I avdelningen för motordesign för Volga Automobile Plant fick vi reda på varför den nya enheten är bättre än föregångaren och vilka modifieringar som krävs för detta.
1_no_copyright
Två stora händelser förde moderniseringen av VAZ-21114 åtta-ventils motor: lanseringen av Grants-marknaden och övergången av hela modellserien till nästa ekologiska steg - Euro-4. Och även om den tidigare 1, 6-litern, trots sin betydande ålder (dess rötter sträcker sig mot mitten av 80-talet av förra seklet), inte såg ut som en svag gammal man, krävde nya standarder och trender omfattande förändringar. Samtidigt minskade förmågan att manövrera tankarna, som ofta händer, den finansiella ramen.
Därför gick vi längs den redan misshandlade banan. Uppdateringen överlevde faktiskt flera år tidigare en 16-ventils motor med samma volym (VAZ-21126), på vilken vissa tekniska lösningar testades. Dessutom kan inte bara tillvägagångssättet, utan också många detaljer, till exempel en kopplingsstång med bussningar, en kolvstift och ringar, förenas. Cylinderblocket, om än med sitt eget index, är exakt samma som VAZ-21126-motorn: med ytterligare munstycken för kylning av kolvar med olja och platåläggning av cylinderväggarna, vilket minskar inbrottstiden.
Det var dock inte möjligt att kopiera exakt alla förändringar: det är svårare att organisera arbetsprocessen i en motor med två ventiler per cylinder. Dessutom visade sig kraven för den uppgraderade åtta-ventilen vara tuffare. Ta åtminstone en resurs - 160 tusen km för VAZ-21126 och 200 tusen km för VAZ-21116. Vad förändrades och varför, berätta för foton med bildtexter.
H
H
Den nya H-insugningsmodulen testades på en mellanversion - VAZ-11183-50-motorn (med en kollektor för Euro-4, men med en tung anslutningsstav och kolvgrupp). Även utan lättnad var det bara genom optimering av intaget och avgaserna som de grundläggande egenskaperna förbättrades.
2
Den uppgraderade enheten fick längre kanaler, vilket gjorde det möjligt att öka vridmomentet närmar sig sextonventilens prestanda. Vid VAZ-21116 nådde dessutom dess topp 700-800 rpm lägre. En annan viktig funktion: en elektromekanisk gasspjällsmodul är nu installerad vid mottagarens inlopp (vanligt namn är "e-gas"), och ledningarna sträcker sig inte från gaspedalen till motorn. Således kunde styrenheten kontrollera tillförseln av inte bara bensin utan även luft till cylindrarna. Detta är till förmån för inte bara ekologi utan också säkerhet, eftersom många elektroniska assistenter (deras lista på VAZ-modeller snart kommer att fyllas på) håller bilen på banan, inklusive genom att dosera dragkraft.
Massor av anslutningsstång och kolvgrupper för VAZ-21114-motorer (tung ShPG, data inom parentes) och VAZ-21116 (lätt ShPG)
Massor av kopplingsstång och kolvgrupper för VAZ-21114-motorer (tung ShPG, data inom parentes) och VAZ-21116 (lättvikts ShPG)
I den tidigare samlaren med ett cylindriskt block, fyra kanaler som kommer från motorn konvergerade på nästan en punkt - avgaserna flödade kolliderade, vilket skapade ytterligare mottryck.
H
H
I den moderniserade höjdes rörens längd och blockets formade form gjorde det möjligt att ändra mönstret för deras inträde i”trumman”: strömmarna uppföddes respektive vilket minskade motståndet och förlusterna.
5
Layouten och bullernormerna tillät inte att göra kanalerna ännu längre: ju längre kanalerna var, desto högre ljud. Dessutom, ju längre som kollektorn flyttas bort från motorn, desto långsammare värms den upp och tar längre tid att arbeta. Resultat: mer skadliga ämnen flyger ut ur avgasröret efter uppstart.
En av de mest tidskrävande processerna var valet av kolven. Till att börja med ville de lämna motorn “pluggfri” (när kuggremmen går sönder bockas inte ventilerna), så de första kolvarna var med hål i botten. Men de övergav denna idé: på grund av den ökade termiska belastningen på tunnare platser dök upp mikrokrackar, vilket påverkade resursen. Eftersom delen av förbränningskammaren till åttaventilsmotorn är belägen i kolven (detta är det enda sättet att säkerställa den normala förbränningsprocessen), valde vi storleken på den så kallade tråg (tyska Mulde - ihålig, tråg) - urtag i botten.
H
H
På grund av den kritiska temperaturen i området för den första kolvringen måste en ytterligare anodisering av spåret införas. Förresten, 16-ventilmotorer upplever mindre värmebelastning i detta område och gör det därför utan ytterligare bearbetning.
7
Den nya kolven har en annan intressant och mycket viktig skillnad för våra förhållanden. En grafitbeläggning appliceras på kjolen, vilket minskar sannolikheten för att göra mål under kallstart. Det är möjligt att VAZ-21116 delar grafitisering med 16-ventilenheter.
Indikatorer för kraft och vridmoment för åtta-ventils VAZ-motorer: 21114 - med en relativt tung ShPG; 11183–50 - med en tung SHPG, men med ett nytt inlopp och utlopp; 21116 - helt uppgraderad
Indikatorer för kraft och vridmoment för åtta-ventils VAZ-motorer: 21114 - med en relativt tung ShPG; 11183–50 - med en tung SHPG, men med ett nytt inlopp och utlopp; 21116 - helt uppgraderad.
Ännu mer omfattande är ändringar av blockets huvud. På grund av den modifierade förbränningskammaren växte den med 1, 2 mm höjd - en sådan justering kan göras utan allvarlig justering av utrustningen som fungerar i fabriksverkstäderna.
H
H
Med datorsimulering valde vi det optimala flödesområdet för gaskanalerna, förbättrade deras genomströmning och minskade inloppsförluster. När kraften ökades blev motorn mer termiskt belastad, så jag var tvungen att inkludera en ytterligare operation - värmebehandling i processen. Förresten passerar alla 16-ventilhuvuden. Dessutom ökades tvärsnittet av kylkanalerna för att effektivisera värmeavlägsningen, men endast för dem som verkligen behöver det.
9
De ökade tillförlitligheten hos gasfogen genom att införa en tvåskikts metallpackning: den ger högre specifika tryck och täthet med mindre åtdragningsmoment. Detta gjorde det möjligt att minska diametern på bultarna som drar åt huvudet och cylinderblocket (från M12 till M10). Fördelarna är inte bara att minska vikten och spara metall: ju lägre dragkraft, desto mindre deformeras cylindrarna. Naturligtvis går räkningen till mikron, men just sådana små saker påverkar tillförlitligheten och resursen.
H
H
Sedan när tidsremmen bryts på VAZ-21116-motorn, kolvarna möter ventilerna, var en av de viktiga uppgifterna att utveckla en mer pålitlig och hållbar drivning.
11
En betrodd partner, Gates, hjälpte till att välja bältet. Serien provet uppfyllde helt de grundläggande tekniska förhållandena: arbeta vid en temperatur från -40 till +45 ºС och kräver inte ersättning för hela motorns livslängd. Ja, det kommer inte att behöva ändras innan 200 tusen km! Och också för att dra åt - den automatiska sträckaren kommer att ta hand om detta.
H
H
Det lindrar inte bara onödig drift, utan ger också rätt spänning, vilket påverkar resursen i inte mindre utsträckning än själva bältets kvalitet. Om du drar lider rullarna och vattenpumpens lager. Det senare är förresten också moderniserat: de installerade mer pålitliga lager och en oljetätning och ökade också produktiviteten (en enhet från en sextonventil, endast med en remskiva under ett smalt bälte).
13
Enheten är nu skyddad mot mekanisk skada med ett stängt plasthölje med hermetiska tätningar.