Поршня на ваз тюнинг

Обновлено: 27.04.2024

Разновидности тюнинга двигателя ВАЗ 2106: расточка блока, турбина, 16-клапанный мотор

Тюнинг мотора ВАЗ 2106 — занятие увлекательное, но одновременно и дорогостоящее. В зависимости от преследуемых целей и финансовых возможностей, двигатель можно доработать под конкретные цели начиная от простого увеличения объёма без кардинальных изменений конструкции агрегата и заканчивая установкой турбины.

Тюнинг двигателя ВАЗ 2106

ВАЗовскую «шестёрку» начали выпускать ещё в далёком 1976 году. Эта модель давно устарела как по внешнему виду, так и по техническим характеристикам. Однако и по сегодняшний день остаётся немало приверженцев эксплуатации таких автомобилей. Некоторые владельцы стараются сохранить машину в первоначальном виде, другие — оснащают её современными узлами и механизмами. Один из первостепенных агрегатов, который подвергается тюнингу, является двигатель. Именно на его доработках остановимся более подробно.

Расточка блока цилиндров

Мотор ВАЗ 2106 не выделяется своей мощностью, ведь она составляет от 64 до 75 л. с. при объёме от 1,3 до 1,6 л, в зависимости от установленного силового агрегата. Одной из распространённых доработок двигателя является расточка блока цилиндров, которая позволяет увеличить внутренний диаметр цилиндров и мощность. Процесс расточки предполагает снятие слоя металла с внутренней поверхности цилиндров. Однако нужно понимать, что чрезмерная расточка приведёт к утоньшению стенок и снижению надёжности и ресурса мотора. Так, стоковый силовой агрегат с объёмом 1,6 л и диаметром цилиндров 79 мм можно расточить до 82 мм, получив объём 1,7 л. При таких изменениях показатели надёжности практически не ухудшатся.

Блок цилиндров

Любители экстрима могут увеличить цилиндры до 84 мм на свой страх и риск, потому что сколько пройдёт такой мотор, никому не известно.

Процесс расточки осуществляется на специальном оборудовании (расточном станке), хотя находятся умельцы, которые проводят эту процедуру практически в гаражных условиях, при этом точность остаётся сомнительной.

Расточка блока

По окончании процедуры в блок вставляются поршни, которые по своим характеристикам соответствуют новым размерам цилиндров. В целом расточка блока состоит из таких основных этапов:

  1. Демонтаж мотора с автомобиля.
  2. Полная разборка силового агрегата.
  3. Расточка блока цилиндров согласно желаемым параметрам.
  4. Сборка механизма с заменой поршней.
  5. Установка мотора на авто.

Видео: как растачивают блок цилиндров

Замена коленвала

На двигателе ВАЗовской «шестёрки» стоит коленвал ВАЗ 2103 с ходом поршня 80 мм. Помимо увеличения диаметра цилиндров, можно увеличить ход поршня, тем самым форсировав мотор. Для рассматриваемых целей мотор оснащается коленвалом ВАЗ 21213 с ходом поршня 84 мм. Таким образом удастся поднять объём до 1,65 л (1646 куб. см.). К тому же такой коленчатый вал имеет восемь противовесов вместо четырёх, что положительно отражается на динамических характеристиках.

Коленвал ВАЗ 21213

Доработка системы впуска и выпуска

Модернизацию головки блока цилиндров и коллекторов при желании может выполнить каждый, кто владеет «шестёркой» или другой классической моделью «Жигулей». Основная преследуемая цель — увеличение мощности. Достигается она путём снижения сопротивления при подаче топливно-воздушной смеси на впуске, т. е. удалением шероховатостей. Для проведения процедуры ГБЦ необходимо демонтировать с автомобиля и разобрать. После этого узел рекомендуется помыть. Для этих целей можно использовать современные средства или обычный керосин, солярку. Из необходимого перечня инструментов и материалов понадобятся:

  • дрель с возможностью регулировать обороты;
  • сверло;
  • гибкая штанга;
  • шарошки;
  • шкурки разной зернистости;
  • ветошь;
  • штангенциркуль;
  • выпускной клапан и набор шайб для расточки более 32 мм;
  • графитная смазка;
  • тиски.

Впускной коллектор

Процедуру доработки впускного тракта лучше начинать с коллектора, по которому после будут растачиваться каналы в ГБЦ. Работу выполняем следующим образом:

    Зажимаем коллектор в тисках, на сверло или подходящую насадку наматываем тряпку, а сверху неё — наждачку зернистостью 60–80 внахлёст.

Фиксация коллектора

Наждачка в канале

Примерка канала

Шланг для проточки

Площадка под карбюратор

Доработка ГБЦ

Помимо впускного коллектора необходимо доработать каналы в самой головке блока, поскольку между коллектором и ГБЦ присутствует ступенька, препятствующая свободному прохождению топливно-воздушной смеси в цилиндры. На классических головках этот переход может достигать 3 мм. Доработка головки сводится к следующим действиям:

    Чтобы определить, где нужно снять часть металла, наносим смазку или пластилин на плоскость головки в местах прилегания коллектора. После этого будет чётко видно, где и сколько нужно сточить.

Место для расточки

Обработка канала

Полировка каналов

Помимо расточки каналов, ГБЦ можно доработать путём установки тюнингованного распредвала. Наиболее часто автовладельцы устанавливают вал от ВАЗ 21213, реже — спортивные элементы по типу «Эстонец» и ему подобные.

Распредвал ВАЗ 21213

Замена штатного распределительного вала даёт возможность изменить фазы газораспределения. В результате цилиндры мотора лучше наполняются горючей смесью, а также очищаются от отработавших газов, что повышает мощность силового агрегата. Распредвал меняется таким же образом, как и при обычном ремонте, т. е. каких-то специальных приспособлений не потребуется.

Видео: доработка ГБЦ и впускного коллектора

Выпускной коллектор

Суть доработки коллектора выпуска та же, что и на впуске. Разница заключается лишь в том, что канал нужно точить не более чем на 31 мм. Многие не уделяют выпускному коллектору внимание, поскольку он выполнен из чугуна и плохо поддаётся обработке, но это всё же возможно. Стоит учитывать, что канал коллектора должен быть чуть больше по диаметру, чем в головке. В самой ГБЦ шлифовку выполняем описанным выше способом, а втулки рекомендуется сточить на конус.

Выпускной коллектор

Система зажигания

При серьёзном подходе к доработке силового агрегата не обходится без установки бесконтактной системы зажигания (БСЗ) вместо традиционной контактной. БСЗ имеет ряд неоспоримых преимуществ:

  • более мощная искра;
  • точное размыкание цепи искрообразования;
  • высокая надёжность и долговечность.

Оснащение ВАЗ 2106 бесконтактным зажиганием делает работу двигателя более стабильной, исключает необходимость периодической регулировки постоянно подгорающих контактов, поскольку в БСЗ их попросту нет. Вместо контактной группы используется датчик Холла. Немаловажным моментом является и то, что в зимнее время двигатель с бесконтактным зажиганием запускается гораздо легче. Чтобы установить на «шестёрку» БСЗ, нужно будет приобрести комплект, состоящий из следующих элементов:

  • трамблёр;
  • свечи зажигания;
  • высоковольтные провода;
  • катушка зажигания;
  • коммутатор;
  • проводка.

Комплект БСЗ

Последовательность действий по замене контактной системы зажигания на БСЗ такова:

    Демонтируем старые свечные провода и крышку распределителя зажигания. Устанавливаем путём вращения стартера бегунок трамблёра перпендикулярно оси автомобиля, чтобы он указывал на первый цилиндр двигателя.

Установка бегунка

Метки на трамблёре

Замена трамблёра

Замена катушки

Монтаж коммутатора

Проводка катушки

После установки БСЗ потребуется подкорректировать зажигание во время движения автомобиля.

Карбюратор

На ВАЗ 2106 наиболее часто использовался карбюратор «Озон». В качестве доработки силового агрегата многие автовладельцы оснащают его иным устройством — ДААЗ-21053 («Солекс»). Этот узел отличается экономичностью и обеспечивает лучшую динамику автомобиля. Для того чтобы мотор развивал максимальную мощность, вместо одного карбюратора иногда устанавливают два. Таким образом, удаётся добиться более равномерной подачи смеси из топлива и воздуха в цилиндры, что сказывается на увеличении крутящего момента и повышении мощности силовой установки. Основными элементами и узлами для такого переоборудования являются:

  • два карбюратора «Солекс» или «Озон»;
  • пара впускных коллекторов от «Оки»;
  • шланги, тройники, элементы управления дроссельными заслонками.

Два карбюратора

Вся работа сводится к демонтажу штатного впускного коллектора и установке двух новых, при этом последние подгоняют, чтобы они плотно прилегали к головке блока. Доработка коллекторов заключается в удалении выступающих частей при помощи шарошки. После этого монтируют карбюраторы и выполняют одинаковую регулировку, т. е. выкручивают регулировочные винты на одно и то же количество оборотов. Для одновременного открытия заслонок в обоих карбюраторах изготавливают кронштейн, который будет соединяться с педалью акселератора.

Компрессор или турбина на «шестёрку»

Увеличить мощность двигателя можно путём установки компрессора или турбины, но для начала нужно разобраться, что для этого потребуется. Прежде всего, нужно понять, что на карбюраторный мотор в силу его конструктивных особенностей турбину установить можно, но довольно проблематично. Нюансы заключаются как в больших материальных, так и временных затратах. Наиболее важными моментами, над которыми придётся задуматься при оснащении автомобиля турбиной, являются:

    Обязательная установка интеркуллера. Эта деталь представляет своего рода радиатор, только в нём охлаждается воздух. Поскольку турбина создаёт высокое давление и воздух нагревается, его необходимо охлаждать для получения эффекта от установки. Если интеркуллер не использовать, эффект будет, но гораздо меньше.

Интеркуллер на «Жигулях»

Турбина на «классике»

Если вы не настолько заядлый автогонщик, то стоит смотреть в сторону компрессора, который имеет следующие отличия от турбины:

  1. Не развивает высокое давление.
  2. Нет необходимости в установке интеркуллера.
  3. Можно оснастить ВАЗовский карбюраторный мотор.

Для оснащения ВАЗ 2106 рассматриваемым узлом потребуется компрессор-кит — комплект, в который входит всё необходимое для переоборудования мотора (патрубки, крепёжные элементы, нагнетатель и др.).

Комплект компрессора

Устанавливается изделие согласно инструкции производителя.

Видео: установка компрессора на примере «пятёрки»

16-клапанный двигатель на ВАЗ 2106

  1. Для 16-клапанного двигателя устанавливаем инжекторную систему питания.
  2. Подгоняем крепление на подушках двигателя (используются классические опоры).
  3. На маховике меняем венец, для чего сбиваем старый, а на его место насаживаем деталь от ВАЗ 2101 с предварительным нагревом. Затем со стороны двигателя на маховике стачиваем буртик (придётся обратиться к токарю). Это необходимо для того, чтобы стартер стал на своё место. По окончании работ с маховиком выполняем его балансировку.

Подгонка поддона

Система охлаждения

16-клапанный мотор

Из перечисленных пунктов по установке 16-клапанного агрегата можно понять и предварительно оценить свои возможности как в финансовом, так и в техническом плане. При отсутствии необходимых комплектующих и знаний придётся обращаться за посторонней помощью и «вливать» в такой вид хобби дополнительные средства.

Видео: установка 16-клапанного мотора на «классику»

Двигатель «шестёрки» хорошо поддаётся форсированию, причём необязательно быть специалистом с большим опытом для увеличения объёма агрегата. Постепенно совершенствуя свою машину, в итоге можно получить довольно «бодрый» автомобиль, который позволит чувствовать себя увереннее на дороге.

Надежность и ресурс поршневой группы двигателей ВАЗ (Лада) или, как устроена ШПГ российского мотора?

Поршневая группа двигателя включает в себя - поршень, поршневые кольца и поршневой палец. Общая конструкция поршневой группы сложилась еще в период появления первых двигателей внутреннего сгорания. С тех пор ни один из элементов поршневой группы не утратил своего функционального назначения.

Именно на эту деталь, выпадает основная нагрузка по преобразованию энергии расширяющихся газов в энергию вращения коленчатого вала. Свойства, которыми должен обладать поршень, трудно совместимы и технически тяжело реализуемы. Вот некоторые требования, которым должна соответствовать эта деталь:

- температура в камере сгорания может достигать более 2000°С а температура поршня, без риска потери прочности материала, не должна превышать 350°С;

- после сгорания бензино-воздушной смеси, давление в камере сгорания может достигать 80 атмосфер. При таком давлении, оказываемое на днище усилие, будет составлять свыше 4-х тонн. Толщина стенок и днища поршня должна обеспечивать возможность выдерживать значительные нагрузки. Но любое увеличение массы изделия приводит к увеличению динамических нагрузок на элементы двигателя, что в свою очередь, ведет к усилению конструкции и росту массы двигателя;

- зазор между поршнем и поверхностью цилиндра должен обеспечивать эффективную смазку и возможность перемещения с минимальными потерями на трение. Но в тоже время зазор должен учитывать тепловое расширение и исключить возможность заклинивания.

- изготовление должно быть достаточно дешевым и отвечать условиям массового производства.

Очертания поршня за более сто пятидесятилетнюю историю двигателя внутреннего сгорания мало изменились.

В конструкции поршня можно выделить несколько зон, каждая из которых, имеет свое функциональное назначение.

Днище поршня – поверхность, обращенная к камере сгорания. Днище, своим профилем, определяет нижнюю поверхность камеры сгорания.

Форма днища зависит от формы камеры сгорания, расположения клапанов, от особенности подачи топливо-воздушной смеси в камеру сгорания и объема самой камеры.

Маркировка поршней двигателей ВАЗ

Маркировка наносится на поверхность рядом с отверстием под поршневой палец.

На поршне ВАЗ 21213 нанесены цифры -"213", на модели ВАЗ 2123 - "23".

Поршень 2108 имеет диаметр 76мм , модели 21083 и 2110 - 82 мм.

Если углубления на днище увеличивают объем камеры сгорания, то для уменьшения объема применяют вытеснители. Вытеснителем называют объем металла, который находится выше плоскости днища.

«Жаровым поясом»(огневым) , называют расстояние от днища до канавки первого поршневого кольца. Чем ближе располагаются поршневые кольца к днищу, тем более высокой тепловой нагрузке они подвергаются, тем больше сокращается их ресурс.

Уплотняющий участок - это участок канавок, расположенных на боковой цилиндрической поверхности поршня. Канавки предназначены для установки поршневых колец. Поршневые кольца обеспечивают подвижное уплотнение. На всех моделях для двигателей ВАЗ, выполнены две канавки под компрессионные кольца и одна канавка под маслосъемное кольцо.

По расчетам, через компрессионные кольца, передается до 60-70% выделенного тепла. Однако это требует плотного прилегания поршневых колец к цилиндру и к поверхностям канавок. Для обеспечения работоспособности, торцевой зазор первого компрессионного кольца в канавке должен составлять 0,045-0,070мм.

Для второго компрессионного кольца зазор - 0,035-0,060 мм, для маслосъемного – 0,025-,0050 мм. Между внутренней поверхностью кольца и канавки должен быть радиальный зазор - 0,2-0,3 мм.

Головку поршня образуют днище и уплотняющая часть.

Расстояние от оси поршневого пальца до днища, называют компрессионной высотой поршня .

« Юбкой », называют нижнюю часть поршня. На этом участке находятся бобышки с отверстиями – место, куда устанавливается поршневой палец. Внешняя поверхность юбки, исполняет роль опорной и направляющей поверхности. Юбка обеспечивает соосность положения детали к оси цилиндра блока.

Кроме того, боковая поверхность юбки участвует в передаче к цилиндру возникающих поперечных усилий. На поверхность юбки(или на все изделие) могут наноситься защитные покрытия улучающие прирабатываемость и снижающих трение.

Покрытие слоем олова позволяет сгладить неточности профиля и предотвратить наволакивание алюминия на поверхности цилиндра. Могут применяться покрытия созданные на основе графита и дисульфида молибдена. Другой способ, снижающий потери на трение – нанесение на юбке канавок специального профиля. Глубина канавок составляет 0,01-0,015 мм. При движении, канавки не только удерживают масло, но и создают гидродинамическую силу, которая препятствует контакту со стенками цилиндра.

Одним из факторов определяющих геометрию поршня, является необходимость снижения сил трения. Для этого требуется обеспечение определенной толщины масляного слоя в зазоре между поршнем и стенками цилиндра. Причем маленький зазор повлечет за собой увеличение сил трения и как следствие повышение нагрева деталей и их ускоренный износ а возможно и заклинивание.

В истории применения конструкций поршней для двигателей ВАЗ, просматриваются этапы влияния нескольких европейских конструкторских школ. На первых моделях двигателей ВАЗ применяется «итальянская» конструкция. Поршни отличаются большой компрессионной высотой, широкой опорной поверхностью юбки. Поверхность изделия покрыта слоем олова. В разработке последующих конструкций принимают участие немецкие компании.

В процессе работы, различные участки поршня нагреваются не равномерно, следовательно, и тепловое расширение будет больше там, где выше температура и больше объем металла.

В связи с этим, на уровне днища размер выполняют меньшим, чем диаметр в средней части. Таким образом, в продольном сечении профиль будет коническим. Нижняя часть юбки тоже может иметь меньший диаметр. Это позволяет, при движении вниз, в пространстве между юбкой и цилиндром, создавать масляный клин, который улучшает центрирование в цилиндре.

Для компенсации тепловых деформаций, в поперечном сечении поршень выполнен виде овала. Это связано с тем, что в районе бобышек под поршневой палец сосредоточен значительный объем металла. При нагреве, в плоскости поршневого пальца, расширение будет осуществляться в большей степени. Овальность и бочкообразность детали в холодном состоянии, позволяет иметь поршень, приближающийся к цилиндрической форме, при работающем двигателе.

Такая форма изделия создает сложности при контроле его диаметра. Фактический диаметр можно определить, только замеряя его в плоскости перпендикулярной оси отверстия под поршневой палец на определенном расстоянии от днища.

При этом, для разных моделей это расстояние будет отличаться. Тепловые нагрузки порождают еще одну проблему. Поршни изготавливают из алюминиевого кремнесодержащего сплава, а для блока цилиндров используют чугун. У этих материалов разная теплопроводность и разный коэффициент теплового расширения. Это приводит к тому, что в начале работы двигателя, поршень нагревается и увеличивается в диаметре быстрее, чем увеличивается внутренний диаметр цилиндра.

При и без того малых зазорах, это может приводить к повышенному износу цилиндров, а в худшем случае, к заклиниванию поршня. Для решения этой проблемы, во время отливки поршня, в тело заготовки внедряют специальные стальные или чугунные элементы, которые сдерживают резкое изменение диаметра. Для уменьшения теплового расширения и отвода тепла, на некоторых типах двигателя, используются системы подачи масла во внутреннюю полость поршня.

Поршневой палец обеспечивает шарнирное соединение поршня и верхней головки шатуна. Во время работы двигателя, на поршневой палец воздействуют значительные переменные силы.

Палец и отверстия под палец должны сопрягаться с минимальным зазором, обеспечивающим смазку. На двигателях ВАЗ используется два типа шарнирного соединения «поршень-палец-шатун». На поршнях моделей 2101, 21011, 2105, 2108, 21083 – палец устанавливается в верхней головке шатуна по плотной посадке, исключающей его вращение. Отверстие в поршне под поршневой палец выполнено с зазором, обеспечивая свободное вращение.

В дальнейшем от этой схемы отказались и перешли на схему с «плавающим» пальцем. На поршнях моделей 21213, 2110, 2112, 21124, 21126, 11194, 21128 – палец устанавливается с минимальным зазором и в головке шатуна, и в отверстиях поршня. Для исключения осевого смещения пальца, в поршне, в отверстиях под поршневой палец устанавливаются стопорные кольца. Во время работы, у пальца есть возможность проворачиваться, обеспечивая равномерный износ поверхностей.

Для обеспечения надежной смазки пальцев, в бобышках предусмотрены специальные отверстия.

По результатам фактического замера отверстия под поршневой палец, поршням присваивается одна из трех категорий(1-я, 2-я, 3-я). Разница в размерах для категорий составляет - 0,004мм. Номер категории клеймится на днище. Для обеспечения необходимого зазора, поршневые пальцы, по наружному диаметру подразделяются на три класса.

Отличие в размерах составляет - 0,004 мм. Маркировка класса производится краской по торцу пальца: синий цвет - первый класс, зеленый - второй, красный - третий класс. При сборке, поршню первой категории должен подбираться палец первого класса и т.д.

Особенностью работы шатунного механизма, является то, что до достижения верхней мертвой точки, поршень прижат к одной стороне цилиндра, а после прохождения ВМТ – к другой стороне цилиндра.

При приближении к верхней мертвой точке, на поршень действует максимальная нагрузка, следовательно растет сила давления на палец. Возрастающие силы трения препятствуют повороту поршня на пальце. При таких условиях поворот может происходит скачкообразно, со стуком о стенку цилиндра.

Для того, чтобы снизить динамические нагрузки и шум, применяют поршни со смещенным отверстием под поршневой палец. Ось отверстия смещена в горизонтальной плоскости от оси поршня. В работающем двигателе это приводит к возникновению момента силы, который облегчает преодоление сил трения. Такое конструктивное решение позволяет добиться плавности, при смене точек контакта поршня с цилиндром.

На такие изделия обязательно наносится метка для правильной ориентации при его установке. Однако, чем больше будет износ цилиндров и юбки, тем в большей степени будет проявляться стук в цилиндре.

Существуют поршни, в которых применяется не только горизонтальное смещение оси пальца, но и вертикальное. Такое смещение ведет к уменьшению компрессионной высоты.

Поршни, с дополнительным смещением оси отверстия под палец вверх, применяются для тюнинговой доработки двигателя. В качестве основной характеристики для таких поршней используется величина смещения, указывающая на сколько смещен центр отверстия под палец, по сравнению со стандартным изделием.

На рынке продаж, поршень представлен значительным количеством отечественных и иностранных производителей. Независимо от производителя, они должны соответствовать требованиям, рассчитанным для конкретной модели двигателя. Поршни, входящие в комплект, не должны отличаться по массе более чем на ±2,5 грамм. Это позволит снизить вибрации работающего двигателя. Для розничной сети, в комплекты подбираются поршни одной весовой группы. В случае необходимости можно осуществить подгонку поршня по массе.

Зазор между цилиндром и поверхностью поршня должен соответствовать величине установленной для данной модели двигателя.

Поршни номинального размера по своему диаметру относят к одному из пяти классов. Различие между классами составляет 0,01 мм.

Классы маркируются на днище буквами - (А, В, С, D, Е).

В качестве запасных частей поставляются поршни классов - А, С, Е. Этих размеров достаточно, чтобы осуществить подбор деталей для любого блока цилиндров и обеспечить необходимый зазор.

Поршни ВАЗ 11194 и ВАЗ 21126 имеют только три класса (A, B, C) с размерным шагом - 0,01 мм. Кроме номинальных размеров, изготавливаются поршни 2-х ремонтных размеров, с увеличенным наружным диаметром на 0,4 и 0,8 мм.

Для распознавания, на днищах ремонтных изделий ставится маркировка: символ "треугольник" соответствует первому ремонтному размеру(с увеличением наружного диаметра на 0,4 мм), символ "квадрат" - увеличение диаметра на 0,8 мм. До 1986 г. ремонтные размеры отличались от современных.

Так для двигателя 2101 существовало три ремонтных размера: на 0,2мм., 0,4мм., 0,6 мм; для двигателя 21011 два размера: 0,4 мм. и 0,7 мм.

В качестве материала для изготовления поршней применяются сплавы алюминия. Использование кремния в составе сплава, позволило снизить коэффициент теплового расширения и увеличить износостойкость.

Сплавы, где содержание кремния может достигать 13%, называют – эвтектическими. Сплавы с более высоким содержанием кремния относят к заэвтектическим сплавам. Повышение процента содержания кремния улучшает теплопроводные характеристики, однако приводит к тому, что при охлаждении в сплаве происходит выделение кремния в виде зерен размером 0.5-1.0 мм.

Это приводит к ухудшению литейных и механических свойств. Для улучшения физико-механических свойств, в сплавы вводят легирующие добавки меди, марганца, никеля, хрома.

Существует два основных способа получения заготовки поршня. Отливка в кокиль – специальную форму, является более распространенным способом. Другой способ - горячая штамповка(ковка). После этапов механической обработки, изделие подвергают термической обработке для повышения твердости, прочности и износостойкости, а также для снятия остаточных напряжений в металле.

Структура кованого металла позволяет повысить прочностные характеристики изделия. Но есть существенные недостатки кованых изделий классической конструкции( с высокой юбкой)– они получаются более тяжелыми. Кроме того, в кованных деталях, невозможно использовать термокомпенсирующие кольца или пластины. Увеличенный объем металла ведет к увеличенной тепловой деформации и необходимости увеличивать зазор между поршнем и цилиндром.

И как следствие – повышенный шум, износ цилиндров, расход масла. Применение кованых поршней оправдано в тех случаях, когда большую часть времени двигатель автомобиля эксплуатируется на предельных режимах.

В современном конструировании поршней, наблюдаются следующие тенденции: уменьшение веса, использования «тонких» поршневых колец, уменьшение компрессионной высоты, использование коротких поршневых пальцев, применение защитных покрытий.

Все это, нашло свое применение, в конструкции Т-образных поршней. Наименование конструкции обусловлено схожестью профиля детали с буквой «Т». На этих изделиях, юбка уменьшена и по высоте и по площади направляющей части. В качестве материала для изготовления таких поршней используется заэвтектический сплав, с большим содержанием кремния. Поршни Т-образной конструкции практически всегда изготавливаются горячей штамповкой.

Принятие разработчиками решения о применении той или иной конструкции поршня всегда предшествует расчет и глубокий анализ поведения всех узлов шатунно-поршневой группы.

Детали современных двигателей рассчитаны на пределе возможностей конструкции и материалов. В таких расчетах предпочтение отдается конструкциям с минимальной стоимостью обеспечивающих утвержденный ресурс и не более. Поэтому любое отклонение от штатных режимов работы двигателя ведет к сокращению ресурса тех или иных деталей и узлов.

Обмануть законы физики, химии и земного притяжения невозможно. Поэтому если ставить себе непосильные задачи, можно превратиться в пожизненного алхимика, который добывает из водопроводной воды портвейн урожая 1865 года, а с двигателя классических Жигулей снимает 200 лошадиных сил. Такого быть просто физически не может и, приступая к улучшению конструкции ВАЗ-классики, нужно отдавать себе в этом отчет. Конечно, Фиат 124 не идеальная машина, хотя бы потому, что современной она была ровно 50 лет назад. Ну не может автомобиль с полувековой конструкцией равняться по мощности и по динамике с автомобилем, выпущенным в 2009 году, пускай это даже такой анахронизм, как Приора. Тем не менее фиатовский мотор может удивить.

Содержание:

Как вернуть молодость двигателю ВАЗ 2101

Фиатовский мотор может удивить

ВАЗ 2101 тюнинг двигателя которого мы затеяли, по умолчанию не будет рвать под собой асфальт. Он может рычать, как Ниссан Z350, но не более того. И это нужно воспринимать, как данность. Даже если поставить рядом FIAT 124 1966 года и FORD Mustang того же года выпуска, то сравнивать их мощности и предназначение не стоит по умолчанию. Мы не собираемся кому-то что-то доказывать, мы просто попытаемся снять с 1300 кубового моторчика копейки максимум сил, не слишком влияя на ресурс. Автомобиль-то не для гонок, а для нормальной жизни. В свете этого, вырисовывается определенный объем работ:

Снять с 1300 кубов максимум сил

Доработка головки блока цилиндров

  • доработка головки блока цилиндров;
  • переделка цилиндро-поршневой группы;
  • установка более прогрессивного бесконтактного зажигания;
  • доработка системы питания и впускного тракта;
  • доработка электрооборудования.

Если все сделать правильно и аккуратно, то мотор 2101 вполне сможет удивить бодростью и динамикой.

Доработка цилиндро-поршневой группы

Доработка цилиндро-поршневой группы

Мощность с потолка не берется, и для того, чтобы форсировать мотор придется немного доработать поршневую. Можно пойти двумя путями — методом увеличения объема или методом увеличения продуктивности двигателя за счет оборотов, легкости деталей и балансировки. А можно скомбинировать эти два метода. В принципе, если стоит задача просто малой кровью поднять мощность, то замена силового агрегата на любой от классики позволит это сделать, поскольку 2101 — самый слабый в семействе.

Слегка доработать поршневую

Здесь может возникнуть проблема с документами при переоформлении силового агрегата. Если этот вопрос неподъемный, тогда придется оставлять блок цилиндров, соответствующий техпаспорту. Но и это не беда. Дело в том, что у ВАЗ 2103 точно такой же диаметр цилиндра, как у 2101, поэтому достаточно установить коленвал от тройки, укороченные шатуны и слегка доработать поршневую. В результате даже без всякого колдовства, получим троечный двигатель с объемом почти полтора литра.

Коленвал от тройки

Подбор коленчатого вала

Хороший качественный коленвал

Паспортную мощность трогать не станем, поскольку прирост будет символический, но на динамике это скажется. Осталось только выбрать человеческий коленвал, а задача это не из простых. Если брать б/у, есть вероятность нарваться на вал со скрытыми дефектами — трещинами, искривлением или слишком сильным износом. А если вал был восстановлен, то можно попасть на некачественную наплавку шеек. Если нет уверенности в качестве такого коленвала, лучше искать новый. Хороший качественный коленвал не будет сиять, как хромированный.

Размеры элементов колениала

Так готовят к продаже некачественные валы из сырой незакаленной стали. Шейки хорошего цементированного вала будут матовыми с характерным отливом, а упакован он должен быть в промасляную бумагу и смазан консистентной смазкой. И, конечно, с маркировкой 2103-1005020.

Поршни

Шатуны и поршни на 2101

Проверяем размеры. Новый вал 2101 должен обеспечивать ход поршня 66 мм, а вал 2103 — 79 мм. Радиус галтелей шеек составляет около 2,8мм. На первой щеке коленвала стоит величина уменьшения шеек, коренной и шатунной, если вал ремонтного размера, онамаркируется литерами Ш и К. Также кроме вала придется купить набор вкладышей, полукольца упорные и сальники. С валом все, теперь осталось подобрать шатуны под вал 2103, их производят мелкими партиями, но найти можно без проблем.

Шатуны и поршни на 2101

Поршням уделяем особое внимание, особенно из развесовке. На всякий случай проверякм размеры. Поршень подбирается под ремонтный размер блока цилиндров, а зазор между юбкой и зеркалом цилиндра определяется измерением цилиндра и поршня на расстоянии 53 мм от верхней кромки и должен быть 71,94-71,99 мм. После этой процедуры проверяют поршни по весу. Стандартный поршень имеет массу 315 г. отклонение допускается в пределах 2 г, но если стремиться к идеальной балансировке, эта разница должна быть минимальной.

Ремкомплект

Если сделать даже эти незначительные изменения в конструкции двигателя, копейка оживет и станет более динамичной, а если не останавливаться на цилиндро-поршневой группе, а заняться головкой, распредвалом, системой питания и установкой нового бесконтактного зажигания, двигатель ВАЗ 2101 будет не узнать. Уважайте классику, и удачи всем в дороге!

Какие поршни поставить на ВАЗ, ГАЗ, УАЗ, ЛАДА или иномарки? СТК – найдено ли окончательное решение?

11.02.2020 Поршень СТК для Лады Калины
Поршень СТК для Лады Калины

Несколько опрошенных автомехаников, в том числе Андрей Кирилов, активно трудящийся с отечественными автомобилями в сервис-центре Лада, дали понять, что выбор поршней для наших машин ВАЗ, Лада, УАЗ, ГАЗ и прочее, задача не из лёгких.
Особую путаницу в этом вопросе вызывают два момента: несостоятельность заводских поршней (не всегда, конечно, но что уж скрывать - есть такая беда у нашего автопрома) и появление зарубежных поршневых групп, о которых слагают и басни, и легенды, согласно которым они бесподобны и заставляют старый ВАЗик буквально летать.

СТК против китайцев и американцев

Безвтыковые поршни (что это такое, мы расскажем в этой статье чуть позже) изготовленные в ООО Самара Трейдинг Компани (фирма СТК) среди опытных и грамотных механиков являются самыми популярными и считаются наиболее эффективными.

Здесь мы уже обсуждали эту тему, но есть все основания углубится в этот вопрос. Китайские поршни оказываются достаточно приспособлены к нашему топливу, но они слишком ненадежны, качество сплавов оставляет желать лучшего: складывается такое впечатление, что кто-то нашептал китайским инженерам, что лучше дюралюминиевый шлак, чем советская сталь, чугун и алюминий. Это не так.

Американские поршни, в том числе, ставший знаменитым Federal Mogul сделан чуть более качественно, в отличие от китайских продуктов. Они предусмотрели даже разные группы, но у них совсем нет ремонтных размеров. Завод не предусмотрел этого, поэтому они фактически бесполезны в решении многих задач.

Тест-драйв отечественных машин на поршнях доказал, что динамические характеристики автомобилей после замен поршневой группы, наиболее продуктивны именно после замены на поршни СТК. Иными словами, крутящий момент, компрессия, качество выхлопных газов, уровень масла, динамика разгона, оборотистость и скорость моторов на СТК спустя 30-50 тысяч километров после замены сохраняется прежней. Ни одна марка поршней пока что не показала такого результата.

Поговорим чуть серьезнее о безвтыковых поршнях СТК.В чём же их конструктивное и основное преимущество?

Самое неприятное, что случалось наверняка с каждым автомобилистом – это порванный ремень газораспределительного механизма (ГРМ). Обезопасить себя от такой неприятности можно лишь одним наиболее верным способом – замена поршневой группы на хорошую группу и правильная её настройка. Как себя обезопасить от прорыва ремня и как следствие загнутых клапанов? Есть одна хитрость - это специальные проточки сверху на поршнях, которые в народе (а затем уже и в официальных автосервисах) стали называть «безвтыковыми поршнями».

Безвытковые поршни
Безвытковые поршни

Поговорим детальнее о проточках на верхней части поршневой группы, которые использует команда производителей из СТК. Итак, каким же образом все это работает и есть ли необходимость устанавливать на свой автомобиль такие поршни? Или же можно ездить с обычными и не забивать себе голову инновациями? Что ж, опишем сам поршень СТК.

Корпус и строение

Такие поршни представляет из себя почти точную копию обычного поршня автомобиля, только с одной отличительной чертой – в верхней части вместо обычного «зеркала» появляются специальные углубления, для увеличения срока службы как некоторых частей ГРМ, так и самих поршней.

Углубления безвтыковых поршней
Углубления безвтыковых поршней

Причины установки

Что касается причин, которые заставляют автомобилиста устанавливать такие поршневые группы, то всё индивидуально. Во-первых, следует понимать, что если соблюдать регламенты по прохождению технического обслуживания, ставить оригинальные или качественные запчасти, то автомобиль никогда не подведёт — агрегаты будут работать в штатных режимах. Однако… Это была бы правда, если бы не существовало отечественных машин, в которых нередко поршни имеют разную массу, мотор слишком раскачивается во время оборотистых режимов.

Однако всегда хочется сэкономить или же «протюнить» свой автомобиль, но тут возникает некоторые вопросы. А именно:

  1. Если экономим в частности на системе ГРМ (ремень и прочие ролики) устанавливая некачественные детали – то интервал замены их намного падает. Например, стандартно на наших ВАЗ меняют ГРМ примерно через 30 — 50 000 км, если установили дешёвые «не оригиналы» может проехать около 5000 – 10000 км, а может и меньше.
  2. Также некоторые «народные тюнеры», которые стараются выжать из наших Приор и Калин больше мощности не редко устанавливают воздушные компрессоры на моторы. Но большая часть деталей не рассчитаны на такие обороты (7000 — 9000), как не рассчитана и система газораспределительного механизма. Как вы догадались – связующее звено ремень просто рвёт.

И что же делать? Ведь хочется, чтобы машина не просто работала, но работала эффективно и динамично, при этом желательно чтобы все доработки не стоили бешеных средств! Единственным разумным выходом является оставить в стороне способы уродования мотора, вместо этого просто установить безвтыковые поршни СТК.

Проточка с верхней стороны

Безвтыковыми их называть не очень корректно, хоть и все вокруг это делают.Однако лишь так понимающий человек сразу поймёт и оценит задумку. Название это пошло от простой уловки – поршень не встречается с клапаном при помощи специальной проточки сверху – то есть клапан НЕ ВТЫКАЕТСЯ в поршень, вот отсюда и пошло такое название. Очевидно, что это продлевает срок службы поршня в разы.

Безвтыковые поршни
Безвтыковые поршни

Однако, если заниматься изучением материала правильно (как с технической, так и с литературной точки зрения), то получается, что в верхней части на поршне присутствуют несколько проточек. Их количество может быть разное – от 2 до 4 штук. Именно благодаря этим проточкам эти два элемента двигателя не встречаются. То есть правильно назвать — поршень с проточками.

Достоинства поршней СТК

Основным преимуществом, которое не подлежит никаким обсуждениям является выносливость. Да, такая система очень вынослива. Даже если у вас рвётся ремень ГРМ и верхний распределительный вал с комплектом клапанов, замирают на месте. А поршень идёт снизу толкаемый коленчатым валом, то никакой катастрофы не произойдёт – они просто провалятся в проточки и все будет в порядке. То есть просто тянем машину на СТО вам восстанавливают механизм ГРМ, и вы едите дальше. Такое преимущество является очень весомым.

Безвтыковые поршни в мертвых точках
Безвтыковые поршни в мертвых точках

Сразу следует отметить, что если таких проточек нет, то вы попадаете на очень неприятный ремонт. Можно и поршни менять, и постель распределительного вала заменять, а чего уж стоит вся система газораспределительного механизма? Ремонт, например на иномарку класса «С» или «D» может варьироваться от 30 000 рублей и выше! Поэтому многие и задумываются об установке «безвтыковых» поршней. Таким системам не страшен и разрыв ГРМ и внезапная замена масла, более того динамические показатели такого мотора заметно выше.

Особенности

Во время появления многих двигателей АвтоВАЗ, для переднеприводных автомобилей, инженеры оснащали поршни такими проточками уже с завода. То есть этот ресурс уже был заложен в производство, связывался такой тюнинг с установкой ремня ГРМ, вместо цепи, а так как он менее надёжен, то нужна была дополнительная подстраховка, которой и является проточка поршней. К слову, это касается не только ВАЗ и других отечественных машин, так обстояли дела и у многих иномарок (не у всех, но у большого количества).

Однако мир развивается, а производители автомобилей едва ли не каждый день придумывают что-то новое. Вот и дошли руки до самого поршня, дело в том, что если его максимально облегчить, то двигатель приобретает дополнительную мощность, как заверяют некоторые производители можно достичь примерно 5 – 7 % от мощности, это очень существенно!

  1. Поршень с проточкой назвать лёгким язык не поворачивается! Для того чтобы углубиться в верхней части (сделать проточки) вам нужно иметь толстую верхнюю часть, что значительно утяжеляет поршень, что соответственно убирает мощность. Однако специалисты из СТК провели активную работу в поисках оптимального сплава, благодаря чему безвтыковые поршни получаются легкими и эффективными.
  2. Существует миф, что проточки плохо влияют на сжатие топливной смеси. Это должно «съедать» мощность. Почему же тогда автомобиль после установки СТК наоборот ведёт себя более резво и динамично? Всё дело в том, что форма камеры сгорания для проточенных поршней является более эффективной. Если подвести итог, можно сделать вывод, что установка такого поршня не только не отберёт у двигателя те же 5 % его мощности, но и наоборот – добавит эти проценты.

Установка на ПРИОРУ

Опишем установку поршней СТК на ВАЗ (ПРИОРА), поскольку именно этот автомобиль является самым покупаемым в нашей стране и именно у этой машины чаще всего возникают проблемы с ГРМ.

Несмотря на то, что сделать замену у себя во дворе на коленке – задача невозможная, процесс установки не скрывает никаких сложностей. Для начала следует разобрать двигатель.

  1. Покупаем безвтыковые поршни, обычно комплект можно подобрать прямо под ваш размер поршня. То есть если у вас поршень 86 мм, то и безвтыковый можно взять также 86 мм. Однако вам нужно либо точно знать размеры, либо замерять на СТО, при разборе. Стоимость может варьироваться от 3000 до 6000 рублей за комплект.
  2. Разбираем двигатель, чтобы вытащить поршни, возможно понадобиться его снятие. (Конечно, можно и не снимать, это на усмотрение мастеров, есть методы и так и так)
  3. Снимаем поршневую группу, меняем на поршни с проточкой.
  4. Далее собираем двигатель.
  5. Ездим с удовольствием.

Многие водители жертвуют мощностью в угоду большей практичности – их понять можно, особенно если посмотреть на рынок запчастей. При обрыве можно залететь на такой ремонт, что мало не покажется, а так вы защищены.

Разнообразие продукции СТК

На самом деле все не ограничивается только лишь Приорами, Калинами и ГАЗами. Компания СТК изготовила множество групп поршней для самых различных машин.

На сегодняшний день Самара Трейдинг предлагает поршни для:

  • Поршни ВАЗ;
  • Поршни ОКА;
  • Поршни ГАЗ;
  • Поршни ЗИЛ, УРАЛ;
  • Поршни Lada, в том числе Lada Largus;
  • Поршни Снегоход Буран;
  • Поршни Volkswagen;
  • Поршни Opel;
  • Поршни Ford;
  • Специальные спортивные поршневые комплекты.

Если подходить к вопросу более практично и классифицировать поршни не по моделям и маркам, а по их размерам (диаметрам и ходам), то СТК готово предложить поршни фактически для всех автомобилей.

Поршни СТК для автомобилей ВАЗ подходят для таких машин как:

  • ВАЗ-2101, 2103
  • ВАЗ-21011, 2106
  • ВАЗ-2105
  • ВАЗ-2108, 21081 (об. 1100 кб. см.)
  • ВАЗ-21083
  • ВАЗ-21213
  • ВАЗ-2110 и его модификации. 21083 (при замене шатуна на шатун от ВАЗ-2110)
  • ВАЗ-2112
  • ВАЗ-21124
  • ВАЗ-21126 "Приора-ЭКСПОРТ"
  • ВАЗ-11194 "Калина-ЭКСПОРТ"
  • ВАЗ-21116 "Гранта-ЭКСПОРТ"
  • ВАЗ-21179 "ЭКСПОРТ"
  • ВАЗ-21126 "Приора"
  • ВАЗ-11194 "Калина"
  • ВАЗ-21116 "Гранта"
  • Лада Ларгус

Поршни СТК для автомобилей ОКА, ГАЗ, Буран, ПАЗ и УАЗ:

  • ОКА-1111
  • ГАЗ-406
  • ГАЗ-405 Евро 2
  • ГАЗ-405
  • ГАЗ-405 Евро 3
  • ГАЗ-409 Евро 2
  • ГАЗ-409 Евро 3
  • ПАЗ-523
  • ГАЗ-402
  • ГАЗ-410
  • УАЗ-274
  • Поршень Снегоход Буран, диаметр D=76,0 мм.

Поршни СТК для автомобилей ЗИЛ и УРАЛ:

  • ЗИЛ-130 и его модификации (диаметр изделия: 100 мм.)
  • ЗИЛ-375,"УРАЛ" (диаметр изделия: 108 мм.)

Поршни СТК для автомобилей Volkswagen:

  • Volkswagen 1,8 S и его модификации (диаметры: 81,0; 81,5; 82,0 мм.)
  • Volkswagen 1,8 N и его модификации (диаметры 81,0; 81,5; 82,0 мм.)
  • Volkswagen 1,6л и его модификации (диаметры 81,0; 81,5; 82,0 мм.)

Поршни СТК для автомобилей Opel и Ford:

  • Opel 1,3 л. и его модификации (диаметры: 75,0; 75,5; 76,0 мм.)
  • Opel 1,6 л. и его модификации (диаметры: 79,0; 79,5; 80,0 мм.)
  • Поршень Ford (диаметры: 90,8; 91,3; 91,8 мм.)

Поршни для спортивных целей авто ВАЗ:

  • спортивного тюнинга таких моторов как ВАЗ-2112.
  • улучшения динамических характеристик двигателя ВАЗ-21083 (устанавливаются в двигатели: ВАЗ-2108).

Таким образом, сравнивая американские, китайские и даже немецкие поршни, можно сделать вывод, что поршни СТК – наиболее подходящий продукт, по крайне мере из тех, которые существуют на рынке. С каждым годом они становятся все более качественными, все более выносливыми и все более подходящими для всех марок авто, с которыми мы сталкиваемся в своей деятельности.

Читайте также: