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

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.

Энциклопедия

Года производства: 1984-1999 г.
Всего выпущено: 881824 экземпляра
Размеры (д х ш х в, мм): 4006x1620x1400
Компоновка: двигатель спереди
Ведущие колеса: передние
Кузов: хэтчбек трехдверный
Максимальная скорость, км/ч: 150
Двигатель: ВАЗ-2108
Число цилиндров: 4
Рабочий объем: 1289 см3
Число клапанов: 8
Расположение: верхнее
Мощность, л.с/кВт: 65/48 при 4800 об/мин
Коробка передач: четырех- или пятиступенчатая
Тормоза спереди: дисковые
Тормоза сзади: барабанные
Электрооборудование: 12 В
Размер шин: 165R13, 165/70SR13

История создания

ВАЗ 2108 — советский легковой автомобиль, разработанный на заводе ВАЗ. Серийно выпускался с 1984 по 1999 год. ВАЗ 2108 — первая модель нового переднеприводного семейства завода ВАЗ. Стоит отметить, что данная модель стала эпохальной для советского автопрома, Именно после выпуска «восьмерки» началось массовое производство переднеприводных советских автомобилей.

Тенденция на переднеприводные автомобили начала появляться во всем мире в середине 1970-х. На ВАЗ-е было принято решение о разработке принципиально новой модели, не основанной на узлах и агрегатах FIAT 124. Итальянские коллеги отказались сотрудничать по новой переднеприводной машине и вазовцам пришлось искать новых партнеров. В их лице выступила компания «Порше». Первый опытный образец ВАЗ 2108 увидел свет 31 декабря 1978 года. Модель выглядела крайне прогрессивной. В ней было многое: независимая подвеска всех колес, поперечное расположение двигателя, бесконтактная система зажигания и, самое главное, передний привод. В последующие годы шла активная разработка новой модели.

Было заключено несколько лицензионных соглашений с зарубежными фирмами по шасси. В 1981 появились опытные автомобили, носящие индекс 2108. Машина получила кузов типа трехдверный хэтчбэк, переднюю подвеску типа «Мак-Ферсон», поглощающие энергию удара пластмассовые бампера и алюминиевые двери и капот. Активные работы над моделью позволили уже в 1984 собрать первую опытно-промышленную серию автомобилей. ВАЗ 2108 был комфортнее и экономичнее своих заднеприводных собратьев. Для внутреннего рынка модель получила наименование «Спутник», а на экспорт шла под именем «Самара». Позднее имя «Самара» вытеснит имя «Спутник» и на внутреннем рынке.

Модель имела достойную стандартную комплектацию. Передние сидения имели регулировку в трех плоскостях, а заднее сидение могло раскладываться для погрузки габаритного груза. С начала 1990-х на модели семейства «Самара» ставили разные приборные панели. «Люксовый» вариант доставался инжекторным версиям автомобилей, в то время как карбюраторные модели комплектовались так называемой «низкой» панелью приборов. Позднее останется единственный, «люксовый» вариант.

В 1990 году был проведен рестайлинг модели. Изначально спереди модель имела пластиковый «клюв», от которого решили избавиться, увеличив длину передних крыльев. Рестайлинговые версии получили в шоферской среде название «длинное крыло». Автомобили ВАЗ 2108 поставлялись на экспорт. Существовали модификации со специальными двигателями и даже с правым расположением органов управления. Некоторые зарубежные фирмы делали на основе «восьмерки» кабриолеты и фургоны. С 1999 года началась плавная замена моделей «Самара» первого поколения на рестайлинговые модели семейства «Самара 2». Некоторые модификации ВАЗ 2108 продержались на конвейере до 2002 года.

Дизайн

Внешний дизайн модели в середине 1980-х произвел фурор. Автомобиль выглядел очень современно и даже немного спортивно, что подчеркивалось трехдверным типом кузова. Позднее на рынок вышли две другие модели семейства «Самара», получившие не меньшую популярность. ВАЗ 2108 из-за своей формы получил прозвище «зубило», а после рестайлинга копилка народных названий модели пополнилась обозначением «длинное крыло». После рестайлинга автомобиль избавился от пластиковой окантовки на передней части за счет удлиненных передних крыльев. Модель ВАЗ 2108 была одной из самых желанных в СССР в конце 1980-х — начале 1990-х годов.

Двигатель

На базовую модификацию ВАЗ 2108 устанавливали экономичный мотор, объемом 1,3 литра и мощностью 65 л.с. Позднее появились модификации с более мощным карбюраторным двигателем объемом 1,5 литра и мощностью 70 л.с. Экспортные модели комплектовались двигателем объемом 1,1 литра, имевшим мощность 53 л.с. Небольшими партиями под заказ выпускали модификацию с роторными двигателями.

Модификации

ВАЗ-21081 — экспортная модификация с двигателем объемом 1,1 литра
ВАЗ-21083 — модификация с впрысковым двигателем, объемом 1,5 литра
ВАЗ-21083-01, ВАЗ-21083-02 — модификации с карбюраторными двигателями
ВАЗ-21083-21, ВАЗ-21083-22 — модификации с впрысковыми двигателями
ВАЗ-21084 — модификация с двигателем объемом 1,5 литра мощностью 82 л.с.
ВАЗ-2108 М — опытная модификация с измененной отделкой — прообраз ВАЗ-2113
ВАЗ-2108-91 — модификация с роторным двигателем ВАЗ-415

Использования сервиса подбора АКБ

Скрипт подбора аккумуляторов для автомобилей ВАЗ (Lada) находится здесь. После перехода по ссылке вы увидите форму для ввода модели и модификации автомобиля. Под ней можно прочитать короткую инструкцию по использованию сервиса. Весь процесс подбора показан на картинке ниже.

В таблица будут представлены такие значения, как ёмкость, ток холодной прокрутки, полярность, габариты и др. Для некоторых моделей могут дополнительно быть выведены оригинальные номера (артикулы) «родных» моделей.

Теперь для наглядности рассмотрим работу сервиса на примере одной из модификаций.
Вернуться к содержанию

Пример подбора аккумулятора для «восьмерки»

Поскольку на все модификации ВАЗ-2108 устанавливались аккумуляторы с одинаковыми характеристиками, достаточно будет рассмотреть пример для одной. Выберем для этого распространённый вариант ВАЗ-2108 с двигателем ВАЗ-21083 (1.5 л, 72 л. с.) и 5-ст. МКПП. Эта модификация выпускалась с 1991 по 2004 гг.

Сервис подбора стартерных аккумуляторов для автомобилей ВАЗ (Lada) работает в тестовом режиме. Постепенно в базу добавляются новые модели, модификация и параметры АКБ для них. Поскольку этим процессом занимаются люди, возможны ошибки, опечатки, неполное или неверное описание модификаций. Поэтому рекомендуем сверять полученные в сервисе данные с информацией из других источников. Если вы нашли ошибки или опечатки, большая просьба сообщить нам об этом вот тут. Регистрироваться на форуме для этого необязательно. Оставить сообщение вы можете в качестве гостя. Там же можно оставлять отзывы о работе подбора. Спасибо!
Вернуться к содержанию

Причины неисправностей ECU

На первом (Ваз 2108 – 21099) и втором (ВАЗ 2113 – 2115)семействе «Самара» ЭБУ установлен в очень неудачном месте, ведь рядом с ним стоит радиатор печки.

Если ослабли хомуты или потек шланг/радиатор, то велика вероятность, что охлаждающая жидкость попадет на ЭБУ, в результате чего он выйдет из строя. Если во время работы двигателя по каким-то причинам ухудшился контакт между аккумулятором и любой клеммой, напряжение питания ЭБУ резко повышается и становится нестабильным, что может привести к перегоранию отдельных элементов контроллера. Плохой контакт со свечами или высокое сопротивление высоковольтных проводов приводят к возникновению ЭДС (электродвижущей силы) в первичной обмотке катушки зажигания, что может привести к пробою выходных транзисторов ЭБУ. Скачки напряжения нередко приводят к повреждению «прошивки» — записанного в память ЭБУ алгоритма действий. В результате мотор начинает работать неправильно, но сигнал «check engine» не горит.

Какой двигатель лучше: 1,5 л 8-кл. или 1,6 л 8-кл?

Часто люди при выборе автомобиля задаются вопросом: «А какой двигатель лучше?» В нашем же случае все не так просто. Подобный вопрос может возникнуть, если рассматривать покупку авто уже «лохматых» годов: 2006-2007. Именно в этот период на ВАЗ-2113, 2114 и 2115 устанавливались двигатели как 1,6 л, так и 1,5 л, характеристики которых изложены выше.

По сути, они ничем не отличаются, помимо объема, норм выхлопа, систем подачи топлива и пары датчиков. Поэтому главным отличительных пунктом является именно объем двигателя. Разница в 0,1 л дает больший крутящий момент с низов, чуть добавляет максимальной мощности и, пожалуй, такой же или даже меньший расход топлива, чем на 1,5 л. Единственный минус — более шумный в работе на холостых.

Раньше, в годах 2008-2012, люди неохотно брали модели 1,6 л, мол, громкий, склонный к поломкам и т. д. По факту, он превосходит мотор объемом 1,5 л по всем показателям. Соответственно, мы вам рекомендуем его. Но это, что касается 8-кл. моторов, которые устанавливались серийно. Далее рассмотрим 16-кл.

Ставим готовый движок

На «девятку» ставим двигатель 2112, так как силовые агрегаты моделей схожи между собой. Также понадобятся топливная труба подходящего диаметра (можно взять стальную, но лучше медную) и бензобак от той же 12-ой модели. Далее проводятся такие работы:

1. Демонтируем старый силовой агрегат, отключаем все патрубки и электронику. Для того чтобы извлечь и поставить движок, необходим кран для удобства, поскольку весь узел увесистый. Это основная проблема в гараже.
2. Когда двигатель убран, можно установить новый в посадочное место. Стоит сразу проверить состояние сальников и прокладок, если агрегат б/у. Проверьте еще натяжение ремней.
3. Дальше нужно заменить всю топливную систему: бак, бензонасос, топливные магистрали.
4. Отличная замена для бака «девятки» — аналог от 2112. По размерам детали совпадают, а вот устройство у них разное, что не является препятствием для установки.
5. Для топливных магистралей нужно брать медные трубки, которые лучше гнутся.
6. Теперь можно заняться проводкой инжектора. Если «девятка» выпуска 2002 г и моложе, то особых проблем с подсоединением проводов не будет, а для старых моделей придется проделывать новые отверстия вручную.
7. Нужно установить абсорбер и фильтр бензина. Обычно их размещают под днищем и крепят шпильками.
8. Ставим датчики, меняем проводку на ту, которая подходит по длине.
9. С установкой генератора придется попотеть, поскольку родные крепления не подходят. Подыщите подходящие, замените — можете устанавливать. Если коробку передач не менять, то ее придется подтачивать болгаркой.
10. В стартере придется поменять бендикс с 12 на 9 зубьев.
11. Последняя переделка — выхлопная система. Трубы не подойдут, поэтому их нужно будет переваривать. Подгонка помогает все детали поставить на место.

Двигатель ВАЗ 2110 1.6 л. 8-клапанов (16-кл.) инжектор

• Рабочий объем — 1596 см3
• Количество цилиндров — 4
• Количество клапанов — 8 (16)
• Диаметр цилиндра — 82 мм
• Ход поршня — 75.6 мм
• Мощность 8 кл. — 82 л.с. (60 кВт) при 5600 оборотах в минуту
• Мощность 16 кл. — 89 л.с. (65.5 кВт) при 5600 оборотах в минуту
• Крутящий момент 8 кл. — 125 Нм при 3800 оборотах в минуту
• Крутящий момент 16 кл. — 131 Нм при 3800 оборотах в минуту
• Степень сжатия — 9.6 (10.3)
• Система питания — распределенный впрыск
• Разгон до 100 км/ч — 13.5 (12)секунд
• Максимальная скорость — 170 (185) километров в час
• Средний расход топлива — 7,5 (7,2) литра

В скобочках указаны данные для 16-клапанного мотора.
Наш рассказ был бы не полным, если не упомянуть о 2-литровом моторе под капотом «десятки», этот агрегат устанавливали на ограниченную серию ВАЗ-2110, сам агрегат был иностранным производства Opel индекс C20XE (мощность 150 л.с.). Специально для отечественного автомобиля был разработан еще и роторно-поршневой мотор, но широкого распространения эти двигатели не получили.