Двигатель 21083 давление в цилиндрах
Двигатель ВАЗ 21083
- Двигатели
- ВАЗ
- 21083
1,5-литровый 8-клапанный карбюраторный двигатель ВАЗ 21083 впервые был показан в 1987 году и по сути представлял собой модификацию агрегата 2108. Этот мотор является самым объемным и мощным представителем семейства.
В восьмое семейство также входят двс: 2108 и 21081.
- Характеристики
- Описание
- Применение
- Отзывы
- Поломки
- Цены
Технические характеристики мотора ВАЗ 21083 1.5 литра
Самые важные параметры этого двигателя нами сведены в единую таблицу.
| Марка двигателя | 21083 |
| Система питания | карбюратор |
| Тип двигателя | рядный |
| Объем двигателя | 1499 см³ |
| Кол-во цилиндров | 4 |
| Клапанов на цилиндр | 2 |
| Ход поршня | 71 мм |
| Диаметр цилиндра | 82 мм |
| Степень сжатия | 9.9 |
| Мощность | 73 л.с. |
| Крутящий момент | 106 Нм |
| Экологические нормы | Евро 0 |
Немного о конструкции двигателя Лада 21083 8 клапанов
Недостаточная мощность 1,3-литрового двс восьмого семейства потребовала создания более крупного силового агрегата. Конструкторы расточили базовый блок под поршни 82 мм, тем самым увеличив рабочий объем на 200 кубиков. В результате получившийся мотор прибавил 9 л.с. и 11 Нм крутящего момента.
Именно на этом моторе инженеры АвтоВАЗа впервые применили хонингование цилиндров, что им позволило практически отказаться от обязательной обкатки двигателя. А также диаметр впускных клапанов увеличили с 35 мм до 37 мм. Привод ГРМ остался без изменений, однако при обрыве ремня клапана не гнет.
Как раз такая головка блока попала на разборку к Евгению Травникову.
-
На какие модели АвтоВАЗ устанавливали двигатель 21083
Этот же мотор под капотом машин десятого семейства несет индекс ВАЗ 2110:
ВАЗ2108 1987 — 2003 2109 1987 — 2004 21099 1990 — 2004 Аналогичные двигатели других производителей:
Отзывы владельцев, замена масла и ресурс двс 21083
Самый прогрессивный мотор советского периода владельцы чаще хвалят чем ругают. Он вполне экономичен, довольно надежен и недорог в обслуживании. А мелкие проблемы, которые нередко возникают в процессе его эксплуатации решаются быстро и недорого, так как уже накоплен огромный опыт по ремонту.
Менять масло и фильтр рекомендуется почаще, идеально раз в 5 — 7 тысяч км, но не реже чем каждые 10 000 километров пробега. Использовать желательно полусинтетику типа 5W-30, в мотор ее входит три литра. Подробности на видео.
-
По данным завода-изготовителя ресурс двигателя равен 125 000 километров, однако на практике он существенно выше. При должном уходе примерно вдвое.
Какая должна быть компрессия на 8-ми клапанной ВАЗ-2110
Многие владельцы ВАЗ-2110 задаются вопросом, из-за чего на их авто бывает разная компрессия? Обычно компрессия нагнетается при перемещении поршня от нижней точки к верхней. При этом в цилиндре создается определенное давление. Хорошая компрессия может быть только в том случае, когда все прокладки, поршни, кольца или клапана в нормальном состоянии. Именно из-за этих элементов и происходит сжатие воздуха в системе.
Нормальная компрессия на ВАЗ-2110
Обычно компрессию проверяют при помощи специального прибора. Делать это рекомендуется регулярно.
Это помогает определить степень износа мотора и колец, а также самого поршня. Нормальное давление в цилиндре на ВАЗ-2110 с 8 клапанами должно быть от 10 до 12 атмосфер .
Нормальная компрессия в цилиндре.
Также стоит отметить, что иногда давление в разных цилиндрах может отличаться . Если это 0.5-0.7 атмосфер , то такое явление нормальное и не должно вызывать беспокойства.
Ненормальная компрессия
Это происходит, когда в цилиндре атмосфер больше или меньше намного, чем в других.
Такой двигатель не будет способен работать нормально. Ему нужно в обязательном порядке провести ремонт.
Причины
Прогар прокладки между блоком и головкой – довольно часто встречающийся дефект.
Причин, из-за которых может наблюдаться разница в компрессии, может быть много. Специалисты выделяют основные из них. Это:
- Прогорела прокладка головки и блока. Ее потребуется просто поменять.
- Головка не затянута. Тут может прогореть прокладка.
- Кольца не держат. Тут причина в износе колец или их поломке. Если давление падает в одном цилиндре, то это часто говорит о поломке колец. Тут потребуется ремонт поршневой.
- Закоксованность колец. Потребуется их почистить.
- Износ блока. Случается редко.
- Перегрев мотора.
- Сломался или прогорел поршень. Компрессия отсутствовать вообще.
- Не отрегулированы клапана.
Ремонт
Как видно из сказанного выше, причин разной компрессии в цилиндрах много. Ремонт в таком случае не всегда можно провести самому, особенно, если нет навыков. Рекомендуется в таком случае обратиться к специалистам на СТО.
Народные методы повышения компрессии
Отмечено, что описанные ниже способы не могут быть гарантией на 100% того, что компрессия в цилиндрах повысится.
- Купить качественную жидкость для чистки клапанов и залить ее в масло.
- Залить в цилиндры такую жидкость на ночь.
Выводы
Зная эти моменты, вам не стоит волноваться при разнице компрессии в разных цилиндрах на ВАЗ-2110, если она небольшая. Когда норма превышает допустимые показатели , потребуется проведение ремонта.
Характеристика двигателя ваз 21083 инжектор
Общие сведения
Специально для нового семейства были разработаны двигатели моделей ВАЗ-21081 (1100 куб. см), 2108 (1300 куб. см) и 21083 (1500 куб. см). Первые годы машины оснащались моторами с объёмом двигателя 1100 и 1300 куб. см. Первая 54-сильная версия поставлялась на экспорт, внутри СССР такие машины почти не продавались. Основную массу автомобилей для внутреннего рынка оснащали 64-сильным мотором.
Все двигатели семейства имеют высокую степень унификации. Различия только в блоках цилиндров (три вида, имеют разный диаметр и высоту блока), головках блоков (два вида, с различным сечением газовых каналов), поршнях (два вида, диаметром 82 и 76 мм) и коленчатых валах (два вида, колена под разный ход поршня).
Освоение самого мощного 72-сильного варианта двигателя 21083 затянулось на несколько лет. Но именно этому варианту было суждено стать долгожителем и продержаться в модернизированном виде на конвейере до настоящего времени. Широко применяющийся на продукции Волжского автозавода 87-сильный мотор с объемом цилиндров 1,6 литра создан на основе двигателя 21083.
Конструктивные особенности
Двигатель с максимальным рабочим объемом был представлен широкой аудитории на презентации пятидверного хэтчбека ВАЗ-21093 в 1987 году. Поскольку машина позиционировалась как более дорогая и престижная, то базовым должен был стать самый мощный двигатель 21083. Но в силу ряда причин освоение серийного производства двигателя затянулось. Первые машины ВАЗ-21093 появились в продаже в 1988 году и оснащались еще одной новинкой для ВАЗа – пятискоростной коробкой передач.
Габаритная длина двигателя 21083 максимально сокращена, что продиктовано поперечным расположением силового агрегата под капотом. Одними из основных условий при разработке мотора были топливная экономичность, сокращение выбросов вредных веществ и снижение массы мотора. Вес двигателя удалось сократить до 95 кг.
Блок цилиндров
Блок цилиндров двигателя 21083 изготовлен из чугуна и имеет диаметр цилиндров 82 мм. На заводе деталь окрашивали в характерный синий цвет. Конструкция блока допускает расточку и хонингование зеркал цилиндров до ремонтных размеров. Внутри тела блока выполнены магистрали для подачи смазки к подшипникам коленчатого и распределительного валов.
На блоке цилиндров устанавливается масляный фильтр и штуцер трубопровода откачки картерных газов. В штуцере имеется место для установки опционального датчика уровня масла. На блоке есть приливы для крепления генератора и передней опоры двигателя. К задней части блока крепится картер сцепления.
Для равномерного охлаждения канал для охлаждающей жидкости выполнен по всей высоте цилиндра. Между цилиндрами протока жидкости нет. Эти каналы непосредственно связаны с установленным на передней части блока центробежным насосом. Верхняя часть каналов открытая и стыкуется с аналогичными каналами в головке блока.
Двигатели 21083 и 2111 автомобилей ВАЗ 2108, 2109, 21099
Сравним два двигателя автомобилей ВАЗ 2108, 2109, 21099. Это карбюраторный 21083 и ижекторный 2111.
Оба двигателя с коробкой передач и сцеплением крепятся в моторном отсеке на трех опорах и составляют с ними единый силовой агрегат. С правой стороны на них имеется привод ГРМ и генератора, слева стартер и термостат. Спереди свечи и масляный щуп, сзади впускной и выпускной коллекторы, масляный фильтр, карбюратор или топливная рампа с форсунками. Снизу масляный поддон.
Блок цилиндров обеих двигателей отлит из чугуна. Цилиндры выполнены непосредственно в блоке.
Основные параметры двигателей 21083, 2111
Параметры Двигатель 21083 Двигатель 2111 Тип двигателя Карбюраторный Инжекторный (распределенный впрыск) Карбюратор 21083-1107010 — Описание Бензиновый, четырехтактный, четырехцилиндровый, восьмиклапанный, с верхним расположением распределительного вала и жидкостным охлаждением Бензиновый, четырехтактный, четырехцилиндровый, восьмиклапанный, с верхним расположением распределительного вала и жидкостным охлаждением Рабочий объем 1,5 л 1,5 л Диаметр цилиндра 82 мм 82 мм Ход поршня 71 мм 71 мм Степень сжатия 9,9 9,9 Мощность 51.5 кВт/70 л.с при 5600 об/мин 56.4 кВт/77 л.с при 5400 об/мин Максимальный крутящий момент 106.4 Н.м (10.85 кгс.м) при 3400 об/мин 115.7 Н.м (11.80 кгс.м) при 2800-3000 об/мин Привод ГРМ ремень ремень Топливо Неэтилированный бензин (91 — 95) Неэтилированный бензин (91 — 95) Порядок работы цилиндров 1 — 3 — 4 — 2, считая от шкива коленчатого вала 1 — 3 — 4 — 2, считая от шкива коленчатого вала Блок цилиндров 21083 21083 Поршневая группа 21083 — палец вставляется в нагретый шатун (можно заменить на поршневую 2110) 2110 — палец со свободной посадкой (плавающий) на стопорных кольцах Распредвал 21083 2110, 2111 (взаимозаменяемы с 21083) Зазоры в клапанном механизме (на холодном +20-25ºС) двигателе впускные — 0.15 — 0.25, выпускные — 0.30 — 0.40 мм впускные — 0.15 — 0.25, выпускные — 0.30 — 0.40 мм Обороты холостого хода 750 — 800 об/мин 800 — 900 об/мин Давление в системе смазки при 5400 об/мин и температуре масла 85 гр. 4.5 — 6.5 кгс/м² 4.5 — 6.5 кгс/м² Минимальное давление в системе смезки 2.0 кгс/м² 2.0 кгс/м² Объем моторного масла в системе смазки двигателя 3,5 л 3,5 л Группа моторного масла по АРI SG, SH, SJ, SL SG, SH, SJ, SL Класс вязкости масла по SAE — 25° С — +25ºС 10W30
— 20° С — +35ºС 10W40— 30° С — +35ºС 5W40
— 35° С — +30ºС 0W40
— 30° С — +35ºС 5W40
— 35° С — +30ºС 0W40
Примечания и дополнения
— Двигатель 2111 создан на базе 21083, поэтому большинство их деталей взаимозаменяемы.
Twokarburators VK — Еще информация по теме в нашей группе ВКонтакте, на Фейсбук Twokarburators FS и в Одноклассниках — Twokarburators OK
Еще статьи по двигателям ВАЗ 2108, 2109, 21099
— Особенности установки трамблера на двигатель автомобилей ВАЗ 2108, 2109, 21099
— Регулировка клапанов на двигателях автомобилей ВАЗ 2108, 2109, 21099
— Замена ремня ГРМ на карбюраторном двигателе автомобилей ВАЗ 2108, 2109, 21099
— Признаки неисправности ЦПГ двигателя
— «Троит» двигатель, причины неисправности
Поршневая группа и ГРМ
Двигатель комплектовали алюминиевыми поршнями со специальными выемками под тарелки клапанов. В случае обрыва ремня клапана не ударялись о поршни. Коленчатый вал моторов 2108 и 21083 идентичный. Вкладыши подшипников коленчатого вала на первых сериях мотора были симметричными и взаимозаменяемыми. Но с 1988 года нижние вкладыши не имеют канавки для подачи масла.
В конструкции поршня имелась специальная стальная пластина, залитая в тело поршня над отверстием для пальца. Эта пластина позволяла уменьшить тепловые деформации поршня и избежать его клина. Поршень имеет три кольца – два компрессионных и одно маслосъёмное. Верхнее кольцо имеет самый напряженный режим работы и имеет особую форму и покрытие из хрома. Шатуны на всех моторах «Лады-Спутник» одинаковые.
Распределительный вал установлен в головке блока и приводится от коленчатого вала ременным приводом. Головка двигателя 21083 имеет увеличенные на 2 мм каналы подачи рабочей смеси. Полуторалитровый мотор имеет впускные клапана увеличенного диаметра и прокладки головки блока под увеличенный диаметр цилиндра.
Недостатки и преимущества
Основное достоинство – двигатель 21083 не гнет клапана при обрыве ремня ГРМ. Кроме того, в двигатель заложены конструкционные решения, обеспечивающие ряд преимуществ:
- отсутствие масляного голодания при запуске – для сохранения масла на поверхности поршней использовано специальное покрытие;
- свободное вращение пальца в бобышках шатуна – капремонт производится реже;
- массивная верхняя головка шатуна – повышается ресурс КШМ, капитальный ремонт дешевле;
- доработка помпы – система охлаждения служит дольше.
Несмотря на то, что цилиндры имеют максимальный диаметр, возможен тюнинг ДВС своими руками другими способами. Минусами являются:
- на вал ДВС невозможно установить шкивы дополнительного навесного оборудования;
- крутящий момент на высоких оборотах низкий;
- высокие тепловые нагрузки опасны продавливанием плоскости головки, смятием бобышек и трещинами выпускного коллектора.
Второй модификации мотора 21081 повезло больше, так как в нем объем, наоборот, был уменьшен, а разработка производилась более тщательно для экспорта за рубеж.
Система смазки
Двигатель оборудован смешанной системой смазки: часть узлов смазывается от шестеренчатого насоса (подшипники валов), а часть – самотеком и разбрызгиванием (поршни, зеркала цилиндров и прочие узлы). Количество масла в картере двигателя 3,5 литра, однако все масло не сливается и для замены достаточно 3-3,2 литра масла.
Масло для двигателя 21083 должно иметь высокие смазывающие характеристики и способность сохранять свои свойства длительное время при различных температурах. Изначально для мотора рекомендовалось минеральное масло М6/10Г или 12Г.
В настоящее время владельцы применяют минеральное или полусинтетическое масло с индексами вязкости 5W40 или 10W40. При использовании полностью синтетического масла есть вероятность появления течей. Особенно часто это наблюдается у двигателей с большими пробегами.
Система питания
В систему питания двигателя входили топливный бак, насос, карбюратор и соединительные трубопроводы. Емкость топливного бака на всех машинах «Лада-Спутник» составляла 43 литра. Карбюратор двигателя 21083 изготовлялся по лицензии французской и был достаточно надежным в эксплуатации. Проблемы мог доставлять только залипающий клапан системы холостого хода.
Выпуск моторов с такой системой питания продолжался до начала 2000 годов. Однако растущие требования к расходу топлива и чистоте выхлопа привели к заметным изменениям системы питания. Уже в 1994 году появились первые мелкосерийные двигатели 21083 с инжектором. Моторы с впрыском топлива имели сниженную мощность до 70 л. с. Первые годы производства основная часть таких машин поставлялась на экспорт.
Ранняя система впрыска использовала компоненты или «Дженерал Электрик». Затем стала применяться отечественная система управления впрыском топлива под обозначением «Январь».
Особенности конструкции
Основной особенностью ДВС по аналогии с образцом 2108 стало применение ременной передачи на шкив ГРМ. Кроме того, схема двигателя обладает нюансами:
Затронула модернизация и помпу охлаждающей системы, но ресурс этого узла повысился незначительно. В результате увеличившиеся объемы камер сгорания добавили всего 6 л. с. мощности, но не были подобраны передаточные числа КПП и улучшена конструкция впускного коллектора. Для узнаваемости ДВС руководство АвтоВАЗ решило окрашивать блоки 21083 в синий цвет.
В серийный блок цилиндров двигателя 21083 можно установить шатун 132 миллиметра, только если используются двухколечные поршни
Теперь рассмотрим плюсы и минусы увеличения соотношения R/S:
Плюс – дает возможность находиться поршню в т.н. «верхней мертвой точке» (ВМТ). Топливная смесь при этом лучше сжигается. После того, как поршень прошел ВМТ, на него оказывается более сильное давление, в камере сгорания – более высокая температура. В итоге мы имеем неплохой крутящий момент на высоких и средних оборотах. Длинный шатун позволяет уменьшить трение между парой цилиндр-поршень, что становится особо важным во время рабочего хода поршня.
Минус – двигатель, в котором увеличено соотношение R/S, не может хорошо обеспечить наполнение цилиндров на средних и низких частотах вращения коленвала из-за того, что скорость воздушного потока уменьшается. Это происходит потому, что после ВМТ в момент открытия клапана впуска скорость движения поршня уменьшается. Еще один минус – из-за высокой температуры в камере сгорания и того, что поршень длительное время находится в ВМТ, возрастает вероятность детонации.
Плюсы и минусы небольшого R/S:
Плюс – на средних и низких частотах вращения коленвала обеспечивает неплохую скорость наполнения цилиндров, поскольку от «верхней мертвой точки» поршень двигается быстрее, быстрее нарастает разряжение, что и приводит к тому, что цилиндры лучше наполняются. Топливно-воздушная смесь движется быстрее, что делает ее более однородной и способствует тому, что смесь лучше сгорает. Еще одно преимущество — при доработке применяются более низкие требования к диаметрам каналов головки блока цилиндров, нежели на двигателе с более высоким R/S.
Минус – при небольшой величине R/S угол наклона шатуна будет большим. А это, в свою очередь, приведет к тому, что поршень в горизонтальной плоскости будет толкать большая сила. Что это означает для двигателя?
— возрастает нагрузка на шатун (на центр особенно), в итоге шатун может быстрее выйти из строя. Само по себе разрушение шатуна маловероятно, за исключение обрывов. При гидроударе или заклинивании шатун, как правило, рвется под углом 45 градусов у нижней или верхней головки.
На стенки блока цилиндров увеличиваются нагрузки, возрастает нагрузка также на кольца и поршни. Трение усиливается, в результате рабочая температура увеличивается, в итоге и кольца, и стенки цилиндра быстрее изнашиваются, условия смазки ухудшаются. Этот участок изнашивается в зависимости от величины, определяющей, насколько ось пальца смещена относительно оси поршня, а также от того, какой у шатуна максимальный угол наклона. В итоге, если применяются «кованые» поршни со смещенным пальцем, они будут меньше изнашиваться, чем поршни стандартные.
Скорость движения поршня увеличивается, если применяется более короткий шатун. Это тоже увеличивает трение и влияет на износ. Если угол поворота коленвала от «верхней мертвой точки» — около 80 градусов, это обеспечивает максимальную скорость поршня (для двигателя с коленчатым валом 74,8 мм и шатуном 121 мм, при 5600 об/мин она равняется 22,92 м/с. Если шатун – 129 мм – 22,80 м/с.).
Ускорение поршня наиболее зависимо от длины шатуна. Если значения ускорения – большие, на малых оборотах они положительно влияют на наполнение цилиндров. Из-за лучшего наполнения улучшается «тяговитость» двигателя. Но на высоких оборотах на впускном клапане может возникнуть эффект запирания – из-за инерционности потока во впускной трубе. Т.е. над поршнем объем цилиндра будет возрастать быстрее, чем будет заполняться через клапанную щель, и на высоких оборотах это приведет к ухудшению наполнения и потери мощности. На малых оборотах при длинном шатуне происходит обратный выброс смеси, но явление запирания на высоких оборотах не проявляется.
Как известно, ВАЗ комплектует двигатели шатуном 121 мм, что 83-му двигателю обеспечивает соотношение R/S = 1,7, и это вполне приемлемо. Но если в процессе доработки двигателя вы используете коленвал с большим радиусом кривошипа, стандартный шатун не сможет обеспечить приличное соотношение R/S (см. тaбл.). Неудивительно, что на рынке нестандартных и спортивных запасных частей можно приобрести более длинные шатуны – 129 и 132 мм. Правда, цена «кусается» — от $79-200 за комплект. Стоит помнить и о том, что у поршня «экстра ходы» будут компенсироваться за счет уменьшения компрессионной высоты – т.е. за счет смещения поршневого пальца вверх. Поскольку компрессионная высота имеет определенные пределы по уменьшению, вам придется заменить блок цилиндров более высоким, а это обойдется в кругленькую сумму. Но все эти действия необходимы, чтобы увеличить значение соотношения R/S.
Как правильно форсировать двигатель по объему Ваз 2108, Ваз 2109, Ваз 21099, Лада Самара (Lada Samara)
Существует несколько возможных вариантов по увеличению объема двигателя ВАЗ-21083 (и его производных – ВАЗ 2111, 2112, так как все они используют практически одинаковые блоки цилиндров, за исключением применения масляных форсунок в 16-ти клапанных моторах ВАЗ-2112):
- Первый (более «народный» – т.к. дешевый) – расточка блока цилиндров под больший диаметр поршня. Затратная часть – работы по расточке блока, стоимость комплекта поршней и колец большего диаметра.
- Второй способ (более дорогой) – замена штатного коленчатого вала на другой, имеющий больший радиус кривошипа – больше ход поршня – больше объём . Затратная часть – коленчатый вал (диаметр кривошипа от 74,8 мм до 80 мм), комплект специальных поршней под данный коленчатый вал (т.к. блок цилиндров имеет определенную конечную высоту), поршневые кольца, ну и работы по расточке блока под заданный комплект поршней.
На удивление, рост рабочего объема поршневого двигателя лада 2109 не всегда самый выгодный способ форсировки – иногда, в зависимости от того, что вы хотите получить от мотора, выгоднее доработать головку блока цилиндров с установкой подходящего распределительного вала и после этих операций «снять» большую мощность с вашего силового агрегата.
Естественно, чтобы возможности распределительного вала раскрылись в полную силу, необходима доработка ГБЦ ( головка блока цилиндров) – зачастую довольно серьезная – вплоть до перепрессовки седел и установку клапанов бОльшего диаметра (на 8-ми клапанные моторы хорошо подходят клапаны от BMW , а на 16-ти клапанные – от различных VW и Opel ). Кроме того, нельзя забывать про впускные и выпускные каналы, по которым топливно-воздушная смесь поступает в цилиндры, а отработанные газы «вырываются» с большой скоростью – их необходимо дорабатывать, увеличивая до определенных пределов их сечение, производя внутреннюю полировку и изменяя их профиль.
Кроме ГБЦ, достаточно большое влияние на характер мотора оказывает содержимое и «геометрия» блока цилиндров лада 21099. Мы не будем обсуждать разные типы поршней и их форму, весовые характеристики коленчатых валов, хотя бесспорно они вносят определенный вклад в характер будущего мотора.
Существует такое понятие, как отношение длины шатуна к ходу поршня, эта характеристика и сам диаметр кривошипа коленчатого вала (ход поршня) существенно влияют на «дыхание» мотора: ведь по своей сути, ДВС – это насос, который прокачивает через себя определенный объем смеси воздуха с топливом за определенный промежуток времени.
В данной статье мы рассмотрим влияние соотношения длинны шатуна и диаметра кривошипа коленчатого вала на «характер» мотора двигателей семейства ВАЗ 2108. В англоязычной литературе это соотношение именуется R / S – rod to stroke ratio , и ему уделяется достаточно серьезное внимание при доработке моторов ваз 2109. Многие источники считают, что «золотой серединой» является величина R / S , равная 1,75.
В Интернете вы сами можете при желании найти достаточно много выкладок и расчетов по геометрии моторов Honda . Отчасти все они будут справедливы и для моторов ВАЗ, так как в обоих случаях речь идет о двигателях относительно небольшого рабочего объема (моторы Honda серий В16А — В20В с объемом соответственно от 1,6 до 2,0 литров, что вполне соотносится с литражом моторов ВАЗ 21083 (2112), получаемым при форсировании путем увеличения рабочего объема). Вот для примера геометрия легендарного мотора В16А (объем 1587 см. куб., мощность 160 л.с.; это первый «гражданский» мотор, имеющий удельную мощность 100 лс/литр):
Длина шатуна: 134 мм
Ход поршня: 77 ммСоотношение R / S : 1,74:1 (что как видим практически близко к «золотой середине»)
Посмотрим какая обстановка с отечественными двигателями (берем только ВАЗ 8-го семейства, т.к. другие не столь актуальны)21081 – объём 1099 куб. см
— ход 60,6 мм
— диаметр поршня 76 мм
— длина шатуна 121 мм
— R/S = 1,9962108 — объём 1288 куб. см
— ход 71 мм
— диаметр поршня 76 мм
— длина шатуна 121 мм
— R/S = 1,721083 — объём 1499 куб. см.
— ход 71 мм
— диаметр поршня 82 мм
— длина шатуна 121 мм
— R/S = 1,721084 — объём 1580 куб см.
— ход 74,8 мм
— диаметр поршня 82 мм
— длина шатуна 121 мм
— R/S = 1,61Нестандартные конфигурации двигателя 21083 (табл. 1) :
Шатун 132 мм могут устанавливаться в стандартный блок цилиндров ВАЗ 21083 только при использовании 2-х колечных поршней.
Эффект большого R/S:
ЗА: Позволяет поршню дольше находиться в ВМТ (верхняя мёртвая точка), что обеспечивает лучшее горение топливной смеси, т.е. более полное сгорание топливной смеси, более высокое давление на поршень после прохождения ВМТ, более высокая температура в камере сгорания. В результате хороший момент на средних и высоких оборотах. Длинный шатун уменьшает трение пары «поршень-цилиндр», а это особенно важно при рабочем ходе поршня.
ПРОТИВ: Мотор, собранный с достаточно большим значением R / S не обеспечивает хорошее наполнение цилиндров на низких и средних частотах вращения КВ, из-за снижения скорости воздушного потока (из-за уменьшения скорости движения поршня после ВМТ, в момент открытия впускного клапана). Большая вероятность появления детонации из-за высокой температуры в камере сгорания и длительного времени нахождения поршня в ВМТ.
Эффект малого R / S :
ЗА: Обеспечивает очень хорошую скорость наполнения цилиндров на низких и средних частотах вращения КВ, так как скорость движения поршня от ВМТ больше, разряжение нарастает быстрее, что улучшает наполнение цилиндров, более высокая скорость движения топливовоздушной смеси делает смесь более гомогенной (однородной) что способствует лучшему сгоранию. Преимущества: более низкие требования к доработке и диаметрам каналов ГБЦ, чем на моторе с высоким соотношением R / S.
ПРОТИВ: Малая величина RS означает, больший угол наклона шатуна. Это значит, что большая сила будет толкать поршень в горизонтальной плоскости. Для мотора это означает следующее:
Большая нагрузка на шатун ваз 21099 (особенно на центр шатуна), что делает разрушение шатуна более вероятным. Разрушение шатуна само по себе мало вероятно, кроме случаев обрыва, при заклинивании и гидроударе, как правило, шатун рвется у верхней или
нижней головки под углом приблизительно 45 градусов к оси шатуна.
Увеличение нагрузки на стенки блока цилиндров, большая нагрузка на поршни и кольца, увеличение рабочей температуры вследствие повышенного трения, как результат, более быстрый износ стенок цилиндра, колец, и ухудшении условий смазки. Износ этого участка зависит от величины смещения оси пальца отн. оси поршня и от значения максимального угла наклона шатуна, т.е. при применении «кованных» поршней со смещенным пальцем, износ будет меньше чем при применении стандартных поршей.
Более короткий шатун также увеличивает скорость движения поршня, что влияет на износ и увеличение трения. Максимальная скорость поршня приходится на угол около 80 градусов поворота коленчатого вала от ВМТ, для мотора с коленвалом 74,8 мм при 5600 оборотов в минуту она равна 22,92 м/с при шатуне 121 мм., и 22,80м/с., при шатуне 129 мм.
Наиболее весомым является зависимость ускорения поршня от длины шатуна. Большие значения ускорения положительно влияют на наполнение цилиндров на малых оборотах, что ведет к «тяговитости» двигателя в следствии лучшего наполнения. Но на высоких оборотах из-за инерционности потока во впускной трубе происходит эффект запирания на впускном клапане (т.е объем цилиндра над поршнем растет быстрее, чем может заполняться через клапанную щель, что ведет к ухудшению наполнения и мощностных характеристик на высоких оборотах). В случае длинного шатуна на малых оборотах происходит обратный выброс смеси, но на высоких нет явления запирания.По вполне понятным причинам, АВТОВАЗ комплектует свои моторы шатуном 121мм (он обеспечивает 83-му мотору R/S = 1,7, что вполне удовлетворительно). Но для «тюнингаторов», использующих КВ с большим радиусом кривошипа, шатун 121 мм обеспечивает не очень хорошее отношение R/S (см. табл. 1), поэтому на рынке «нестандартных», а-ля «спортивных» запчастей существуют и продаются шатуны с большей длинной – 129, 132 мм, цена их правда не столь привлекательна, она колеблется от 70 до 200 долларов за комплект. Еще не стоит забывать, что «экстра ходы» поршня компенсируются уменьшением компрессионной высоты поршня (смещением поршневого пальца вверх) или увеличением высоты блока цилиндров. Т.к. компрессионную высоту можно уменьшать до определенного предела, то следующим шагом будет замена блока цилиндров лада 2108 на более высокий, что повлечет за собой немалые расходы финансовых средств. Все эти действия направлены для того, чтобы увеличить значение R/S.
