ИСТОРИЯ СОЗДАНИЯ ДВИГАТЕЛЯ 2108

И ЕГО МОДИФИКАЦИЙ  

(Автор - С. Гераськин, За Рулем, 7/95)

       Вот уже более 10 лет выпускают в Тольятти ВАЗ2108 и чуть меньше - модели -21083 и -21081. Пришло время рассекретить историю их появления и рассказать об особенностях конструкции - тем более, что реэкспортных восемьдесят первых становится у нас все больше. Слово специалисту ВАЗа С. ГЕРАСЬКИНУ.

     В конце далеких уже 70-х годов было принито решение о создании нового (после Жигулей) семейства автомобилей ВАЗ В Управлении главного конструктора разработали техническое задание (ТЗ). проанализировав зарубежные образцы (Мазду-323, Фольксваген Гольф, Ситроен-Визу и др.). Вот что определили конструкторы: автомобиль должен иметь привод на передние колеса, подвеску качающаяся свеча двигатель рабочим объемом 1300 см' меньших по сравнению с существующим размеров, коэффициент лобового сопротивления (Сх) ниже 0.4. Поскольку для ВАЗа все принятые к исполнению идеи были новыми, решили привлечь фирму "Порше" в качестве консультанта. Базовой (и единственной) моделью контракта был ВАЗ-2108 с двигателем объемом 1300 см3 и пятиступенчатой коробкой передач. Для разработки других модификации завод не получил тогда денег от министерства. Но в планах они (не деньги, а модификации) были. 

    Примерно через год на ВАЗе занялись мотором -21083 (1500 см3), а еще примерно через полгода -21081 (1100 см3). Почему именно двигатель рабочим объемом 1300 см3 стал базовым. Из компоновочных расчетов и анализа автомобильного рынка было сделано заключение, что для автомобиля такого класса массы, назначения будет достаточно мощности 60-62 л.с. Отсюда и рассчитали литраж мотора. Затем разработали мотор 2108, использовав тот же блок цилиндров. Этот двигатель рождался трудно, потому что почти ничего нельзя было изменить: расстояние между осями цилиндров было задано размерами блока, материалы те же и т.д. Иными словами, требовалось сделать конфетку из подручного материла. А проблем, присущих только этому мотору, было достаточно: не выдерживая нагрузок, трещал блок; задирался поршень и клонил поршневой палец по причине тепловой загруженности (ведь протоков между цилиндрами для охлаждающей жидкости нет!). И еще целый букет: питтинг на вкладышах и растрескивание выпускного коллектора, продавливание присадочной плоскости головки и смятие бобышек. Но в процессе доводки мотор удалось подтянуть до необходимой надежности, хотя мощностные характеристики пришлось снизить. 

    Тем не менее, двигатель остался самым чувствительным к малейшим отклонениям от требовании документации, будь то качество материалов или обработка деталей. Мощность полуторолитрового двигателя примерно на 6 л.с/ больше. Но она определяет главным образом максимальную скорость. Для разгона и удобства маневра значительно важнее другой показатель максимальный крутящим момент. Вот здесь двигатель 1500см3 дает ощутимый перевес. Правда, не обошлось без ложки дегтя: максимальному крутящему моменту соответствуют слишком высокие обороты (см таблицу). Теперешний начальник отдела доводки двигателей НТЦ П. Бывшев в свое время доказывал что такой момент двигатель должен выдавать при 2500 об/мин. Тогда подбором передаточных чисел коробки передач можно было бы добиться выполнения всех показателей ТЗ по этому автомобилю одновременно значительно снизив расход топлива, шум и токсичность. Ныне этот вариант реализован на двигателе со впрыском. 

    У двигателя 21081 совсем иная история. Он был включен в гамму разрабатываемых двигателей по запросу отдела экспорта, так как во многих странах (Бельгия, Греция, Португалия) налог на машину определяется по литражу ее мотора. В других странах эти автомобили привлекают заказчиков низкой контрактной стоимостью. К нам они попадают уже "оттуда" - на внутренний рынок завод их не поставлял. Автомобиль с этим мотором ведет себя довольно вяло: к тому же, чтобы удовлетворить нормам токсичности в Европе, его пришлось "зажать" по регулировке. Но скажем, для пожилых людей, покупающих автомобиль исключительно по соотношению "цена - обьем сaлона", он предоставляет определенные преимущества. И все же большом спросом мотор не пользовался. Двигатель 1100 см3 не особенно удобен для производства: довольно много отличии от базового мотора (о них ниже). В то же время он получился наименее нагруженным и поэтому "прощает" даже значительные отклонения по материалу и изготовлению. Вот такова история А теперь о том, что изменено в модификациях мотора 2108. В двигателе -21081 уменьшен ход поршня и за счет этого сокращен рабочий объем. Блок цилиндров ниже на 5.6 мм: остальные размеры не изменились, да и в технологии ремонта ничего нового. Коленчатый вал: на 5.2 мм уменьшено расстояние между осями шатунных и коренных шеек 'Вычислить' вал поможет расположение смазочных отверстии на шатунных шейках - на валах 2108 и 21081 они смещены от оси шейки в противоположные стороны. Головка цилиндров та же самая. Кстати если вы купили для своей 'восьмерки' новую головку и обнаружили на ней маркировку '21081', не расстраивайтесь - так и должно быть. Эта деталь считается "родной" для двух моторов . Единственное различие - в расположении шпильки для натяжного ролика зубчатого ремня. В головке выполнены два резьбовых отверстия и в зависимости от типа двигателя - объемом 1.1 или 1.З л - под шпильку используют одно или другое. Перенос натяжного ролика позволил на моторах с различными межосевыми расстояниями шкивов распределительного и коленчатого валов использовать один и тот же зубчатый ремень. Распредвал - оригинальный, с иным расположением кулачков, что связано с изменением фаз газорраспределения на двигателе с 'низким' блоком. Карбюратор модели 21081 отличается тарировочными параметрами - сечением топливных жиклеров и пусковыми зазорами В целом идентичен восьмерочному. Способы его регулировок, pазборки и сборки остались прежними. В системе выпуска отработавших газов отсутствуют привычные 'штаны' - приемная труба одинарная, а выпускной коллектор выполнен с одним выходным отверстием. Соответственно под приемную трубу сделаны кронштейн и зажим крепления к блоку. В системе зажигания устанавливают датчик - распределитель с иными характеристиками центробежного и вакуумного регуляторов опережения зажигания. Внешне этот прибор можно узнать по метке красного цвета на крышке вакуумного регулятора. Изменился начальный угол опережения зажигания (см Табл.). Что необходимо помнить при регулировке. Одно деление шкалы в люке картера сцепления соответствует 1 градусу поворота коленвала, поэтому в луче стробоскопа метка на маховике должна на 5-6 делении не доходить до средней метки шкалы. Напомним, что на двигателе 2108 метка не доходит до середины шкалы на одно деление. Вот пожалуй, и все отличия двигателя 2108. 

    Посмотрим теперь на полуторалитровый мотор -21083. Здесь конструкторы пошли другим путем, а именно: достигли большего рабочего объема чем на 2108, увеличив диаметр цилиндров. Понятно, что появились отличия в устройстве и ремонте блока цилиндров, поршней головки цилиндров и карбюратора. Блок по конструкции такой же, изменились лишь размеры (в том числе и ремонтные) цилиндров и... цвет. Восемьдесят третий блок легко узнать - приятный синий колер отличает его от серых собратьев. Поршни увеличились в диаметре и приобрели проточки на _днище_, которые не позволят клапанам удариться о поршень при обрыве зубчатого ремня. На большой поршень нужны и большие поршневые кольца, и иные пальцы (от ВАЗ 2101) - не забывайте это при покупке запчастей! В головке цилиндров увеличены диаметры впускных клапанов (с 35 до 37 мм), седел и впускных каналов. Прокладка головки с увеличенными диаметрами отверстии под цилиндры. Конструкция карбюратора не претерпела изменении, но другими стали проходные сечения и тарировочные данные, в том числе пусковые зазоры (см. табл.). В системе зажигания все приборы остались прежними (если не применяется микропроцессорная система управления двигателем с двумя катушками зажигания и прочими хитростями). Новый начальный угол опережения зажигания требует не большой корректировки действии при регулировке со стробоскопом: метка на маховике не должна до ходить до среднего деления шкалы в люке картера сцепления на 3-5 делении (почему - см выше). Остальные детали двигателя 'восьмерочные', останавливаться на них не будем: а если вас одолели сомнения при выборе запчастей, обращайте внимание на их маркировку - первые несколько цифр указывают модель двигателя. Надеемся, эта статья поможет вам и в выборе и в обслуживании, и в ремонте "Самары", а на автомобильных "развалах" - в поисках необходимых запчастей. 

    Некоторые читатели сделали неверные выводы, что двигатель (1500) менее надежен, чем 1300 и 1100. На самом деле это не так, хотя полуторалитровый требует выверенной и стабильной технологии производства, большего внимания при обслуживании и ремонте. Постараюсь объяснить, почему. Вначале замечу, что двигатели семейства ВАЗ-2108, как говорят, на порядок лучше, чем любые другие моторы отечественных легковых автомобилей. Такое утверждение основано на анализе их конструкции и характеристик. Разумеется, наши моторы прошли весь цикл необходимых (предусмотренных Гостами и заводскими методиками ВАЗа) испытаний. А конструкция двигателей и всех деталей отвечает требованиям, которые заложены в техническом задании и нормативных документах. Но нередко появляются причины производртвенно-технологические, снабженческо-политические и другие, которые нарушают соответслчие этим требованиям. Такие перемены можно назвать эмоциональными отклонениями. Непрерывное, массовое производство (на ВАЗе оно еще сохранилось) требует ритмичных поставок комплектующих, сырья, материалов. Держать ритм, а тем паче в нынешней России, очень трудно. Потому иные <рационализаторы> пробуют изготовлять датали из несоответствующего чертежам материала. Хотя причины таких отступлений могут быть самые разнообразные - снижение энергоемкости, трудрзатрат, времени и т. п. Бесправный отечественный автолюбитель с этим бороться не может. Хотя чувствует, что дригатель (автомобиль) ведет себя не лучшим образом. А для завода такие просчеты, что для слона дробинка - он большой, его не убудет. Тогда-то эмоцяональные термины <менее> или <более> обретают материальное воплощение. Об этом подробнее.

     Блок цилиндров. В предыдущей статье мы говорили, что блоки цилиндров двигателей -21083 и -2108 по габаритным размерам и расстояниям между осями цилиндров (89 мм) одинаковы. Диаметр цилиндра двигателя ВАЗ-21083 - 82 мм, ВАЗ- 2108 - 76 мм. Толщина стенок цилиндра по расчетам (чертежам) не менее 4,5 мм. И неспециалисту понятно - цилиндры желательно омывать охлажающей жидкостью со всех сторон: лучше отводится тепло, равномернее температурные деформации, меньше напряжений. А отсюда все производные - большие надежность и долговечность, меньшая требовательность к отклонениям от чертежей. Последний фактор для российских условий существен. В блоке ВАЗ-2108 (1300 смЗ) толщина перемычки между цилинфами 13 мм (89-76- 13). Ширина водяного канала (протоки) между ними соответственно 4 мм. У ВАЗ-21083 (1500 смЗ) перемычка всего 7 мм (89-82-7). Поэтому между цилиндрами (в плоскости осей цилиндров) нет протоков - стенки здесь не омываются охлаждающей жидкостью. При такой конструкции температурный режим блока и цилиндре-поршневой группы дригателя ВАЗ-21083, конечно, более напряженный, чем ВАЗ-2108. А это требует обязательного соблюдения жестких условий изготовления поршней, колец и пальцев. Повышенная теплонапряженность блока у полуторалитрового мотора быстро выявит любые отклонения от заданных размеров этих деижущихся в цилиндре деталей. И конечно, не простит иных огрехов производства: не выбитый до конца литьевой песок из блока, заусенцы или забоины на поршнях из-за небрежной транспортировки, смещение поршневого пальца, заниженный диаметр юбки поршня. Все это, повторю, ускорит выход двигателя из строя. Чего не скажешь о моторе ВАЗ-2108 - он с подобным отклонениями может спокойно отработав свой моторесурс - 125000 километров. 

    И еще. Цилиндры двигателей ВАЗ-2108 связаны между собой вверху достаточно мощной "плитой" толщиной 12 мм. При затяжке головки блока цилиндры <искривляются> и плита передает усилие от одного цилиндра к другому, мешая каждому в отдельности четко сохранить цилиндрическую форму. Вот почему полуторалитровый мотор требует деталей только <в допуске>, точной технологии их обработки и сборки. Кстати, спортсмены убирают эти связи между цилиндрами (<распускают> плиту) и тем предупреждают возможные дефекты. Головка блока цилиндров и прокладка. Для головки очень важно применить сплав точно определенного состава. Дело в том, что в него добавляют немного вторичного алюминия. Если его больше, чем допустимо, жесткость головки намного снижается. В процессе изготовления за этим приходится следить особенно строго. В ходе доводки полуторалитрового мотора для увеличения запаса прочности (защита на случай отклонений по материалу и технологии) была изменена конфигурация бобышек головки под винты ее крепления. Такая форма не позволяет бобышкам трескаться даже при серьезных отклонениях (в худшую сторону, конечно) структуры материала. Открытый свод камеры сгорания головки -21083 больше, чем на -2108, а потому он воспринимает и большее усилие от газов. Если добавка вторичного алюминия в головке превышу норму, то через 60-90 тысяч километров пробега непременно раскроется стык между головкой и цилиндрами - как правило, в самом узком (где нет протоков для воды) и теплонапряженном месте, между вторым и третьим цилиндрами. А дальше все пойдет по типовой схеме: искривление привалочной плоскости головки, прогар прокладки, быстрый износ или разрушение седел и направляющих втулок клапанов. 

    Прокладка - деталь тонкая. Ее залдача не только уплотнять стык между головкой и блоком, но и компенсировать тепловые формации, возникающю в соединении при работе мотора. Поскольку у полуторалитрового двигателя они проявляются в большей степени, то и требования к прокладке (материалу, размерам, качеству изготовления) более жесткие, чем для мотора 1300. Поэтому никогда не используйте вновь работавшую прокладку, а покупая новую, внимательно приглядитесь к ней. Возникли сомнения в качестве - не берите. На Егорьевском заводе, где делают прокладки для двигателей ВАЗ-2108, иногда допускают отступления от требований чертежа. 

    Замечу, что положение свечи в головке ВАЗ-21083 не изменилось. Из-за большего диаметра цилиндра фронт пламени дольше идет до крайних мест камеры сгорания. Поэтому стойкость к возникновению детонации в двигателе -21083 ниже, чем в -2108. Если водитель не прислушивается к работе мотора, использует бензин с низким октановым числом и ездит с детонацией, полутора- литровый мотор не для него. 

    В заключение еще раз повторю, что двигатели ВАЗ-2108 (-21083) надежны и долговечны, превосходят иные отечественные, да и некоторые зарубежные аналоги, когда все сделано в норме. Но при отклонениях от чертежей шансов выжить у двигателя 1300 гораздо больше, чем у 1500. качестве консультанта.
   Базовой (и единственной) моделью контракта был ВАЗ-2108 с двигателем объемом 1300 см3 и пятиступенчатой коробкой передач. Для  разработки других модификации завод не получил тогда денег от министерства. Но в планах они (не деньги, а модификации) были.

Хостинг от uCoz