Как форсировать двигатель ваз 2101
Добавил пользователь Алексей Ф. Обновлено: 06.10.2024
Boxmetal › Блог › Основные методы форсировки классического двигателя
Увеличение мощности двигателя карбюраторной «классики» будоражит умы владельцев издавна. Точнее – с момента морального старения этих автомобилей, с появлением переднеприводных авто, впоследствии – оснащенных уже «впрысковыми» двигателями. Неразрывно увеличивалась разница в динамике между классикой и современными машинами. Разумеется, хочется не отставать в прямом и переносном смысле, но что поделать, если покупки более нового аппарата не предвидится?! Тогда владельцы «Фиатов-124» начинают задумываться о поднятии мощности двигателя, с целью добиться адекватной динамики, по крайней мере уровня новых «Лада». Люди ломают головы – каким же способом этого добиться? Способов море – в зависимости от бюджета владельца. Как правило, радикальные способы поднятия мощности требуют денег не меньше, чем покупка либо нового, либо б/ушного, но более современного автомобиля, который заведомо обладает высокой динамикой. Поэтому в данной статье хотелось бы рассмотреть способы относительно бюджетные и вполне реализуемые самостоятельно владельцем, при наличии соответствующего желания и возможностей. Способы, о которых будет написано в статье, в совокупности называются «классический тюнинг», т.е. модернизация в рамках серийного двигателя.
Сперва отмечу, что полностью исправная классика, например та же ВАЗ-2103, или ВАЗ-2106 с двигателями 1,5 и 1,6 соответственно, имеет неплохую динамику на скоростях до 80-100 км/ч, что для города вполне приемлемо, и позволяет не отставать в потоке. 72 лошадиных силы «троечного» двигателя разгоняют машину до 100 км/ч за 17 сек. (первые двигатели с карбюраторами «Вэбер» имели 77 л/с). Шестерка делает сотню примерно на секунду быстрее.
Однако, как правило, состояние машин многих владельцев классики далеко от идеала, и его следовало бы привести в порядок, иначе даже о паспортной «моще» речи нет. Как раз в момент предполагаемого капитального ремонта двигателя имеет смысл заодно его доработать (модернизировать, форсировать, «затюнить» — как угодно), просто чтобы не делать двойную работу в дальнейшем. Т.е. замена некоторых деталей не на серийные, а на тюнинговые, спортивные. Об этом речь пойдет ниже.
В рамках статьи мы не будем рассматривать установку двигателей от других автомобилей, в частности, иностранных, а также такие вычурные и экзотические способы форсировки, как закись азота и турбонаддув с охлаждением и т.д. Это слишком затратные и радикальные способы, о чем говорилось в начале статьи – разумнее тогда приобрести более современное авто и «не париться». Ведь наша цель – не драг-рейсинг, а лишь обеспечение автомобилю динамики на уровне современных автомобилей эконом-класса.
Итак, для начала – что мы имеем. Автомобиль ВАЗ-2103 с двигателем 2103 мощностью 72 л/с на 5600 об/мин и моментом 104 Н*м при 3400 об/мин. Объем 1452 см3. Динамика – 17 сек. до 100 км/ч. Система зажигания – контактная. Система питания – карбюратор «Озон-2107». Степень сжатия 8,5.
Поехали! Начинаем модернизацию поэтапно! Для некоторых – займемся поднятием «мощи». Подробно описывать все мелочи не стану, ибо нужно будет писать целую книгу, но основные направления деятельности по модернизации постараюсь осветить.
1) Устаревшую и морально, и физически контактную систему зажигания КСЗ меняем на бесконтактную – БСЗ, по типу 2109. Плюсы – более мощное искрообразование, вследствие более высокого напряжения. Имеем: чуть лучшую экономичность, экологичность, отсутствие проблем с обслуживанием (нет прерывателя, не подгорают его контакты и не надо настраивать УЗСК). В БСЗ входит: трамблер БСЗ, для 2103 (рекомендуют Старый Оскол), катушка 2108, коммутатор, косичка проводов, новые силиконовые ВВ провода и, желательно, свечи для БСЗ, с зазором 0,7-0,8 мм (NJK, Brisk, Bosh).
Есть также вариант установки микропроцессорного зажигания (МПСЗ), он имеет больше плюсов, но более дорогой и требует тщательной настройки с помощью ноутбука в режиме онлайн. Оптимальным является точная настройка БСЗ.
2) Считаю, что имеет смысл вслед за новой системой зажигания заменить карбюратор «Озон» на «Солекс» модели 21053 / 21073 / 21083, и в дальнейшем дорабатывать их. Семейство «Солекс» имеет ряд преимуществ, а недостатки их легко устранимы. Динамика с ними выше, но топливо расходует относительно экономнее. В зависимости от целей тюнинга выбирается модель: 21053 – удачное соотношение динамики/экономичности, 21073 – производительность+расход (подойдет в случае серьезного тюнинга, также с увеличением объема до 1,7 л и выше). Доработки:
— замена игольчатого клапана на незалипающий «Unicar»,
— обточка и полировка малых диффузоров
— сглаживание всех выступов, мешающих потоку,
— обточка осей воздушной и дроссельных заслонок, применение «потайных» болтов в них
— расточка диффузоров с камерами (например 24х24 превращают в 24х26)
— доработка распылителей УН и т.д.
Помимо доработки карбюратора не стоит забывать о подаче воздуха. Доработка «кастрюли» воздушного фильтра, желательно – выведение патрубка с целью реализации «холодного впуска», ограничение попадания горячего воздуха в двигатель. Либо ФНС – «нулевик», если хочется понтов.
3) Первыми 2-мя пунктами мы добились неплохих показателей при правильной настройке. По крайней мере, динамика как у переднеприводных карбюраторных машин (зубил, допустим). Хочется большего – дорабатываем ГБЦ.
В механизме ГРМ — ой как много простора для творчества. Просто перечислю поочередно от простого к сложному:
— замена серийного распредвала на тюнинговый (Эстонец, Эстонец +, ММ 03 и т.д. – выбор валов на рынке неплохой)
— непосредственно доработка головки блока:
а) расточка каналов впускного коллектора, впуска, выпуска и выпускного коллектора. Впуск растачивают с 29 мм до 32-34 мм, выпуск с 27 мм – до 30-31 мм.
б) совмещение каналов, чтобы не было препятствий потоку в виде ступенек.
в) шлифовка/полировка каналов – не должно быть сильных борозд, но и в зеркало делать не обязательно. Впуск – шлифуют до гладкого состояния. Выпуск- можно и в зеркало, для пущей важности.
г) замена стандартных клапанов на облегченные и более обтекаемой формы (об увеличенных клапанах не говорю – замена седел весьма трудоемка). К облегченным клапанам можно добавить облегченные тарелки пружин клапанов. Все вместе благотворно влияет на работу ГРМ на высоких оборотах.
д) доработка формы камер сгорания для завихрения смеси, лучшего наполнения цилиндров – делаются «ушки». Полировка камер совместно с полировкой днища поршня – отодвигается граница детонации.
е) повышение термического КПД посредством увеличения СЖ с 8,5 единиц до 9,5-10 и выше, в зависимости от используемого топлива. Оптимально увеличить до 9,5 единиц — смело можно ездить хоть на АИ-92, хоть на АИ-95. Достигается путем фрезеровки ГБЦ на 1 мм. (я повышал до 9,9 ед. фрезеровкой на 1,5 мм)
— установка комплекта однорядной цепи ГРМ – облегчение веса+уменьшение трения. Прирост около 5 % за счет снижения потерь.
Отдельно скажу о системе выпуска отработанных газов. Спортивная (прямоточная) выпускная система, начиная от «паука» и заканчивая «банкой» рассчитывается индивидуально под каждый мотор, если хочется правильности. Для гражданских моторов, не претендующих на спорт (чем мы и занимаемся), нет необходимости ставить прямоток – можно ограничиться «банкой», при желании.
После всех проделанных работ и правильной настройки оного гарантируется неслабая динамика – на уровне инжекторных Самар, а то и выше. Это ориентировочно – разгон до 100 км/ч за 12-13 секунд.
Но может быть, и этого уже мало – тогда остается увеличивать объем и дальше заниматься «низом».
4) Расточка блока, установка коленвала с увеличенным кривошипом, а желательно – сразу установка блока 21213 — 1,7 л или 2130 – 1,8 л.
Здесь плюсом является большой момент, который ярко выражен на низах. А комплекс проделанных выше работ с ГБЦ позволяет сделать из низового двигателя бодро крутящийся и на верхах – зависит от распредвала, настройки карбюратора и многого другого.
5) Развесовка поршней и шатунов, т.е. приведение их к равному весу как в отдельности, так и в собранном виде. Кроме того, шатуны можно немного облегчить – убираются балансировочные подушки, только с умом. Как правило, допускается разновес 0,5 грамм. Установка кованых поршней или поршней от других моделей, а также укороченных шатунов – отдельный вопрос, решаемый уже в процессе изменений объема двигателя индивидуально хозяином.
Распространенный вариант – облегченный маховик. Но для гражданского двигателя, особенно с городским циклом эксплуатации – вещь лишняя.
Еще один очень важный момент – чтобы детали кривошипного механизма, точнее — коленвал, маховик и корзина сцепления были отбалансированы динамически. Дисбаланс выше допуска приводит к потерям и износу механизма. Неотбалансированный маховик, к примеру, после облегчения, приводит к износу крайней опоры коленвала – вкладыши «разбиваются». Балансировка этих трех элементов желательна как в отдельности, так и в их совокупности – чтобы суммарный дисбаланс не превышал допуск.
По отзывам владельцев, после этих процедур двигатель будет крутиться, как у «формулы»… Шутка, но в ней есть доля шутки. Остальное – правда!
ФОРСИРОВКА ДВИГАТЕЛЕЙ ВАЗ 2101-06 и М-412 (часть 3)
- Печать
Конструкция и подготовка головки блока цилиндров
Головка блока цилиндров двигателя вместе с цилиндром образует надпоршневую полость, в которой осуществляются все тепловые процессы рабочего цикла. Сложность конструкции головки цилиндров обусловлена множеством функций, которые она выполняет, а также рядом требований, предъявляемых к ней:
обеспечение формы камеры сгорания, способствующей улучшению процесса сгорания для достижения максимальных значений среднего эффективного давления;
достаточная жесткость и прочность;
возможность размещения распределительного вала;
плавность переходов и равномерность толщин стенок для увеличения надежности при действии механических и тепловых нагрузок;
обеспечение минимального сопротивления во впускном и выпускном трактах;
обеспечение равномерной циркуляции охлаждающей жидкости при более интенсивном охлаждении наиболее горячих стенок вокруг выпускного канала;
возможность размещения впускного и выпускного патрубков и другого вспомогательного оборудования.
Головка цилиндров двигателя М-412 выполнена из алюминиевого сплава АЛ-4 с твердостью не менее НВ 75. Хорошая теплопроводность алюминиевого сплава предопределяет возможность форсировки двигателя, связанной с повышением тепловой напряженности головки цилиндров и оборудования, размещенного на ней.
Спортсменам, выполнившим спортивный разряд и дошедшим до финиша нескольких соревнований за счет надежности стандартного двигателя, пора задуматься о повышении динамики автомобиля и повышении его максимальной скорости.
Первое мероприятие в этом направлении всем хорошо известно - это повышение степени сжатия путем фрезерования плоскости разъема головки цилиндров за счет уменьшения объема камеры сгорания.
В табл. 28 приведены расчетные значения степени сжатия двигателя М-412 для различной глубины фрезерования головки цилиндров. (Степень сжатия стандартного двигателя М-412=8,8.)
Зависимость степени сжатия двигателя М-412 от глубины фрезерования головки блока
| Глубина фрезерования,мм | 0,5 | 0,8 | 1,0 | 1,2 | 1,4 | 1,6 | 1,8 | 2,0 |
| Степень сжатия | 9,25 | 9,64 | 9,83 | 10,09 | 10,48 | 10,81 | 11,62 | 12,85 |
Зависимость степени сжатия двигателя ВАЗ-21011 от глубины фрезерования головки блока
| Глубина фрезерования,мм | 0,2 | 0,5 | 0,8 | 1,0 | 1,2 | 1,5 | 1,8 | 2,0 | 2,5 | 2,9 |
| Степень сжатия | 9,0 | 9,2 | 9,4 | 9,5 | 9,8 | 9,9 | 10,2 | 10,4 | 11,0 | 11,5 |
Завод ВАЗ выпустил головки блока с тремя маркировками, отлитыми с левой стороны над плоскостью разъема. Головки с маркировкой 2101-1003015 и 21011-1003015-10 (унифицированная головка, устанавливаемая в настоящее время на двигатели всех моделей) имеют одинаковый объем камеры сгорания- 32 см3. Головка блока с маркировкой 21011-1003015 устанавливалась до середины 1976 г. только на двигатели ВАЗ-21011. Это следует учитывать при комплектации деталей для сборки двигателя.
У двигателя ВАЗ-2106 поршень не доходит до верхней плоскости блока 1,9 мм (у ВАЗ 21011-0,1 мм), поэтому в табл. 30 приведены значения степени сжатия в зависимости от глубины фрезерования не только головки блока, но и самого блока или головки и блока вместе. Фрезерование головки блока более чем на 3 мм опасно с точки зрения вскрытия водяных каналов.
Обе таблицы составлены с учетом заводской комплектации в настоящее время, т. е. имеется в виду установка унифицированной головки на все двигатели. Поршни в двигателях ВАЗ-21011 имеют плоское днище, а поршни ВАЗ-2106-с проточкой на днище (объем этой проточки 1,7 см 3 ).Лучше всего фрезеровать полностью разобранную головку цилиндров, т. е. без всасывающего и выхлопного патрубков, бензонасоса, распределительного вала и всей системы газораспределения, но с закрепленной крышкой шестерни привода распределительного вала (М-412).
После фрезерования снимаются заусенцы и головка тщательно очищается от стружки. Желающим произвести подготовку головки блока цилиндров по программе максимум, однако, рано думать о сборке головки и постановке ее на двигатель. Надо на расточном станке произвести тонкую и сложную работу по расточке седел для клапанов увеличенного диаметра (рис. 33, 34, 35).
Улучшение условий наполнения цилиндров горючей смесью и очистки их от продуктов сгорания, осуществляемое за счет постановки увеличенных клапанов (рис. 36), дает прибавку в мощности на 5 л. с., как было специально замерено на испытательном стенде Центрального института топливной аппаратуры на стандартном двигателе М-412. Алюминиевые головки цилиндров всех автомобильных двигателей изготавливаются со вставными седлами под клапаны из высокопрочного жаростойкого чугуна, имеющего высокий коэффициент расширения. Чтобы плотно и надежно посадить вставные седла в головку, ее нагревают примерно до 170-220° С, а седла охлаждают до температуры сухого льда -80° С. На двигателях ГАЗ после такой сборки седла еще обвальцовывают путем уплотнения вокруг них материала головки. Это необходимо делать, потому что наиболее горячим местом головки является перемычка между гнездами седел клапанов, нагревающаяся до температуры выше +200° С. Так как механическая прочность алюминиевых сплавов при нагреве снижается, то плохая посадка вставного седла может привести не только к потере герметичности, но и к выходу из строя всей головки. Проточить седла клапанов под нужный размер проще, если они отделены от головки цилиндров. Но как после этого снова надежно запрессовать седла в головку, если уже нарушены посадочные места при выпрессовке? Поэтому и рекомендуется расточка седел непосредственно в головке блока, хотя для этого потребуются специальные победитовые резцы и приспособления, позволяющие растачивать седло соосно направляющей втулке клапанов. Одновременно фаска седла всасывающего клапана делается под углом 30° вместо 45°.
Для тех же целей, т. е. для улучшения наполнения цилиндров и создания минимального сопротивления выхлопным газам, производится обработка всасывающего и выхлопного каналов головки цилиндров, а также соответствующих патрубков. Самого материала головки при этом снимать много не приходится, так как каналы кроме приливов для запрессовки направляющих втулок клапанов имеют достаточное проходное сечение. Практика показала, что укороченные направляющие втулки вполне работоспособны (не наблюдалось повышенного износа по внутреннему диаметру, как предполагалось ранее), а каналы головки цилиндров приобретают хорошую геометрическую форму. Выступающие в каналы части направляющих втулок срезаются на сверлильном станке сверлом диаметром 22-25 мм на малых оборотах со стороны седла клапана. Доводка чистоты клапанов головки делается набором шарошек, а затем наждачной лентой, закрепленной в патрон электродрели. Аналогично производятся работы с всасывающим и выхлопным патрубками. Следует особо отметить, что значительные потери в мощностных показателях двигателя появляются при неточной стыковке каналов головки с соответствующими патрубками. При обработке каналов головки на это сразу надо обратить внимание, подогнать по месту все прокладки и ликвидировать уступы за счет подгонки патрубков, не трогая подготовленные каналы головки. До сих пор речь шла о комплексе работ по подготовке головки цилиндров для стандартного двигателя. Все эти работы остаются необходимыми и при подготовке головки цилиндров для двигателя с увеличенным рабочим объемом, но появляется необходимость дополнительных обработок и меняется их порядок.
После установки гильз цилиндров и поршней диаметром 92 мм стандартная головка М-412 может быть использована лишь с частично заваренными водяными каналами вокруг камеры сгорания во избежание нарушения герметичности и прорывов газов в систему охлаждения. Уменьшение сечения каналов охлаждающей системы в этом случае не имеет значения, так как интенсивность циркуляции охлаждающей жидкости по-прежнему будет лимитироваться проходным сечением отверстий прокладки головки цилиндров. Конструктивно вновь наваренный материал головки оказывается напротив торцов гильз цилиндров и является поэтому опорной поверхностью при зажатии головки цилиндров на блоке. Это обстоятельство обусловливает значительные напряжения в сварочном шве и предъявляет особые требования к качеству дополнительной наварки в местах соединения с основным материалом головки. Горький опыт испорченных головок цилиндров и выхода из строя двигателей в ряде случаев из-за откалывания наваренного алюминия помог отработать следующую технологию. Сначала фрезеруется плоскость головки на 2-2,5мм, затем провариваются водяные каналы, а после этого проводится уже окончательное фрезерование до глубины 3-5 мм в зависимости, от выбранной степени сжатия. В связи с использованием поршней с плоским днищем зависимость степени сжатия от глубины фрезерования для двигателя с рабочим объемом 1870 см 3 меняется по сравнению со стандартным двигателем следующим образом (табл.31):
| Глубина фрезерования, мм | 2,0 | 2,5 | 3,0 | 3,5 | 4,0 | 4,5 | 5,0 | 5,5 |
| Степень сжатия | 8,81 | 9,18 | 9,38 | 9,66 | 10,1 | 10,6 | 10,8 | 11,5 |
Для обеспечения свободного прохождения поршнем ВМТ в каждой из четырех камер сгорания головки делается коническая выточка с наружным диаметром 92 мм (см. рис. 33). Сделать эту выточку полностью на фрезерном или расточном станке нельзя, так как на ее пути лежит седло всасывающего клапана. Поэтому на станке выбирается металл до тех пор, пока фреза или резец не приблизится к седлу. Остальную работу приходится делать вручную шарошкой. Когда работа подходит к концу, головку надо примерить на собранный блок цилиндров. При этом головка блока, конечно, без всякого оборудования ставится без прокладки и в середине слегка поджимается двумя гайками.
Задача первой примерки - добиться свободного вращения коленчатого вала без следов столкновения поршней с головкой в местах конусной проточки. Чтобы следы столкновения, если они будут, стали более заметны, края днища поршня можно смазать тонким слоем нигрола или гипоидной смазки. При этой же примерке проверяется правильность расположения и глубины выборки на днище поршня. Если она произведена неправильно, на выборке в поршне остается след столкновения с седлом всасывающего клапана. Тогда выборку надо углубить или сместить в сторону.
Как правило, ликвидация всех мест столкновений поршня с головкой сводится к выборке металла в районе седла всасывающего клапана и некоторого углубления за этим седлом. Дело это трудоемкое, требует терпения и аккуратности. Обычно такая подгонка заканчивается после примерки головки цилиндров 10-12 раз. Следующая примерка делается по такой же методике, но в головку предварительно ставят уже всасывающие и выхлопные клапаны. Задача такой примерки (опять без прокладки головки) - проверить, не упирается ли поршень своей выборкой во всасывающий клапан в закрытом состоянии. Если упирается, требуется доработка выборки в поршне; если нет - можно браться за окончательную работу над поверхностью и объемом камеры сгорания. Считаем само собой разумеющимся, что до Постановки клапанов в головку они помечены по номерам цилиндров, добросовестно притерты пастой и проверены обычными методами на герметичность.
Головку цилиндров с собранными клапанами проверяют на величину объема камеры сгорания, точнее, на величину объема сегментной полости, часть которой является камерой сгорания (свеча ввернута). Для точного замера объема используется пластинка размером 25 Х 25 см, толщиной 3-4 мм из оргстекла. В пластинке делаются два отверстия диаметром 4 мм. Одно для заливки воды, другое для выхода воздуха. Пластинка смазывается тонким слоем солидола и плотно прижимается к плоскости головки. Такой замер объема исключает ошибки из-за случайного перелива воды. В связи с доработкой конусной выточки вручную неизбежно появится разница в объемах камеры сгорания (будем пока так называть для простоты изложения объем сегментной полости), иногда до 3-5 см 3 .
Подгонка камеры сгорания по объему производится за счет выборки в местах технологических выступов материала головки - между седлами клапанов и вблизи отверстия под свечу. Эту работу можно считать оконченной лишь в том случае, если разница в объемах не превышает 0,5-1 см 3 . Теперь можно слегка "пошкурить" поверхность камеры сгорания для ликвидации оставшихся рисок - потенциальных центров детонационного горения смеси и мест отложения нагара. Перед окончательной сборкой двигателя можно рекомендовать полировку поверхности камеры сгорания и днища поршня.
Головка промывается бензином, затем водой из шланга под напором и продувается сжатым воздухом. Чтобы не появилась ржавчина на стержнях, тарелках и седлах клапанов, эти места поливаются моторным маслом из тонкой масленки. Дальнейшая сборка головки сводится к установке в нее рокерных валиков с коромыслами, распределительного вала, наконечников клапанов и регулировке (предварительной) зазоров между клапаном и наконечником в пределах 0,2-0,25 мм.
Третья, окончательная примерка производится после подготовки шестерни привода распределительного вала со сдвинутым по фазе отверстием под штифт. После фрезерования головки цилиндров ось вращения кулачкового вала располагается на величину фрезеровки ближе к оси коленчатого вала. Из-за изменения межосевого расстояния между валами обе ветви цепи привода распределительного вала ослабнут, если предположить, что метка шкива коленчатого вала и метка распределительного вала находятся в положении, соответствующем ВМТ первого поршня. Представим себе, что из этого статического положения начинает работать двигатель, т. е. начинает вращаться коленчатый вал. Слабина ведомой ветви цепи компенсируется дополнительной натяжкой промежуточной шестерни, а за счет слабины ведущей ветви распределительный вал начнет отставать на некоторый угол от своего нормального положения (когда метка стоит напротив прилива в головке). Чем больше глубина фрезерования головки, тем на больший угол распределительный вал будет отставать (табл. 32).
| Глубина фрезерования, мм | 0,5 | 0,8 | 1,0 | 1,2 | 1,4 | 1,6 | 2,0 | 3,0 | 4,0 | 5,0 |
| Угол отставания распределительного вала | 0,53 | 0,83 | 1,1 | 1,3 | 1,6 | 1,7 | 2,1 | 3,2 | 4,3 | 5,4 |
Компенсировать угол отставания можно поворотом шестерни относительно переднего фланца распределительного вала на тот же угол против часовой стрелки. Но как закрепить теперь шестерню, если не совпадают на этот угол отверстия под крепежные болты и под штифт? Смещение ближайшего отверстия под крепежный болт (в направлении по часовой стрелке) от штифтового отверстия составляет 45°. Рассверливаем его до диаметра 8 мм. под штифт. На фланце распределительного вала все остается на своих местах. Переставляя шестерню на распределительном валу так, чтобы штифт попал в новое отверстие, получаем смещение на 45°, а фактически, передвигая цепь на 4 зуба (по 10°), получаем смещение на 5°. Этого достаточно, так как фрезерование для двигателя М-412 производится обычно на глубину 3,5-5 мм, и при смещении шестерни на 5° метка распределительного вала не выходит за пределы прилива на головке.
Следствием нового способа при постановке шестерни на вал является совпадение лишь одного из четырех крепежных отверстий (бывшее штифтовое). Остальные три сверлятся нужным диаметром. Таким образом, одна такая шестерня "обслуживает" все головки и все распределительные валы. Новое штифтовое отверстие на шестерне лучше сразу пометить каким-либо способом, например, выбить рядом цифру 5 (смещение на 5°), чтобы в дальнейшем при сборке двигателя не создавать себе лишних "поисковых" проблем. Теперь имеется все необходимое для третьей, окончательной: примерки собранной головки цилиндров на блоке. Задача этой примерки, так же как и предыдущей, проверить, не происходит ли "встреча" всасывающего клапана и поршня, но уже в динамике с присоединенной шестерней распределительного вала и цепью.
Если двигатель проворачивается свободно без прокладки головки, то можно гарантировать безаварийную работу его после постановки прокладки. Прокладку головки блока для двигателя увеличенного литража изготавливают, используя прокладку серийного двигателя, так как опыт использования медных прокладок различной толщины (от 0,2 до 2 мм), а также составных прокладок положительных результатов не дал. В стандартной прокладке, на специальном приспособлении вырубаются отверстия диаметром 94 мм. Для металлических колец лучше брать листовую нержавеющую сталь толщиной 0,35-0,4 мм, предварительно отожженную в вакуумной среде. Окантовка отверстий прокладки головки производится на вальцовочном станке. Для двигателей ВАЗ, особенно форсированных до степени сжатия 11,0-11,5, хорошо зарекомендовала себя комбинированная прокладка головки блока, состоящая из колец отожженной красной меди, которые уплотняют камеру сгорания, и стандартной прокладки для уплотнения соединений по системе охлаждения и смазки (рис. 37).
ВАЗ 2101 VFTS "тюнинг двигателя"
Долго думал что можно сделать с двигателем родным , ведь на ваз 2101 его объем составляет 1.2 литра 64 лошадиные силы. Постоянно не хватало ей мощности, и в конце концов меня нехватка мощности доконала, я решил увеличить мощность. Думал, думал, и на конец надумал, заказал через интернет шатуны 129мм. У друга взял колен вал троешный хотел с ваз21213 но он дороговат. И понеслась :). Начал разбирать родной блок, когда разобрал то я увидел что на нем все радное стоит вкладыши каренные стандарт, вкладыши шатунные тоже стандарт. Блок не точеннный тоесть диаметр гильз 76мм при этом двигате не разбирался с 90 года. Я понял что работы будет много итрудная. Увез блок на расточку расточили мне его до 79, а я хотел на 82 и начал интересоваться у токаря почему не расточить до 82. А он мне и говорить что стандартный размер у него был 76, а такие блоки точаться максимум до 79, и то 79 это уже можно гильзу новую ставить, а если на 82 расточить то гильзы там вообще не будет, был-бы он стандарт 79 то можно расточить на 82. Я сперва разочеровался но не на долго. Привез домой вложил троешное колено прикрутил сперва родные шатуны с поршнями на 79, начал проворачивать калено и вижу такую картину что поршня поршня вылазиют из блока на 7мм. Тогда я взял шатуны которые мне пришли 129мм они на 7мм короче. Переприсовал поршни поставил шатуны. И тут пошли проблемы при повороте колен вала пошня цепляли за противовес. Пришлось опять вытаскивать поршня выбивать поршневые пальцы, и относить пошни к токарю что бы токорь отрезал юпку. Через некоторое время я забрал поршни от токоря. Он отреза юпку как можно короче. Я опять запресовал поршни на шатуны все собрал начал прокручивать колено, и опять таже история поршни цепляют за противовесы калена. У поршней уже не куда обрезать юбку . Тогда я вытащил колен вал из блока и понес его токарю. Токарь мне сказал что он не сможет обточить противовесы после обточки их надо будет балансировать. Тогда пришлось заморозить сборку двигателя, но не надолго как то раз читая газету я вычитал, что на одном предприятии эксперемемтируют каленчатые валы меня это заитересовало. Я влял свой колен вал и направился туда и расказал о сваей проблеме. Дятька мне сказал не бойся сделаем все по высшему классу заберёш свою деталь через 2дня , я обрадовался. Прошло два дня я пришел забирать свою железяку и как сказал так и сделал отбалонсировал и обтачил противовесы на 2 см. Я как маленькии ребенок побежал в гараж вложил коленвал и воаля све на свои места стало, ни чего ни где не цепляет как тут и было, обьем подпрыгнул из 1.2 до 1.6. Двиг получился лучше стокового 1.6. тянет как зверь на любых оборотах. Можно было вложить 84 колено для этого надо было бы шатуны 131.1мм и поршня со смешением пальца на 7мм вверх тогда бьем был бы 1.7 ,1.8 из родного 1.2 литра . Щас на смену этому двигателю строится 16клапонник с 200л.с донором била лада калина. В дальнешем я хочу выжать из него 400л.с . Говорят что максимум это выжимают 600 понни из калино движка. :):):)
Тюнинг двигателя
Моторы классики хоть и устарели, но и из них можно соорудить довольно мощные агрегаты. В чем-то их простота и отсутствие электроники это даже плюс т.к. многое можно сделать самому. Да и затрат на электронные штучки может быть явно побольше. Не зря в америке и сейчас строят хотроды с карбюраторами.
Этот материал носит побольшей части теоретических характер т.к. получаный результат во многом зависит от Вашего старания, умений, времени и т.п. Если никуда не спешить, делать все тщательнейшим образом, то можно "докрутить" мотор до 150л.с.
Для получения оборотистого мотора лучше строить агрегат объемом не более 1.6 литра, т.к. мотор литражом больше 1.6 будет "тяжелый" и неохотно набирать обороты.
Инструменты:
1. Все инструменты для разборки и сборки.
2. Электрическая дрель
3. Шарошки диаметром 29мм. и 31мм.
4. Паста для полировки.
Довольно трудоемкая процедура, требующая немалого терпения это доработка головки блока цилиндров, но поверьте - оно того стоит! Первым делом нужно обработать шарошкой диаметром 31мм каналы ГБЦ по которым топливо идёт от впускного коллектора. Каналы должны иметь плавный переход и большее сечение. Важно чтобы в итоге после доработки все каналы были одинаковыми.
Это-же повторяем и с выпуском, но шарошкой с диаметром 29мм.
Клапана: 39 на впуск и 34 на выпуск. Каналы также полируем.
Как вариант, можно взять клапаны от Mitsubishi Pajero и обработать их стержни до размера родных "Жигулевских". Необходимо также доработать и тарелки клапанов. Все клапана обязательно нужно подогнать по весу.
Переходим к распредвалу. Для высокооборотистого двигателя лучше установить распредвал с высоким подъёмом клапана. Для точной настройки фаз газораспределения обязательна разрезная шестерня.
Впускной коллектор необходимо расточить и хорошенько отполировать.
Само собой в доработке нуждается и карбюратор. Через него будет проходить больше как топлива, так и воздуха и его нужно к этому приспособить. На эту тему есть много как книг, так и статей поэтому не будем останавливаться на этом
Существенно форсированный двигатель (в нашем случае в полтора-два раза) должен хорошо дышать. Поэтому для такого агрегата установка воздушного фильтра нулевого сопротивления это не понты, а реальная необходимость.
Очень желательно заменить выпуск. Идеальная схема выпуска: паук 4-2-1 - труба без резонатора - прямоточный глушитель.
Двигатель. Не лишним будет заменить шатуны на гоночные такого же размера, как "в стоке". Поршни меняем на кованные, каждый с двумя Т-образными кольцами. Дорого, но литых поршней на высокооборотистых моторах попросту недостаточно
Обязательно нужно заменить подшипники на более оборотистые, выдерживающие до 10000 об/мин.
Увеличиваем угол опережения в распределителе зажигания. Это может повысить мощность на 10л.с.
Как повысить мощность двигателя на «классических» моделях ВАЗ
Хорошо известные на территории СНГ модели ВАЗ 2101, 2103-06 или Нива принято называть «классикой». Силовые агрегаты на этих машинах карбюраторные и на сегодняшний день сильно устарели, однако с учетом их распространенности находится немало желающих доработать указанные ДВС.
Результатом может стать форсирование мотора до 110-120 лошадиных сил. Встречаются даже экземпляры с мощностью около 150 л.с. (в зависимости от качества и глубины доработок). В этой статье мы рассмотрим, как поднять мощность двигателя ВАЗ классика.
Увеличение рабочего объема двигателя ВАЗ
Как известно, одним из важнейших параметров применительно к ДВС является рабочий объем. От того, какой объем имеет мотор, зависит его мощность, приемистость агрегата и т.д.
Эксплуатировать более мощную машину комфортнее, так как запас крутящего момента и мощности позволяет не сильно «крутить» двигатель, так как приемлемая тяга появляется на меньших оборотах.
Что касается увеличения рабочего объема, существует два основных способа:
- изменить диаметр цилиндров;
- увеличить ход поршня заменой коленчатого вала;
Данные способы активно практикуются для тюнинга серийных двигателей АвтоВАЗа, которые встречаются под капотами разных моделей. Если точнее, речь идет как о самом первом двигателе на «копейке» 2101 с мощностью 60 л.с. или «одиннадцатом» моторе 21011, так и о силовом агрегате ВАЗ 2103-06 с мощностью 71-75 л.с. Также не стоит забывать и о карбюраторном 80-сильном 1.7 литровом моторе на модели Нива и других модификациях указанных выше ДВС.
Итак, рассмотрим конкретный пример. Если имеется двигатель ВАЗ 2101, можно расточить цилиндры до 79 мм, после чего поставить поршни от мотора 21011. Рабочий объем составит 1294 см3. Для увеличения хода поршня нужно иметь коленчатый вал от 2103, чтобы ход составил 80 мм. Затем потребуется приобрести укороченные шатуны (на 7мм.) В итоге объем составит 1452 см3.
Вполне очевидно, что если расточить цилиндры и одновременно увеличить ход поршня, конечным результатом будет объем двигателя «копейки», который составит 1569 см3. Отметим, что аналогичные операции проводятся и с другими моторами на «классических» моделях.
Еще важно учитывать, что после установки другого коленвала и увеличения хода поршня происходит увеличение степени сжатия, что потребует использования бензина с более высоким октановым числом. Также возможно понадобится дополнительная корректировка степени сжатия. Главное, правильно подобрать укороченные поршни шатуны и т.д.
Также добавим, что самым простым и дешевым методом можно считать расточку под ремонтные поршни. Однако даже если расточить блок в последний ремонтный размер, объем увеличивается не больше, чем на 30 «кубиков». Другими словами, на значительный прирост мощности рассчитывать в этом случае никак не стоит.
Другие доработки двигателя: впуск и выпуск
Если учесть рекомендации специалистов, чтобы двигатель получился оборотистым, не следует стремиться увеличить его объем больше отметки 1.6 л. Увеличение объема выше этого показателя будет означать, что двигатель «тяжелеет» и менее интенсивно раскручивается.
Следующим шагом будет модернизация выпускных каналов и клапанов. Каналы полируются, а клапана можно даже заменить. Например, подбирается подходящий вариант (можно и от иномарки), после чего стержни клапана обрабатываются под размеры для мотора ВАЗ.
Рекомендуем также прочитать статью о том, можно ли поставить турбину на двигатель с карбюратором. Из этой статьи вы узнаете об особенностях и нюансах установки турбонаддува на карбюраторный мотор.
Параллельно обрабатывать следует и тарелки клапанов. Важно подогнать все клапана по весу. Отдельно стоит подойти к вопросу установки распредвала. Чтобы двигатель хорошо тянул с «низов» и на высоких оборотах, оптимально подбирать распредвал, который обеспечивает высокий подъем клапана. Параллельно необходима и разрезная шестерня для точной подстройки фаз газораспределения.
Что в итоге
Как видно, тюнинг двигателя, в том числе и классики, по объему работ в большей степени затрагивает БЦ и ГБЦ. Однако не следует забывать, что также в тюнинге будет нуждаться и карбюратор. Не удивительно, что для форсированного мотора нужно больше бензина и воздуха, то есть карбюратор нужно также модернизировать и настраивать.
Что касается деталей для ДВС, все будет зависеть от конкретных задач. Если позволяет бюджет, лучше всего поставить специальные шатуны, литые поршни заменить на кованные, также рекомендуется замена подшипников и т.д.
Рекомендуем также прочитать статью о том, как выполняется тюнинг и настройка карбюратора. Из этой статьи вы узнаете о настройках карбюраторного впрыска, а также что нужно учитывать для получения тех или иных результатов в рамках тюнинга карбюратора.
Напоследок хотелось бы добавить, что если все работы выполнены грамотно, тогда даже значительное увеличение объема двигателя не сильно влияет на расход топлива. Более того, расход может упасть. Дело в том, что лучшая тяга, эластичность и приемистость мотора после доработок позволяют меньше раскручивать силовой агрегат на пониженных передачах для ускорений и поддержания привычного темпа езды.
Главное, правильно настроить карбюратор и систему зажигания с учетом изменившегося рабочего объема ДВС. В результате форсированный двигатель повышает комфорт эксплуатации ТС, а сама процедура зачастую получается дешевле, чем свап двигателя или, тем более, установка турбонаддува на карбюратор с минимальными переделками уже имеющегося силового агрегата.
Возможность установки турбокомпрессора на двигатель с карбюратором. Основные преимущества и недостатки турбонаддува на карбюраторном авто.
Доработка и модернизация карбюратора. Основные недостатки системы карбюраторного впрыска и способы их устранения, настройка. Тюнинг впускного коллектора.
Форсирование двигателя. Плюсы и минусы доработки мотора без турбины. Главные способы форсирования: тюнинг ГБЦ, коленвал, степень сжатия, впуск и выпуск.
Выбор механического нагнетателя или турбокомпрессора. Конструкция, основные преимущества и недостатки решений, установка на атмосферный тюнинговый мотор.
Особенности установки ГБО на мотор с турбонаддувом. Какое газобалонное оборудование лучше ставить на двигатели с турбиной. Советы и рекомендации.
Тюнинг топливной системы атмосферного и турбо двигателя. Производительность и энергопотребление бензонасоса, выбор топливных форсунок, регуляторы давления.
Тюнинг двигателя ВАЗ 2101 и ВАЗ 21063
По дорогам России и СНГ ездит большое количество классических Жигулей с двигателем объемом 1.2 и 1.3 литра. Многие видели видеоролики, на которых жигули оставляют позади очень дорогие иномарки. В данной статье мы рассмотрим относительно бюджетный способ увеличения мощности. Тюнинг двигателя ВАЗ не сделает из вашей «копейки» или «шестерки» спортивный автомобиль, но первое время после сборки мотора вы будете очень приятно удивлены возросшим крутящим моментом и тягой.
Как известно, двигатель ВАЗ 2101, а в народе — «копейки», имеет объем 1198 кубиков, что округлено до 1.2. Более скоростная «тройка» с троечным мотором имеет мотор объемом 1.45 литра, производитель округлил данные до 1.5. Откуда берется объем двигателя? Объем двигателя внутреннего сгорания зависит от диаметра цилиндра и хода поршня, чем больше диаметр и ход поршня, тем, соответственно, и больше объем мотора. Диаметр цилиндров ВАЗ 2101 и ВАЗ 2103 одинаков — 76 мм, а вот поршня различный. У «копейки» ход поршня — 66 мм, а у «тройки» 80 мм. Получается, что поршень в цилиндре проходит путь на 7 мм больше. Именно данная разница в ходе поршня и дает 250 кубических сантиметров. Очень важный момент! Блок двигателя ВАЗ 2103 выше, чем блок ВАЗ 2101, или же ВАЗ 21063. Если поставить в «низкий» блок коленвал с ходом 80 мм и при этом поршни и шатуны оставить стоковыми, то двигатель не проработает и трех секунд, ведь поршень ударит в камеру сгорания. Чтобы этого не произошло, следует на низкий блок с уже установленным коленвалом 80 мм поставить более короткие шатуны или поршни со смещенным пальцем.
Теоретически короткие шатуны дают преимущество на низких и средних оборотах, но мотор не так азартен на верхах. Что более важно, в практических условиях короткие шатуны показали себя более надежным вариантом, так как поршни со смещенным пальцем нередко прогорали. Стандартный шатун имеет межцентровое расстояние — 136 мм, а укороченный на 7 мм короче — 129мм, это именно те 7 мм которые мы должны компенсировать из-за низкого блока. При выборе коленвала вы можете отдать предпочтение «троечному» колену или же коленвалу от 213-ой Нивы. Первый имеет четыре противовеса, а второй - восемь. Теоретически более легкий коленвал с четырьмя противовесами раскручивается легче, но на практике 213-ый коленвал обеспечивает лучшую тягу. Большое влияние на то, как автомобиль едет, оказывает и распредвал, если вы остановили свой выбор на 213-ом коленвале, то есть смысл установить и 213-ый распредвал — улучшится тяга на низких и средних оборотах, что очень важно в городе.
При сделанных работах вы получите мотор объемом 1450 кубиков при цилиндрах 76 мм. Мотор очень тяговит, даже на троечном редукторе с главной парой 4.1 он вытягивает машину на четвертой передаче, даже если, кроме водителя, сидят один или два пассажира. При правильно выставленном зажигании и отрегулированной подаче топлива даже на 30 км при желании можно ехать с четвертой скорости (копеечная коробка). Данная работа не сделает из Жигулей Alfa Romeo, но на старте вы сможете удивить водителей «зубил», десяток и ланосов. До 130 километров в час набор скорости вполне уверенный.
Форсировка двигателей ВАЗ 2101 — 2106 и М-412: Система питания форсированного двигателя
Система питания форсированного двигателя должна обеспечивать повышение мощностных показателей, автоматическое поддерживание необходимого состава смеси на всех режимах работы, минимальную инерционность топливовоздушной смеси при быстро меняющихся нагрузках двигателя, т. е. приемистость и высокую надежность. Особое значение имеют воздухофильтры, впускные трубы и карбюраторы. Впускная труба форсированного двигателя должна иметь минимальное сопротивление потоку горючей смеси. Значит, проходные сечения должны быть достаточно широкими, крутые перегибы - отсутствовать. Конструкция впускной трубы должна обеспечивать равномерное распределение смеси по цилиндрам. Обычно впускная труба форсированного двигателя не имеет подогрева. Это увеличивает весовой заряд воздуха, что способствует улучшению наполнения. При необходимости применения воздухофильтра он должен обладать минимальным сопротивлением при высокой степени очистки воздуха. Этому требованию в большей степени отвечает бумажный элемент воздухофильтра двигателя ВАЗ-2101. Для уменьшения сопротивления впускного тракта весьма целесообразно применение двух- и четырехкамерных карбюраторов, которые вполне можно подобрать на разборке от двигателя соответствующего (или немного большего) рабочего объема иномарки. Карбюраторы форсированного двигателя должны быть отрегулированы на обогащенную, рабочую смесь для получения максимальной мощности и в целях снижения температуры в камере сгорания.
Применение карбюраторов с переменным сечением диффузора позволяет уменьшить количество переключений передач, так как при низких оборотах двигателя и полностью, открытой дроссельной заслонке золотник перекрывает часть сечения диффузора и поддерживает высокую скорость проходящего воздуха. Такие карбюраторы широко применялись на европейских моделях автомобилей «форд». Поэтому карбюраторы с постоянным разрежением у распылителя называют также карбюраторами с постоянной скоростью в диффузоре или с переменным диффузором. Карбюраторы устанавливаются в середине 1-го и 2-го, а также 3-го и 4-го цилиндров на расстоянии примерно 150 мм от плоскости головки двигателя. Впускная труба может быть выполнена из двух отдельных симметричных патрубков, соединенных между собой трубкой сечением 12-18 мм. Следует также рассмотреть установку на двигатель М-412 четырех горизонтальных однокамерных карбюраторов К-194, какие (правда, в ограниченном количестве) выпускал Ленинградский карбюраторно-арматурный завод. Это карбюраторы с плоским дросселем, дозирующей иглой и центральной поплавковой камерой и поплавковым механизмом, снабженным рычажным устройством. Диаметр диффузоров 30 и 32 мм. Они предназначены для установки на гоночные мотоциклы, но с успехом могут быть применены на форсированном автомобильном двигателе. Установка четырех однокамерных горизонтальных карбюраторов не требует сложных впускных патрубков. Их обычно точат на токарном станке в форме катушки. Остается только сделать конфигурации фланца головки и карбюраторов.
Карбюраторы снабжаются сменными расширяющимися воздухозаборниками (насадками), уменьшающими вихреобразование на входе и позволяющими подбирать длину впускного тракта двигателя в целях оптимального использования колебаний потока горючей смеси для повышения коэффициента наполнения. Как показывает опыт, для форсированного двигателя с рабочим объемом 1,5-1,9 л длина впускного тракта должна быть 250-300 мм.
Хорошие результаты может дать система питания, состоящая из двух карбюраторов 2101 (рис. 41). Карбюратор 2101 вертикальный двухкамерный с последовательным открытием дроссельных заслонок. Главные топливные жиклеры приближены к оси симметрии поплавковой камеры, что обеспечивает хорошую работу двигателя на затяжных виражах. Подвеска поплавка у передней стенки поплавковой камеры предотвращает значительное изменение уровня при отливах топлива на виражах. Большие проходные сечения главных воздушных и топливных жиклеров, а также распылителя позволяют карбюратору быстро реагировать на изменение нагрузки двигателя. Карбюратор снабжен ускорительным насосом диафрагменного типа, подача которого 3-4 см 3 /10 ходов. Этого для форсированного двигателя явно недостаточно, даже при установке двух карбюраторов. При плавном открытии дроссельных заслонок подача значительно меньше, так как ускорительный насос снабжен перепускным жиклером диаметром 0,45 мм. Так же, как и при установке одного карбюратора на серийную впускную трубу, следует увеличить диаметр форсунки ускорительного насоса до 0,55 мм, что увеличит подачу примерно в 1,5 раза. Карбюратор не имеет привода к вакуум-корректору. Для этой цели можно использовать трубку отсоса картерных газов.
Читайте также: