Как работают цилиндры в 16 клапанном двигателе
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.
16 клапанный двигатель ваз
Новые Lada 2017 года
Двигатель ВАЗ 2110 16 клапанов, технические характеристики, устройство и схема ГРМ
Опубликовано 20/02/2015 | Автор: admin
Двигатель ВАЗ 2110 16 клапанов является самым мощным и динамичным мотором “десятки”, в то же время делая машину с таким силовым агрегатом довольно сложной в ремонте и обслуживании.
Собственно в двигателе 1.6 литра (ВАЗ-2112) данной проблемы уже нет. Там клапана не гнутся. Этого удалось добиться использовав новые поршни с особой формой днища, на которой имеются выемки на случай обрыва ремня ГРМ. Смотрим фото подобных поршней далее.
Далее подробные характеристики двигателей ВАЗ 2110 16 клапанов.
Двигатель ВАЗ 2110 1.5 л. 16-клапанов инжектор
Двигатель ВАЗ 2110 1.6 л. 16-клапанов инжектор
Стоит отметить, что сегодня на “Автовазе” в основном производят двигатели объемом 1.6 литра, а 1,5 литровые агрегаты уже не ставятся на модели Lada, но на “десятках” встречаться довольно часто.
Двигатель ВАЗ 2110 16 клапанов устройство ГРМ
Предлагаем подробную схему ГРМ 16-клапанного двигателя “десятки”. Замена ремня ГРМ у двигателя с двумя распределительными валами гораздо сложнее, чем у обычного 8-клапанного мотора. В устройстве ГРМ добавляется еще один шкив распредвала, дополнительный ролик ГРМ. При замене ремня на 16-клапанном моторе установить ремень нужно таким образом, что бы совместить метки шкивов распредвалов и метку шкива коленвала. Самое интересное, натяжной ролик который вам надо верно установить, что бы обеспечить нормальное натяжение ремня, может сместить метки при натяжении. Поэтому, если у вас нет опыта установки ремня на 16-клапанном двигателе ВАЗ-2110, то может понадобится довольно много времени, на то что бы понять, как это работает.
Перед установкой защитного кожуха ГРМ, вы должны точно убедится, что натяжной ролик достаточно подтянул ремень и метки точно совпадают. Если в не уверены в полном совпадении меток, лучше не собирать ГРМ дальше, лучше еще раз все проверить. Ведь если метки не совпадут, хотя бы на один зубец ремня ГРМ, двигатель вряд ли будет нормально работать, поскольку газораспределительный механизм будет разбалансирован.
Сегодня модификации двигателя ВАЗ 2110 16 клапанов объемом 1.6 литра устанавливаются практически на все новые модели Лада Калина, Приора и Гранта. Соответственно и устройство этих моторов весьма схожи.
Отличия 16 клапанных двигателей ваз
16 клапанные двигатели ваз начали устанавливаться серийно на автомобили ваз десятого семейства. С начало устанавливались двигатели объемом 1.5 литра двигатель 2112, а потом на смену ему пришел 1.6 21124. Когда серийно начали выпускать автомобиль приора, на нее уже устанавливали двигатели 21126. Ну для начала давайте разберемся чем отличается двигатели 1.5 2112 от двигателя 21124 1.6, а потом перейдем к двигателю приора.
Основные отличия 16 клапанных двигателей ваз.
Итак, главное отличие мотора 2112 1.5 от мотора 21124 1.6 заключается в разных блоках цилиндров на фотографии изображен блок цилиндров от двигателя 1.6 его маркировка 11193, его принято называть высоким блоком так как его высота составляет 197.1 мм.
На двигатель 2112 1.5 устанавливается блок цилиндров 21083, его принято называть низким блоком, так как его высота составляет 194.8 мм.
Высотой блока принято считать расстояние от оси вращения коленвала до верхней поверхности блока. Следующее отличие заключается в разных коленчатых валах на двигатель 2112 1.5 устанавливается коленчатый вал девятошный с радиусом кривошипа 35.5 мм. При таком коленчатом вале ход поршня составляет 71 мм. На мотор 21124 объемом 1.6 устанавливаются коленчатый вал с радиусом кривошипа 37.8 мм. При таком коленвале ход поршня будет составлять 75.6 мм.
Соответственно за счет того что на двигатель 1.6 устанавливается высокий блок цилиндров и коленчатый вал с увеличенным радиусом кривошипа, все это позволило достигнуть объема 1.6 литра. Устройство двигателя автомобиля заключается и в поршнях, если посмотреть на них сбоку то разницы можно ни какой не увидеть.
Ну если посмотреть на них сверху то разница очевидна.
Слева изображен поршень от 1.5 справа от 1.6. Как можно заметить на поршнях от 1.6 циковки под клапана сделаны более глубокими, именно из-за этого при обрыве ремня грм на 1.6 клапана не гнет, а на 1.5 при обрыве ремня грм, так как циковки под клапана сделаны менее глубокими, то клапана у вас загнет. Я всем рекомендую, тем у кого 1.5 ставить поршни от 1.6, тем самым вы сэкономите себе массу нервов, времени и денег. Если где-нибудь на трассе у вас на 1.5 порвется ремень грм, то у вас загнет клапана и добраться до дома вы сможете только на эвакуаторе, а если вы себе поставите поршни от 1.6, вам нужно будет всего лишь добраться до ближайшей станции тех обслуживания на тросе или эвакуаторе и просто поменять ремень и ехать дальше. Для установки в 1.5 поршней от 1.6 рекомендуется устанавливать прокладку от приоры, для компенсации степени сжатия и для того чтобы не откатывать прошивку электронного блока.
Шатуны на обоих двигателях являются одинаковыми, а если ставить в блок 1.5 коленчатый вал от двигателя 1.6 то тогда нужно приобретать поршни со смещением, серийно ваз их не выпускает, зато их можно приобрести в интернет магазинах.
Различие головки блоков цилиндров на 1.5 и на 1.6 заключаются только в том что на головке от 1.6 увеличена площадь фланца под крепление ресивера, поэтому ресивер от 1.6 можно установить на головку блока от 1.5, но не наоборот.
Следующее отличие заключается в разных шкивах распределительных валов.
На 1.6 на шкивах метки для выставления ремня грм смещены на 2 градуса относительно аналогичных меток на шкивах от 1.5. Поэтому они не взаимозаменяемые и имеют свою маркировку.
Отличие так же в клапанных крышках двигателей, 1.6 комплектуется индивидуальными катушками зажигания, поэтому возле каждого свечного колодца на клапанной крышки есть отверстие для болта крепления индивидуальной катушки зажигания. 
Клапанная крышка на двигателе 1.5 таких отверстий не имеет, так как 1.5 комплектуется модулем зажигания и для него на клапанной крышке присутствует две шпильки для его крепления. 
Следующее отличие заключается в масло заливной горловине, на 1.6 горловина так же как и сама крышка имеет резьбу, а на 1.5 принцип крепления крышки масло заливной горловины похожа, как и на 8 клапанных девятках, без резьбы. Клапанная крышка на 1.6 в том месте где на крышке 1.5 устанавливается модуль зажигания, скажем так имеет сферу, а уже к этой сфере идут штуцера для вентиляции картерных газов двигателя. На 1.5 такой сферы нету так как там устанавливается модуль зажигания, и штуцера вентиляции картерных газов находятся в одной горизонтальной плоскости. На 1.6 они находятся в вертикальной плоскости.
Отличие приоровского двигателя от ваз 2110.
Переходим к рассмотрению приоровского двигателя, и сравним его с двигателем 21124. 
Приоровский двигатель 21126 мощнее на 8 лошадиных сил двигателя 21124 это обеспечивается за счет того что шатунно поршневая группа у приоры значительно легче и меньше чем на десятошном двигателе. Общая масса шатуна и поршня вместе с поршневыми кольцами и шатунными вкладышами у приоровского двигателя составляет 795 грамм против 1235 грамм на десятом моторе. Тем самым приоровская шатуна поршневая группа легче десятошной на существенные 440 грамм. 
Масса приоровского шатуна составляет 402 грамма против 701 грамму на десятошном. 
Масса приоровского поршня 247 грамм против 351 грамм на десятошном. 
Приоровский поршень имеет фактически плоскую поверхность, это позволило повысить степень сжатия и соответственно мощностные характеристики двигателя. 
Но за счет того что на поршне имеется совсем незначительные циковки под клапана, то при обрыве ремня грм, гнет клапана.
Масса приоровского поршневого пальца 67 грамм, десятого 93 грамма. 
Приоровские поршневые компрессионные кольца получили более меньший вес чем десятошные, так же как и маслосъемные. 
Проировский шатунный вкладыш уже чем десятошный, но за счет того что он значительно толще их вес почти не отличается. 
Прокладка головки блока цилиндров на десятошном двигателе без асбестовая и имеет толщину 1.15 мм. На приоровском двигателе прокладка металлическая, имеет толщину 0.43 мм. 
Двигатель 21124 и 21126 имеют различие в газораспределительном механизме. 
Ремни привода грм отличаются рисунком протектора. 
На приоре он более округлый, а на десятке имеет более четкие углы, соответственно ремни привода грм не взаимозаменяемы. От сюда следует что шкивы распредвалов, помпа охлаждения, шкив коленчатого вала, и в целом весь механизм грм не взаимозаменяемый.
Приоровский опорный ролик и натяжной не имеют отбортовки для центровки ремня грм, в отличии от десятошного. 
Так же натяжной ролик приоровского двигателя имеет механизм авто натяжения.
В целом за счет уменьшения массы шатунно поршневой группы, за счет более высокой степени сжатия приоровский двигатель 21126 мощнее десятошного 21124 на 8 лошадиных сил.
16 комментарии к Отличия 16 клапанных двигателей ваз
Как определить, какому типу двигателя лучше отдать предпочтение 8-ми или 16-ти клапанному. Характеристики и рекомендации.
Как видно из сравнительного анализа двух двигателей одинакового объема, но разной компоновки, вариант V16 более скоростной и обладает большей мощностью.
Внимание! Увеличение тяговой силы повлекло за собой установку тормозных дисков большего размера с доработанной конструкцией (наличие вентиляции для охлаждения).
Преимущества 8-ми клапанного мотора
Выполнив сравнение этих двух видов силовых агрегатов, и изучив конструкцию можно определить их преимущества и недостатки. К преимуществам 8-ми клапанного двигателя можно отнести:
Недостатки
Традиционная схема обладает малым количеством недостатков своей компоновки. Основные минусы:
Внимание! Регулировка тепловых зазоров требует высокой точности.При ручной операции легко допустить ошибку.
Преимущества 16-ти клапанного двигателя
Как и все агрегаты, данный тип двигателей имеет свои достоинства и недостатки. К преимуществам относятся:
16-ти клапанный двигатель хорошо подходит к скоростному режиму езды
Недостатки
Среди минусов можно выделить следующие:
Это интересно. Как без помощи специалистов выбрать машину с пробегом
Взгляд на двигатели со стороны безопасности и экономичности
Многие владельцы автомобилей утверждают, что 8-ми клапанные двигатели более безопасны, чем 16-ти клапанные собратья. Это объясняется последствиями в результате разрыва ремня ГРМ. Улучшенная конструкция поршневой группы 16-ти клапанного двигателя объемом 1,8 л, который устанавливается на современные модели ВАЗ, Калину, Рено и другие марки устраняет этот недостаток.
За счет впрыска топлива и отвода отходов сгорания через два клапана осуществляет равномерное распределение и сгорание смеси. Из-за этого работа 16-ти клапанного двигателя плавная и экономичная. В тоже время технологичная конструкция агрегата требует дорогостоящего профессионального обслуживания.
Совет. Жителям отдаленных районов лучше приобретать 8-ми клапанные моторы в виду их неприхотливости в обслуживании и ремонте.
Каждый автолюбитель должен сам для себя выбирать, какой двигатель подходит именно ему. В этом вопросе нужно опираться на свой стиль вождения, финансовое состояние, ремонтопригодность установки. Также немаловажным аспектом являются отзывы потребителей и профессионалов.