Меню Рубрики

Установка блока цилиндра лада

Лада 2109 › Бортжурнал › способы увеличения мощности на ваз 8кл, часть 1

Всем привет, давно задумывался как же бюджетно увеличить мощность на ваз 2108-09-099. Так как после установки полной трассы на 51 трубе захотелось чего-то большего. Вот нашел полезную статью, где все подробно описывается. Как правильно форсировать двигатель по объему Ваз 2108, Ваз 2109, Ваз 21099, Лада Самара (Lada Samara)?

Существует несколько возможных вариантов по увеличению объема двигателя ВАЗ-21083 (и его производных – ВАЗ 2111, 2112, так как все они используют практически одинаковые блоки цилиндров, за исключением применения масляных форсунок в 16-ти клапанных моторах ВАЗ-2112):

Первый (более «народный» – т.к. дешевый) – расточка блока цилиндров под больший диаметр поршня. Затратная часть – работы по расточке блока, стоимость комплекта поршней и колец большего диаметра.
Второй способ (более дорогой) – замена штатного коленчатого вала на другой, имеющий больший радиус кривошипа – больше ход поршня – больше объём . Затратная часть – коленчатый вал (диаметр кривошипа от 74,8 мм до 80 мм), комплект специальных поршней под данный коленчатый вал (т.к. блок цилиндров имеет определенную конечную высоту), поршневые кольца, ну и работы по расточке блока под заданный комплект поршней.

На удивление, рост рабочего объема поршневого двигателя лада 2109 не всегда самый выгодный способ форсировки – иногда, в зависимости от того, что вы хотите получить от мотора, выгоднее доработать головку блока цилиндров с установкой подходящего распределительного вала и после этих операций «снять» большую мощность с вашего силового агрегата.

Естественно, чтобы возможности распределительного вала раскрылись в полную силу, необходима доработка ГБЦ ( головка блока цилиндров) – зачастую довольно серьезная – вплоть до перепрессовки седел и установку клапанов бОльшего диаметра (на 8-ми клапанные моторы хорошо подходят клапаны от BMW, а на 16-ти клапанные – от различных VW и Opel ). Кроме того, нельзя забывать про впускные и выпускные каналы, по которым топливно-воздушная смесь поступает в цилиндры, а отработанные газы «вырываются» с большой скоростью – их необходимо дорабатывать, увеличивая до определенных пределов их сечение, производя внутреннюю полировку и изменяя их профиль.

Кроме ГБЦ, достаточно большое влияние на характер мотора оказывает содержимое и «геометрия» блока цилиндров лада 21099. Мы не будем обсуждать разные типы поршней и их форму, весовые характеристики коленчатых валов, хотя бесспорно они вносят определенный вклад в характер будущего мотора.

Существует такое понятие, как отношение длины шатуна к ходу поршня, эта характеристика и сам диаметр кривошипа коленчатого вала (ход поршня) существенно влияют на «дыхание» мотора: ведь по своей сути, ДВС – это насос, который прокачивает через себя определенный объем смеси воздуха с топливом за определенный промежуток времени.

В данной статье мы рассмотрим влияние соотношения длинны шатуна и диаметра кривошипа коленчатого вала на «характер» мотора двигателей семейства ВАЗ 2108. В англоязычной литературе это соотношение именуется R / S – rod to stroke ratio, и ему уделяется достаточно серьезное внимание при доработке моторов ваз 2109. Многие источники считают, что «золотой серединой» является величина R / S, равная 1,75.

В Интернете вы сами можете при желании найти достаточно много выкладок и расчетов по геометрии моторов Honda . Отчасти все они будут справедливы и для моторов ВАЗ, так как в обоих случаях речь идет о двигателях относительно небольшого рабочего объема (моторы Honda серий В16А — В20В с объемом соответственно от 1,6 до 2,0 литров, что вполне соотносится с литражом моторов ВАЗ 21083 (2112), получаемым при форсировании путем увеличения рабочего объема). Вот для примера геометрия легендарного мотора В16А (объем 1587 см. куб., мощность 160 л.с.; это первый «гражданский» мотор, имеющий удельную мощность 100 лс/литр):

Длина шатуна: 134 мм
Ход поршня: 77 мм

Соотношение R / S : 1,74:1 (что как видим практически близко к «золотой середине»)
Посмотрим какая обстановка с отечественными двигателями (берем только ВАЗ 8-го семейства, т.к. другие не столь актуальны)

21081 – объём 1099 куб. см
— ход 60,6 мм
— диаметр поршня 76 мм
— длина шатуна 121 мм
— R/S = 1,996

2108 — объём 1288 куб. см
— ход 71 мм
— диаметр поршня 76 мм
— длина шатуна 121 мм
— R/S = 1,7

21083 — объём 1499 куб. см.
— ход 71 мм
— диаметр поршня 82 мм
— длина шатуна 121 мм
— R/S = 1,7

21084 — объём 1580 куб см.
— ход 74,8 мм
— диаметр поршня 82 мм
— длина шатуна 121 мм
— R/S = 1,61

Шатун 132 мм могут устанавливаться в стандартный блок цилиндров ВАЗ 21083 только при использовании 2-х колечных поршней.

ЗА: Позволяет поршню дольше находиться в ВМТ (верхняя мёртвая точка), что обеспечивает лучшее горение топливной смеси, т.е. более полное сгорание топливной смеси, более высокое давление на поршень после прохождения ВМТ, более высокая температура в камере сгорания. В результате хороший момент на средних и высоких оборотах. Длинный шатун уменьшает трение пары «поршень-цилиндр», а это особенно важно при рабочем ходе поршня.

ПРОТИВ: Мотор, собранный с достаточно большим значением R / S не обеспечивает хорошее наполнение цилиндров на низких и средних частотах вращения КВ, из-за снижения скорости воздушного потока (из-за уменьшения скорости движения поршня после ВМТ, в момент открытия впускного клапана). Большая вероятность появления детонации из-за высокой температуры в камере сгорания и длительного времени нахождения поршня в ВМТ.

ЗА: Обеспечивает очень хорошую скорость наполнения цилиндров на низких и средних частотах вращения КВ, так как скорость движения поршня от ВМТ больше, разряжение нарастает быстрее, что улучшает наполнение цилиндров, более высокая скорость движения топливовоздушной смеси делает смесь более гомогенной (однородной) что способствует лучшему сгоранию. Преимущества: более низкие требования к доработке и диаметрам каналов ГБЦ, чем на моторе с высоким соотношением R / S.

Читайте также:  Установка дизельных двс на газель

ПРОТИВ: Малая величина RS означает, больший угол наклона шатуна. Это значит, что большая сила будет толкать поршень в горизонтальной плоскости. Для мотора это означает следующее:

Большая нагрузка на шатун ваз 21099 (особенно на центр шатуна), что делает разрушение шатуна более вероятным. Разрушение шатуна само по себе мало вероятно, кроме случаев обрыва, при заклинивании и гидроударе, как правило, шатун рвется у верхней или
нижней головки под углом приблизительно 45 градусов к оси шатуна.
Увеличение нагрузки на стенки блока цилиндров, большая нагрузка на поршни и кольца, увеличение рабочей температуры вследствие повышенного трения, как результат, более быстрый износ стенок цилиндра, колец, и ухудшении условий смазки. Износ этого участка зависит от величины смещения оси пальца отн. оси поршня и от значения максимального угла наклона шатуна, т.е. при применении «кованных» поршней со смещенным пальцем, износ будет меньше чем при применении стандартных поршей.
Более короткий шатун также увеличивает скорость движения поршня, что влияет на износ и увеличение трения. Максимальная скорость поршня приходится на угол около 80 градусов поворота коленчатого вала от ВМТ, для мотора с коленвалом 74,8 мм при 5600 оборотов в минуту она равна 22,92 м/с при шатуне 121 мм., и 22,80м/с., при шатуне 129 мм.
Наиболее весомым является зависимость ускорения поршня от длины шатуна. Большие значения ускорения положительно влияют на наполнение цилиндров на малых оборотах, что ведет к «тяговитости» двигателя в следствии лучшего наполнения. Но на высоких оборотах из-за инерционности потока во впускной трубе происходит эффект запирания на впускном клапане (т.е объем цилиндра над поршнем растет быстрее, чем может заполняться через клапанную щель, что ведет к ухудшению наполнения и мощностных характеристик на высоких оборотах). В случае длинного шатуна на малых оборотах происходит обратный выброс смеси, но на высоких нет явления запирания.

По вполне понятным причинам, АВТОВАЗ комплектует свои моторы шатуном 121мм (он обеспечивает 83-му мотору R/S = 1,7, что вполне удовлетворительно). Но для «тюнингаторов», использующих КВ с большим радиусом кривошипа, шатун 121 мм обеспечивает не очень хорошее отношение R/S (см. табл. 1), поэтому на рынке «нестандартных», а-ля «спортивных» запчастей существуют и продаются шатуны с большей длинной – 129, 132 мм, цена их правда не столь привлекательна, она колеблется от 70 до 200 долларов за комплект. Еще не стоит забывать, что «экстра ходы» поршня компенсируются уменьшением компрессионной высоты поршня (смещением поршневого пальца вверх) или увеличением высоты блока цилиндров. Т.к. компрессионную высоту можно уменьшать до определенного предела, то следующим шагом будет замена блока цилиндров лада 2108 на более высокий, что повлечет за собой немалые расходы финансовых средств. Все эти действия направлены для того, чтобы увеличить значение R/S.

источник

Лада 2115 Samara 2 Sport › Бортжурнал › Расточка блока цилиндров

Перед тем как растачивать блок, было прочитано не мало информации по технологии расточки блоков и вдобавок я плотно общался с опытными в этом деле людьми. Так как сам я по образованию инженер-технолог в машиностроении, то сверх нового из всей добытой информации я не нашел. Самым главным условием для меня в этой операции, явилось то, что расточку цилиндров необходимо выполнить так, что бы оси цилиндров, были перпендикулярны оси вращения коленчатого вала, настолько точно, на сколько это возможно выполнить в моих условиях.

В большинстве статей, упоминается универсальная «скалка», на которой базируется блок цилиндров по коренным шейкам коленчатого вала, и производиться расточка блока. Так же в этой статье было сказано, что иные методы расточки подобным способом (базирования по коренным шейкам) никаким образом не дадут высокой точности. Но я вам скажу одно, не бывает единственной технологии изготовления изделий, для того и учат инженеров-технологов, что бы они разрабатывали технологические процессы обработки, и применяли наивыгоднейший из множества возможных. Но у меня здесь не завод с серийным производством или какая нибудь мастерская по расточке блоков, для которой нужна только лишь прибыль, а индивидуальная работа, которую нужно выполнить с максимальной точностью, любыми возможными путями.

Возможности изготовления данной «скалки» у меня не было, да и для одного раза изготавливать довольно точное приспособление не рационально, поэтому я пошел другим путём.

Выставив на своем станке блок, базируя его по плоскости прилегания ГБЦ, с помощью измерительного индикатора я выявил непараллельность пастели коленчатого вала относительно плоскости установки масляного поддона (именно на него базируют блок при расточке на заводе и на СТО) равную 0,08 мм. Это недопустимый показатель для высокофорсированного мотора! В итоге, с помощью некоторых манипуляций, мне удалось выставить блок на шлифовальном станке, так, что пастель коленчатого вала лежала ровно в плоскости горизонта, и при этом установе выровнять все остальные плоскости блока (плоскость прилегания ГБЦ, плоскость установки поддона картера). После проверки, допуск непараллельности плоскостей составил не более 0,01 мм. Это достаточно точный допуск. После этого, я спокойно установил блок на обрабатывающий центр по плоскости установки масляного поддона, и приступил к расточке цилиндров.
К этому времени был приобретён комплект поршней СТИ модели 219.09М.

Минимальный зазор поршень-цилиндр для данных поршней составляет 0,06 мм. После расточки, я планировал отдать блок на хонинговку, так как сам данную операция выполнить не мог. Договорился с хорошими знакомыми, которые в этом деле не первый десяток лет. И что вы думаете?! Мне испортили блок! После хонинговки форма цилиндра имела «седлообразную» поверхность. Скажем так, верх — зазор 0,06 мм., середина — зазор 0,04 мм., низ — зазор 0,06 мм. Поршень мог бы спокойно заклинить в середине цилиндра.

Читайте также:  Установка бокового стекла на королле

Тут было два варианта, первое — это новый блок, но как известно старые блоки менее подвержены деформации в последующей эксплуатации, так как металл уже прошел цикл естественного старения, а покупать старый с разборки не особо то хотелось, тем более нужно было бы переделывать документы по смене агрегата. Второе — это новый комплект поршней, самой последней группы, что конечно же повлияет на величину зазора в замке поршневых колец. В итоге был принят второй вариант. Часть затрат мне компенсировали на этой самой бракодельной СТО, которые ещё и смеялись надомной, утверждая, что расточка цилиндров в строгой перпендикулярности оси коленчатого вала это вообще не на что не влияет. Я не спорил, просто молчал и всё, оставаясь при своем мнении.

После того как пришел новый комплект поршней, я расточил блок заново сразу в размер, и провались она пропадом эта хонинговка. В моём городе качественно её никто не сможет выполнить. Зато я получил «идеальную» геометрию цилиндра, без эллипса, «бочкообразности» и «седлообразности»!
Замечу ещё один не маловажный на мой взгляд момент. При правке блока на шлифовальном станке, и последующей расточки, я использовал имитатор КПП. Стальная плита, толщиной около 10 мм. прикрученная четырьмя болтами, с необходимым моментом, к местам крепления КПП на блоке цилиндров. По некоторым утверждениям, она создаёт напряжения в блоке цилиндров, из-за которых после расточки без неё, якобы «вытягивается» четвертый цилиндр, и приобретает форму эллипса, из-за этого пропадает компрессия, отмечается повышенный расход масла и т.д. Проверим, думаю вреда она не принесёт.

источник

Лада 2108 Долгостройный Долгострой › Бортжурнал › Сборка ДВС: Блок цилиндров.

Ранее я уже писал «бортовик» про сборку мотора, но запись была краткой, а точнее только список деталей, которые применял при сборке. В итоге планы поменялись, в связи с чем блок был разобран и кованые поршни были проданы. В этот раз опишем весь процесс сборки более подробно.
Как я и писал ранее, блок точился под первый ремонт, под ковку. После продажи кованых поршней решил установить литые поршни фирмы СТК, но разница в том, что под ковку был сделан тепловой зазор в 7 соток (в идеале 6 соток), тогда как под литье делается 3 — 5 соток в зависимости от эксплуатации двигателя. Долго думал точить или не точить блок под 83-х миллиметровые поршни, но в итоге решил не мучить блок растачиванием, а оставить цилиндры расточенными в первый ремонт. Перед сборкой блока купил поршневые кольца диаметром 82,5 мм для измерения зазора в замках колец установленных в цилиндрах, зазор в замках колец во всех четырех цилиндрах был 0.40 мм, то есть был в допуске (см. картинку), после чего были куплены поршни под первый ремонт

Теперь, собственно, сам процесс сборки:

Для начала, как я и писал в прошлом «бортовике», поршни вместе с пальцами и шатунами были подогнаны по весу и общая масса каждого шатуна с поршнем была 824 грамма.
В общем берем блок, тряпочкой протираем постель и бугеля коленчатого вала и устанавливаем коренные вкладыши: Для постели коленчатого вала используются два типа вкладышей, вкладыши с канавкой и отверстиями в них, устанавливаются в сам блок (на фото справа), а вкладыши с гладкой поверхностью устанавливаются в бугеля (на фото слева). Если вкладыши установлены на оборот, то это грозит двигателю сильным масленым голоданием и задирам шеек коленчатого вала.

После установки вкладышей не забываем установить в среднюю часть постели (третий бугель) упорные полукольца (на полукольцах есть фрикционная сторона, обычно она покрыта бронзой и на ней присутствуют риски, полукольца устанавливаются рискам к противовесу коленчатого вала). Далее хорошо смазываем маслом сами вкладыши и коленчатый вал (масла не жалейте), далее после того, как установили коленчатый вал и бугеля, следует аккуратно надавить рукояткой молотка на бугель, что бы тот сел в свое посадочное место, после чего можно наживлять и протягивать бугеля коленчатого вала.

Протяжку начинал с середины, момент затяжки делал 8,5 килограмм, после протяжки каждого бугеля проворачиваем коленчатый вал и проверяем, не закусывает ли его, в моем случае все прошло успешно.

Теперь начинаем собирать поршневую группу

ШПГ Приора 16v/Гранта 8v (в моем случае Гранта 8v), по этому собирать ее довольно таки легче чем ШПГ 2108, шатуны греть не надо, пальцы в шатуны входят свободно но, как и полагается, с натягом. Так как у меня не стандартные шатуны, то каких либо меток указывающих как их ставить на них нет, по этому ориентируемся по замку в шатуне: Замок должен стоять походу вращения коленчатого вала или же, если быть проще, то замок должен смотреть в сторону радиатора ОЖ. Так же по замку устанавливается поршень на шатун… или шатун в поршень… хрен его знает!
Так же замок в шатуне и крышке шатуна должны находится с одной стороны, как это показано на фото

При установке компрессионных и маслосъемного колец стоит обратить внимание на надписи на самих кольцах, если такие надписи на кольцах есть, то кольца устанавливаются на поршень так, что б надпись на нем смотрела вверх, в противном случае кольца не будут держать компрессию в цилиндрах и двигатель будет «жрать» масло

После установки колец, замки на кольцах должны быть развернуты на 120 градусов относительно друг друга, так скажем: Замки будут расположены по принципу Мерседесовского значка.

Далее после сборки ШПГ устанавливаем все это добро в блок цилиндров, предварительно смазав маслом цилиндры, вкладыши шатунов и шейки коленчатого вала. Частично установив поршень в цилиндр, обжимаем поршень с кольцами стяжкой и аккуратно постукиваем рукояткой молотка по краям поршня до того момента, пока поршень полностью не войдет в цилиндр

Читайте также:  Установка болтов на герметике

и далее наживляем крышку шатуна и протягиваем болты шатунов моментом 43,32-53,51 Нм (4,42-5,46 кг), при этом не забывая проворачивать коленчатый вал после затяжки каждого шатуна.
На этом основная работа с шатунно-поршневой группой закончена, теперь устанавливаем масляный насос, масло-приемник, заднюю крышку коленчатого вала и накрываем все это дело поддоном двигателя.

источник

Установка блока цилиндра лада

Блок цилиндров 21083 первоначально был сконструирован под параметры карбюраторного двигателя. Следовательно, в нем не предусматривалось наличия участков крепления элементов по аналогии с инжекторными двигателями, среди которых модуль зажигания, датчик детонации и т.д. Впоследствии происходит унификация отливки модели, вследствие чего она становится единой для блоков 21083, 2110 и 2112. Все они обладают одинаковой высотой и могут использоваться на двигателях, имеющих объем 1500 см куб. Потому корпус этих блоков имеет отметку «21083» на литье. В качестве запчасти с заводов сегодня отгружается изделие, имеющее номенклатурный номер 21083-100201100.

Корпус «83-го» обладает приливами, такими же, как на всех других блоках двигателей переднеприводных автомобилей Ваз. Однако резьбовые отверстия здесь имеются только на приливах, задействованных в установке оборудования. Унифицированный блок цилиндров для ВАЗ 21083 обладает и приливом для установки датчика уровня масла, который находится под масляным фильтром. Для того, чтобы закрепить головку блока на верхней плоскости присутствуют 10 отверстий формата М12х1.25. Цвет блока цилиндров 21083 – синий.

Унификация «083-го» привела к утрате блоком цилиндров ВАЗ 2110 своих характерных черт, связанных с дополнительными приливами на корпусе. Внешне он сегодня неотличим от «083-го». В БЦ 2110 так же используются три верхних резьбовых отверстия и три нижних отверстия части отливки для установки кронштейнов правой опоры двигателя илблои монтажа установочной планки генератора. Так как данное изделие монтируется на «инжекторные» двигатели, блок цилиндров имеет место для установки датчика детонации.

По аналогии с «083-м», здесь предполагается монтаж датчика уровня масла. Кроме того, блок цилиндров 2110 нередко используют для сборки двигателей ВАЗ 21083. Цвет блока 2110 – серый.

Блок цилиндров 2112 внешне неотличим от блоков 2110 и 21083, однако с ними он и взаимозаменяем. Главная его особенность — наличие крепежных отверстий для головки блока, размером М10х1.25. Кроме того, во второй, третьей, четвертой и пятой опорах коренных подшипников монтируются дополнительные каналы для масла со специальными запрессованными в них масляными форсунками. Именно через них в момент работы двигателя масло под давлением способно омывать днища поршней. Как следствие снижается их термическая деформация, улучшается смазка, что особенно важно в момент пуска двигателя. Ресурс последнего, таким образом, значительно увеличивается. Цвет цилиндров 2112 – серый.

Блок цилиндров 21114 фактически представляет собой модернизированную модель 2110. В ходе изменений объем двигателя увеличен до 1,6 литра. Именно поэтому блок стал «высоким» — 197,1мм. В остальном же БЦ 21114 практически не отличается от 2110. Главная особенность данного блока – отсутствие прилива и монтажного отверстия для датчика уровня масла под фильтром. Крепится головка блока на отверстия, имеющие резьбу М12х1.25. Масляные форсунки для охлаждения поршней на боке отсутствуют. Цвет блока 21114 – синий.

Сегодня АВТОВАЗ не выпускает блок цилиндров 21114, альтернативной моделью является БЦ 11183. Две эти модели фактически идентичны. Цвет блока цилиндров 11183 – серый.

Блок цилиндров 11193 предназначается для установки на двигатель ВАЗ 21124. Представляет собой доработанный и модернизированный блок 2112. Однако модель 11193 более высокая — 197,1мм, благодаря чему объем двигателя увеличен до 1.6 л.

Блок 11193 сконструирован на основе «2112-го». Имеет крепежные отверстия размером М10х1.25, предназначенные для установки головки блока. Так же здесь присутствуют и специализированные масляные форсунки, охлаждающие поршни. На корпусе блока надпись — «11193». Цвет изделия – серый.

Совместно с компанией Federal Mogul АвтоВАЗ разработал новый двигатель — ВАЗ 21126. При его создании основной задачей, стоявшей перед разработчиками, было соблюдение повышенных экологических норм, связанных с уменьшением токсичности выхлопных газов, а так же увеличение ресурса двигателя. В качестве основы конструкции использовался блок цилиндров 11193.

Блок цилиндров 21126 имеет высочайшее качество в обработки поверхности изделия, выполняющееся в соответствии с технологией Federal Mogul. В ходе этого процесса цилиндр подвергают плосковершинному хонингованию, что позволяет получить на его поверхности сетки микроканавок особого профиля. Именно он надежно удерживает смазку на поверхности изделия, снижая при этом потери энергии за счет трения. Таким образом, технология хонингования, которую применяют на АВТОВАЗЕ при обработке поверхности цилиндров блока ВАЗ 21126, отличается от предыдущих моделей.

Фирма Federal Mogul разработала основные технологические параметры хонингования поверхностей. Это и угол наклона, и его профиль, и частота нанесения микроканавок. При выполнении операции используется высококачественное оборудование фирмы Federal Mogul. Высокая точность изготовления позволяет определить три группы размеров цилиндров: A, B, C. Надежность работы двигателя повышается не только за счет новой технологии изготовления блока цилиндров, но и за счет нового поршневого комплекта, который представляет собой поршень+ палец+ кольца+ шатун. Цвет блока цилиндров 21126 – синий.

Блок цилиндров 11194 – это специализированная разработка для двигателей, имеющих объем 1,4 литра. В этой связи диаметр цилиндров был уменьшен до 76,5 мм. Однако по своей конструкции и наличию мест для крепления оборудования блок 11194 практически неотличим от моделей 11193 и 21126. Тем не менее, между смежными цилиндрами, благодаря уменьшению их диаметра, выполнены протоки рубашки охлаждения. Это позволило улучшить отвод тепла, повысить жесткость конструкции. Аналогичная обработка поверхности цилиндров в соответствии с технологией Federal Mogul осуществляется и на модели 21126. Цвет блока цилиндров ВАЗ 11194 – синий.

источник