаборник был из легкого металла, а на 1,6-литровом двигателе он стал пластиковым

Специалисты Porsche сразу засомневались, подойдут ли к новому двигателю блок и коленвал прежней «восьмиклапанницы» — ведь нагрузки с учетом возросшей мощности и крутящего момента неизбежно возрастут. Специальные стендовые испытания двигателя ВАЗ-21083 в Германии подтвердили, что его конструкция и механическая прочность вполне допускают такой «тюнинг», но позже для успокоения немного увеличили противовесы на коленчатом валу для инжекторных двигателей, а блок получил важную доработку при переделке двигателя на 16-клапанный: в опорах коренных подшипников появились дополнительные масляные каналы с запрессованными в них форсунками, благодаря чему дно поршней омывается маслом под давлением.

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

На ранних этапах доводки 16-клапанного двигателя использовались известные специалистам Porsche компоненты распределенного впрыска немецкой фирмы Bosch, но позже (с 1990 года) советская сторона стала активно сотрудничать с американской компания GM, перейдя на систему «Jiem» не только на многоклапанных двигателях, но и на обычных восьмиклапанных двигателях как «восьмого», так и «классического» семейства. Ирония судьбы заключалась в том, что спустя пять лет ВАЗ снова вернулся к «бошовским» компонентам впрыска на своих двигателях, прекратив сотрудничество с GM в этом направлении.

Долгие роды, короткая жизнь

Впервые «десятка» с новым двигателем была официально продемонстрирована в конце 1992 года на Московской арене, а в 1994 году АвтоВАЗ «засветил» предсерийный прототип ВАЗ-2110 на Парижском автосалоне.

Читайте также:  Колеса для рабочих и крестьян: как появился первый серийный автомобиль СССР

Рождение «шеснара»: как 16-клапанные вазовские моторы дожили до наших дней

Рождение «шеснара»: как 16-клапанные вазовские моторы дожили до наших дней

«Десятка» с шестнадцати клапаном стала настоящей звездой мартовского журнала «За рулем» за 1993 год: кроме обложки, первые четыре страницы были отданы под яркие новости

Рождение «шеснара»: как 16-клапанные вазовские моторы дожили до наших дней

Рождение «шеснара»: как 16-клапанные вазовские моторы дожили до наших дней

Рождение «шеснара»: как 16-клапанные вазовские моторы дожили до наших дней

16 клапанов — так будет по русски

Как оказалось, это был 16-клапанный двигатель ВАЗ-2112, развивавший 94 л.с., который был спрятан под большой пластиковой крышкой с «иностранной» надписью «16 VALVE» при 5600 об/мин. При этом двигатель получился достаточно крутящим — он выдавал уже 130 Нм при 3600 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 аналогичными конструкциями двигателей развивали порядка 65-70 л.с на литр рабочего объема.

Рождение «шеснара»: как 16-клапанные вазовские моторы дожили до наших дней

Спидометр не врет: с 16 клапанами новая модель ВАЗ подобралась вплотную к отметке 200 – особенно на спидометре. Если быть точным, то «сто третья», по заявлению производителя, разгонялась до 185 км/ч

Рождение «шеснара»: как 16-клапанные вазовские моторы дожили до наших дней

Двигатель ВАЗ-2112 сочетали с вентилируемыми передними тормозами и усиленной коробкой передач

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.

Рождение «шеснара»: как 16-клапанные вазовские моторы дожили до наших дней

16-клапанный двигатель в «десятке», в отличие от «Самары», был заложен уже на уровне компоновки

Выпуск ВАЗ-2110 планировался с 1995 года – первые «десятки» были собраны на АвтоВАЗовском ОПЗ 27 июня, но полноценное серийное производство началось только в 1996 году. При этом многие из первых «живых» автомобилей комплектовались не новомодным «Шеснаром», а банальным карбюраторным двигателем (!) с индексом 2110.

Рождение «шеснара»: как 16-клапанные вазовские моторы дожили до наших дней

Рождение «шеснара»: как 16-клапанные вазовские моторы дожили до наших дней

Прототипы и предсерийные образцы ВАЗ-2110 внешне отличались от фургона «сто третий» (ВАЗ-21103) с тем же полуторалитровым 16-клапанником ВАЗ-2112, который вышел на главный конвейер только в 2001 году.

Рождение «шеснара»: как 16-клапанные вазовские моторы дожили до наших дней

Рождение «шеснара»: как 16-клапанные вазовские моторы дожили до наших дней

Теоретически 16-клапанный ВАЗ может вызвать интерес у иностранного покупателя к продукции из Тольятти. На практике могучая «десятка» серьезно заинтересовала только отечественного потребителя

ПЛАНИРОВАЛОСЬ, ЧТО 16-КЛАПАННИК ДОЛЖЕН ПОЛУЧИТЬ ТАКЖЕ «ЗУБИЛО» — ТАКАЯ ЗАДОЛЖЕННАЯ РЕАКЦИЯ АВТОВАЗА НА VOLKSWAGEN GOLF GTI.

Однако позже выяснилось, что установка этого двигателя под капот «Самары» требует кузовных доработок, несовместимых с крупносерийным производством, поэтому от этой идеи позже отказались, и 16-клапанный двигатель ВАЗ-2112 остался привилегией « десятая» семья.

Однако под капот Самара «утекли» 16-клапанные моторы: тольяттинское ЗАО «Супер-Авто» выпускало ВАЗ-2113 и ВАЗ-2114 в «улучшенной комплектации», в которую входили 1,6-литровые моторы (21124 и 21126) с четырьмя клапанами на цилиндр. Почти 100 сил позволяли «суперзубилам» не только на равных конкурировать с остальными шестнадцатиклапанными ВАЗами, но и участвовать в светофорных гонках с бюджетными иномарками.

Рождение «шеснара»: как 16-клапанные вазовские моторы дожили до наших дней

Рождение «шеснара»: как 16-клапанные вазовские моторы дожили до наших дней

Полуторалитровый шестнадцатиклапанник с индексом 2112 легко отличить по светлому цвету впускного коллектора, выглядывающего из-под пластиковой крышки. Но «чистый двенадцатый» двигатель продержался на конвейере недолго – менее пяти лет, что особенно удивительно для ВАЗа с его моторами-долгожителями. Просто в дальнейшем конструкторы решили увеличить рабочий объем как восьми-, так и шестнадцатиклапанных двигателей «десятки» до 1,6 литра, что было достигнуто за счет установки более высокого блока цилиндров и увеличения хода поршня с 71 мм до 75. 6 мм. Новый 16-клапанный двигатель получил индекс 21124 — в народе он известен как «124-двигатель». Его важным отличием от первых шестнадцатиклапанных ВАЗ является «беспоршневая вставная»: то есть при обрыве ремня ГРМ клапаны уже не встречались с поршнями. Интересно, что разработанный немцами двигатель G8 объемом 1300 куб.

Читайте также:  5 малоизвестных российских автомобильных компаний, модели которых сбивают с толку

Рождение «шеснара»: как 16-клапанные вазовские моторы дожили до наших дней

Рождение «шеснара»: как 16-клапанные вазовские моторы дожили до наших дней

124-й двигатель отличался от первого шестнадцатиклапанного увеличенным рабочим объемом. Визуально мотор легко отделить от пластикового впускного модуля. Увеличение на 100 «кубиков» рабочего объема позволило не только исправить эту конструктивную особенность двигателя ВАЗ-2112, но и безопасно перейти на стандарты Евро-3 без заметного ухудшения максимальной мощности и крутящего момента.

Бессмертные «шеснари»

Позднее шестнадцатиклапанный мотор вместе с восьмиклапанным 21114 стал применяться и на Калине, так как все эти переднеприводные «Жигули» делались на общей платформе.

Рождение «шеснара»: как 16-клапанные вазовские моторы дожили до наших дней

Как и «десятка», за десять лет эксплуатации «Калина» успела испробовать два «шешнара» разного размера

Рождение «шеснара»: как 16-клапанные вазовские моторы дожили до наших дней

Рождение «шеснара»: как 16-клапанные вазовские моторы дожили до наших дней

Но на этом история не закончилась! Для Приоры ВАЗ-2170, выпущенной в 2007 году, 16-клапанный двигатель в очередной раз был модернизирован новой облегченной шатунно-поршневой группой от Federal Mogul.

Рождение «шеснара»: как 16-клапанные вазовские моторы дожили до наших дней

Реальная «максималка» 16-клапанной Приоры составляет 183 км/ч

Из-за этого 124 и 126 двигатели отличались как технологией обработки цилиндров, так и конструкцией самой головки, что было связано с применением нового натяжителя ремня ГРМ Gates. АвтоВАЗ заявлял максимальную мощность для этого двигателя в 98 л.с., хотя при неофициальных стендовых испытаниях «сто двадцать седьмого» было установлено, что на практике он выдает больше — 102-107 «лошадей». Кстати, именно столько 1,6-литровый 16-клапанный двигатель с индексом 21127, конструктивно отличающийся от своего предшественника, официально разработанного Приорой, Калиной и Грантой, актуален для Приоры, Калины и Гранты, с регулируемая система впуска воздуха.

В том же 2007 году ряд шестнадцатиклапанных двигателей пополнился еще одним вариантом – мотором 11194 объемом 1,4 л.

Рождение «шеснара»: как 16-клапанные вазовские моторы дожили до наших дней

1,4-литровый 16-клапанный ВАЗ-11194

Конструктивно он имел много общего со 126-м двигателем — в частности, такая же облегченная поршневая группа, но за счет уменьшенного до 76,5 мм диаметра цилиндра рабочий объем был уменьшен до 1,4 л, а максимальная мощность — до 89 л. «Уменьшение» двигателя «Калины» было сделано для повышения топливной экономичности автомобиля, который, несмотря на общую с «десяткой» и «Приорой» платформу, формально все же относился к несколько более низкому классу, на что указывал индекс модели, начавшийся с цифрой 1, а не 2, как у остальных переднеприводных. На практике оказалось, что 1,4-литровый двигатель не имеет заметных потребительских преимуществ перед обычным «восьмиклапанником».

Рождение «шеснара»: как 16-клапанные вазовские моторы дожили до наших дней

Рождение «шеснара»: как 16-клапанные вазовские моторы дожили до наших дней

восьмиклапанный вариант: наряду с 16-клапанным и «десятка», и Калина, и Приора оснащались обычными моторами с двумя клапанами на цилиндр

К сожалению, оба этих двигателя вновь получили «вставную» поршневую группу — то есть конструктивную особенность, присущую первым 16-клапанным ВАЗ-2112. Однако надо признать, что по меркам своего времени этот двигатель оказался не менее удачным, чем восьмиклапанник семейства 2108, благодаря чему последние модели «Жигулей», такие как «Веста», с увеличенным до 1,8 литра, до сих пор гоняю с прямыми наследниками под капотом того самого «шеснаря».

Источник

По Мирвокругнасу

Оцените статью
Добавить комментарий