W dziale projektowania silników w fabryce samochodów w Wołdze dowiedzieliśmy się, dlaczego nowa jednostka jest lepsza od swojego poprzednika i jakie modyfikacje były w tym celu wymagane.
1_no_copyright
Dwa główne wydarzenia przyniosły modernizację ośmiozaworowego silnika VAZ-21114: wprowadzenie na rynek Grants i przejście całej gamy modeli do kolejnego etapu ekologicznego - Euro-4. I chociaż poprzedni 1, 6-litrowy silnik, pomimo znacznego wieku (jego korzenie sięgają połowy lat 80. ubiegłego wieku), nie wyglądał na słabego starca, nowe standardy i trendy wymagały gruntownych zmian. Jednocześnie umiejętność manewrowania obserwatorami, jak to często bywa, zawęziła ramy finansowe.
Dlatego wybraliśmy już pokonany tor. Rzeczywiście, kilka lat wcześniej aktualizacja przetrwała 16-zaworowy silnik o tej samej objętości (VAZ-21126), na którym przetestowano niektóre rozwiązania techniczne. Co więcej, nie tylko podejście, ale także wiele szczegółów, na przykład korbowód z tulejami, sworzeń tłokowy i pierścienie, mogą się ujednolicić. Blok cylindrów, choć z własnym indeksem, jest dokładnie taki sam jak silnik VAZ-21126: z dodatkowymi dyszami do chłodzenia tłoków olejem i plateau ścianek cylindrów, co skraca czas docierania.
Nie było jednak możliwe skopiowanie dokładnie wszystkich zmian: trudniej jest zorganizować proces pracy w silniku z dwoma zaworami na cylinder. Co więcej, wymagania dotyczące ulepszonego ośmiozaworu okazały się trudniejsze. Weź przynajmniej zasób - 160 tys. Km dla VAZ-21126 i 200 tys. Km dla VAZ-21116. Co się zmieniło i dlaczego, powiedz zdjęcia z podpisami.
H
H
Nowy moduł wlotu H został przetestowany na wersji pośredniej - silniku VAZ-11183-50 (z kolektorem dla Euro-4, ale z ciężkim korbowodem i grupą tłoków). Nawet bez ulgi tylko dzięki optymalizacji wlotu i wydechu poprawiono podstawowe cechy.
2)
Zmodernizowana jednostka otrzymała dłuższe kanały, co pozwoliło zwiększyć moment obrotowy, zbliżając się do wydajności szesnastu zaworów. Co więcej, przy VAZ-21116 jego szczyt osiągnął 700-800 rpm niższy. Kolejna ważna cecha: elektromechaniczny moduł przepustnicy jest teraz zainstalowany na wlocie odbiornika (popularna nazwa to „e-gaz”), a przewody nie są rozciągnięte od pedału przyspieszenia do silnika. Dzięki temu jednostka sterująca była w stanie w pełni kontrolować dostawy nie tylko benzyny, ale także powietrza do cylindrów. Jest to korzystne nie tylko dla ekologii, ale również dla bezpieczeństwa, ponieważ wielu asystentów elektronicznych (ich lista w modelach VAZ wkrótce zostanie uzupełniona) utrzymuje samochód na trajektorii, w tym przez dozowanie przyczepności.
Masy grup korbowodów i tłoków dla silników VAZ-21114 (ciężki ShPG, dane w nawiasach) i VAZ-21116 (lekki ShPG)
Masy grup korbowodów i tłoków dla silników VAZ-21114 (ciężki ShPG, dane w nawiasach) i VAZ-21116 (lekki ShPG)
W poprzednim kolektorze z cylindrycznym blokiem cztery kanały wychodzące z silnika zbiegły się w prawie jednym punkcie - przepływ spalin zderzył się, tworząc dodatkowe przeciwciśnienie.
H
H
W zmodernizowanym zwiększono długość rur, a spłaszczony kształt bloku umożliwił zmianę schematu ich wejścia do „beczki”: przepływy były hodowane odpowiednio, zmniejszając opór i straty.
5
Standardy układu i szumów nie pozwoliły na wydłużenie kanałów: im dłuższe kanały, tym głośniejszy dźwięk. Ponadto im dalej kolektor jest odsunięty od silnika, tym wolniej się nagrzewa i zajmuje więcej czasu. Wynik: po uruchomieniu z rury wydechowej wylatuje więcej szkodliwych substancji.
Jednym z najbardziej czasochłonnych procesów był wybór tłoka. Początkowo chcieli pozostawić silnik „bez korka” (gdy pęknie pasek rozrządu, zawory się nie zginają), więc pierwsze tłoki miały otwory na dole. Ale porzucili ten pomysł: ze względu na zwiększone obciążenie termiczne w przerzedzonych miejscach pojawiły się mikropęknięcia, które wpłynęły na zasoby. Ponieważ część komory spalania silnika ośmiozaworowego znajduje się w tłoku (jest to jedyny sposób na zapewnienie normalnego procesu spalania), wybraliśmy rozmiar tak zwanej rynny (niemiecki Mulde - pusta, rynna) - wgłębienia w dnie.
H
H
Z powodu krytycznej temperatury w obszarze pierwszego pierścienia tłokowego konieczne było wprowadzenie dodatkowego anodowania rowka. Nawiasem mówiąc, 16-zaworowe silniki doświadczają mniejszego obciążenia termicznego w tym obszarze i dlatego nie wymagają dodatkowego przetwarzania.
7
Nowy tłok ma kolejną interesującą i bardzo ważną różnicę w naszych warunkach. Na spódnicę nakłada się grafitową powłokę, która zmniejsza prawdopodobieństwo powstawania śladów podczas zimnego rozruchu. Możliwe jest, że VAZ-21116 będzie dzielić grafityzację z jednostkami 16-zaworowymi.
Wskaźniki mocy i momentu obrotowego ośmiozaworowych silników VAZ: 21114 - ze stosunkowo ciężkim ShPG; 11183–50 - z ciężkim SHPG, ale z nowym wlotem i wylotem; 21116 - w pełni zaktualizowany
Wskaźniki mocy i momentu obrotowego ośmiozaworowych silników VAZ: 21114 - ze stosunkowo ciężkim ShPG; 11183–50 - z ciężkim SHPG, ale z nowym wlotem i wylotem; 21116 - w pełni zaktualizowany.
Jeszcze bardziej rozbudowane są zmiany w głowie bloku. Dzięki zmodyfikowanej komorze spalania wzrósł o 1, 2 mm - takiej regulacji można dokonać bez poważnej regulacji urządzeń pracujących w warsztatach fabrycznych.
H
H
Korzystając z symulacji komputerowej, wybraliśmy optymalny obszar przepływu kanałów gazowych, poprawiając ich przepustowość i zmniejszając straty na wlocie. Wraz ze wzrostem mocy silnik stał się bardziej obciążony termicznie, dlatego musiałem uwzględnić w tym procesie dodatkową operację - obróbkę cieplną. Nawiasem mówiąc, wszystkie 16-zaworowe głowice mijają go. Ponadto, w celu bardziej wydajnego usuwania ciepła, przekrój kanałów chłodzących został zwiększony, ale tylko dla tych, którzy naprawdę tego potrzebują.
9
Zwiększyli niezawodność złącza gazowego poprzez wprowadzenie dwuwarstwowej uszczelki metalowej: zapewnia wyższe ciśnienia właściwe i szczelność przy mniejszym momencie dokręcania. Umożliwiło to zmniejszenie średnicy śrub dokręcających głowicę i blok cylindrów (z M12 do M10). Zaletą jest nie tylko zmniejszenie ciężaru i oszczędność metalu: im niższa siła dokręcania, tym mniej zdeformowane są cylindry. Oczywiście liczba ta wynosi mikrony, ale takie małe rzeczy wpływają na niezawodność i zasoby.
H
H
Ponieważ kiedy pasek rozrządu zrywa się w silniku VAZ-21116, tłoki spotykają się z zaworami, jednym z ważnych zadań było opracowanie bardziej niezawodnego i trwałego napędu.
11
Zaufany partner, Gates, pomógł wybrać pas. Próbka seryjna w pełni spełniała podstawowe warunki techniczne: pracowała w temperaturze od -40 do +45 ° C i nie wymagała wymiany przez cały okres eksploatacji silnika. Tak, nie będzie trzeba go zmieniać przed 200 tysiącami kilometrów! I również do dokręcenia - zajmie się tym automatyczny napinacz.
H
H
Nie tylko eliminuje niepotrzebne działanie, ale także zapewnia prawidłowe napięcie, które wpływa na zasoby nie mniej niż na jakość samego pasa. Jeśli pociągniesz, łożyska wałków i pompa wody ulegną uszkodzeniu. Ta druga, nawiasem mówiąc, jest również modernizowana: zainstalowali bardziej niezawodne łożyska i uszczelnienie olejowe, a także zwiększoną wydajność (jednostka z szesnastu zaworów, tylko z kołem pasowym pod wąskim pasem).
13
Napęd jest teraz chroniony przed uszkodzeniami mechanicznymi dzięki zamkniętej plastikowej obudowie z hermetycznymi uszczelkami.