В начале третьего тысячелетия отечественное автомобильное производство не стояло на месте. Особенно плодотворным стал 2004 год. В этом году с конвейеров завода сошёл не один новый двигатель. Но большего внимания заслуживает силовой агрегат, который сконцентрировал несколько новых технологий, того времени. Речь идёт об инжекторном, 1.6 литровом двигателе, на который установлена 16 клапанная головка БЦ. Этот силовой агрегат имеет маркировку ВАЗ 21124.
Содержание страницы
Двигатели с 16-клапанным ВАЗ 21124
Этот мощный силовой агрегат устанавливался на несколько моделей марки ВАЗ десятого поколения: Лада ВАЗ 21114, Лада ВАЗ 21104, Лада ВАЗ 21123, Лада ВАЗ 2114, Лада ВАЗ 21124. Лада ВАЗ 2110, Лада ВАЗ 2111.
Конструкция двигателя
История создания ВАЗ 21124
Инженеры АвтоВАЗа понимали, что к моменту массового выпуска отечественных автомобилей 10 поколения, силовые агрегаты восьмого и девятого поколения сильно устареют. Веяния времени мирового автомобилестроения требовали увеличения мощности и экологичности выпускаемых двигателей. Ведь европейские производители Volkswagen, Opel, Renault выпускали двигателя гораздо мощнее нежели отечественный АВТОВАЗ. Но кроме мощности европейские моторы были экономичнее и экологичнее. Перед инженерами АвтоВАЗа встала задача создать что-то подобное.
Для получения желаемого было несколько путей. Чтобы добиться чистоты выхлопных газов, было принято безоговорочное решение перейти на распределённый впрыск. Кроме чистоты выхлопа, это решение частично решало вопросы увеличения мощности и экономичности.
Для получения желаемой мощности, одного распределённого впрыска оказалось мало, решено было поднимать количество лошадиных сил, за счёт увеличения объёма двигателя. Объём 1.6 литра удалось получить увеличив хода поршня до 76.5 мм., что стало возможно после реконструкции высоты двигателя и использовании коленвала с большим кривошипом. Больше стал диаметр цилиндров, теперь он составляет 82 мм. Но и этой модернизации было не достаточно.
16-клапанная версия
Дальнейшее улучшение характеристик двигателя было возможно, при установке турбонаддува или переходе на головку БЦ, где количество клапанов увеличивалось вдвое.
- Первый вариант предполагал большие капиталовложения и множественные технологические нововведения.
- Второй вариант был менее затратным. Модернизации подвергалась только ГБЦ, остальные узлы и системы двигателя в больших технических изменениях не нуждались. Увеличение количества клапанов в два раза, улучшала наполняемость цилиндров горючей смесью. Это увеличивало крутящий момент и мощность почти на 15 процентов. В результате всех изменений 1.6 литровый двигатель имеющий инжекторное питание и 16-ти клапанную головку, смог развивать мощность до 90 л., сил.
Доработки от Porsche
Здесь нужно отметить, что отечественные конструкторы не имели опыта в проектировании сложных конструкций, которой являлась головка БЦ. Поэтому инженеры АвтоВАЗа пошли по накатанной дорожке, они обратились к известным специалистам немецкого концерна Porsche, которые в прошлом проектировали для АвтоВАЗа двигатель ВАЗ 2108.
Однако русские специалисты не сидели без дела и параллельно вели работы по созданию ГБЦ 16 V. В результате конструкция предложенная специалистами Porsche, нуждалась в прокладке очень сложной формы. Решить вопрос с созданием прокладки предложила фирма Elring из Германии. Цена вопроса, почти пол миллиона немецких марок, что конечно представителей АвтоВАЗа не устраивало. В результате вопрос с изобретением прокладки решили специалисты РТИ НТЦ за полторы тысячи Советских рублей.
При завершении проектирования ГБЦ 16 V, специалисты Porsche столкнулись с определёнными трудностями. Пришлось подключать узкопрофильных специалистов из Италии и Австралии. В конечном итоге ГБЦ 16 V созданная для 10 поколения двигателей Волжского автозавода получилась оригинальной и многонациональной, с уникальной конструкцией. При этом, первые двигателя, на которые устанавливалась эта ГБЦ, имели вставные колодцы. И лишь на двигателе ВАЗ 21124, в 2004 году, ГБЦ 16 V модернизированная русскими инженерами, получила литые свечные колодцы, как это изначально задумывалось на АвтоВАЗе.
Технические данные ВАЗ 21124
ВАЗ 21124 — четырёхтактный бензиновый двигатель, имеющий инжекторную систему питания. Четыре цилиндра ДВС расположены в один ряд. Расположение в моторном отсеке поперечное. Материал изготовления БЦ — высоко прочный чугун.
- Система газораспределения имеет два распредвала и 16 клапанов, по 4 на отдельно взятый цилиндр.
- Точный объём двигателя 1599 куб., см.
- Поршень имеет длину хода 75.6 миллиметров., а его диаметр 82 мм.
- Крутящий момент ДВС 21124 при 3700 оборотов мин., составляет 131 Нм. Мощность данного ДВС 89л., сил. Степень сжатия 21124 — 10.3:1.
Расход топлива ВАЗ 21124
Используемое топливо по рекомендации производителя АИ 95, однако в реальности мотор не плохо работает на АИ 92. Расход горючего, при движении по городу 8.9 литров на 100 км., пробега. При движении по трассе 6.4 л., смешанный расход 7.5 литров на 100 км., пробега. Автомобиль со стоянки с 21124 двигателем сотню км., час развивает за 12 секунд.
Объем масла и его расход
Допустимый расход моторной смазки: 0.05 л., на тысячу., км. Замену нужно производить не позже чем, через 10 тыс., км. Используемые виды смазки 15W40, 5W30, 10W40, 5W40. Объём смазки в моторе 3.5 л., для замены использовать 3.2 литра.
Соответствие требованиям европейских нормам токсичности, зависит от модели и комплектации ДВС. Для ВАЗ 21124 он соответствует Евро 2, Евро 3 и Евро 4.
Ресурс двигателя
Ресурс работы мотора по данным производителя равен 150 тыс., километров. Реальный, при правильном обслуживании и бережной эксплуатации, составляет более 200 тыс., километров.
Основные черты конструкции двигателя ВАЗ 21124
Силовой агрегат ВАЗ 21124 представляет собой союз двух двигателей: от ВАЗ 2112 используется головка БЦ, а ШПГ, блок цилиндров, система смазки и другие внутренние узлы скопированы с ВАЗ 21114.
Головка блока цилиндров
Головка БЦ на 21124 модели была немного доработана. Свечные колодцы на ней литые, вместо съёмных, которые изначально использовали на ВАЗ 2112. Конструкция других узлов, полностью совпадает с начальной версией, на ней так же два вала для распределения горючих газов и 16 клапанов, по 2 впускных и 2 выпускных на каждый из четырёх цилиндров. Так же, как на 12 головке здесь присутствуют гидротолкатели, исключающие необходимость периодической регулировки тепловых зазоров клапанов. Огромное значение имеет разведение потоков впускных и выпускных газов.
Именно эта технология значительно увеличивает мощность силового агрегата, его экономичность и уменьшение токсичности выхлопных газов. Привод ГРМ ременной, имеющий безопасный и надежный механизм. Благодаря конструкции поршней, которые имеют лунки на днище, водители могут не бояться, что при обрыве ремня ГРМ поршня ударяет в клапаны. Использование ремня для привода газораспределительного механизма поспособствовало тихой работе ДВС. Для обслуживания механизма привода газораспределения достаточно подтягивать ремень с помощью ролика после пробега в 15 тыс., км.
Блок цилиндров
С конструкцией ГБЦ разобрались. Теперь рассмотрим нижнюю часть двигателя, за основу который взят силовой агрегат 21114. Основная идея конструкции заключается в увеличении объёма до 1.6 литра. Для увеличения объёма силового агрегата инженеры АвтоВАЗа увеличили диаметр цилиндров и их высоту. Соответственно пришлось увеличить длину хода поршня. Для этого пришлось увеличить радиус кривошипа коленчатого вала. На 124 моторе катушки зажигания, отдельные для каждого цилиндра. Кроме этого было введено ряд доработок БЦ, о которых будит рассказано в отдельной главе о конструкции блока цилиндров.
Особенности конструкции блока цилиндров
Блок цилиндров ДВС выполнен из особо прочного чугуна. Цилиндры высверлены непосредственно в блоке цилиндров. Их диаметр увеличен до 82 миллиметров. Меж осевое расстояние между цилиндрами составляет 89 мм. Высота БЦ от оси коленвала до верхней точки БЦ составляет 197,1 мм. Расточка опор коленвала имеет диаметр 54,52 миллиметра. Вес блока цилиндров 31 кг.
Блок ВАЗ 21124 имеет отличительную особенность. Конструкторы 21124 мотора предусмотрели повышенные нагрузки и возможный перегрев БЦ и ШПГ. Они приняли решение дополнительно охладить поршни во время работы силового агрегата. Для этих целей в пятую, четвёртую, третью, и вторую опоры коленчатого вала, были запрессованы специальные масляные форсунки. Их задача, охлаждать струями масла днища поршней во время работы ДВС. Такая технология в отечественной автомобильной промышленности была применена впервые.
Особенности конструкции ГБЦ
Мощный 124 двигатель заслужил большую популярность многочисленных водителей, благодаря двух вальной 16-ти клапанной головки БЦ.
Заготовкой шестнадцати клапанной головки для отечественных автомобилей послужила ГБЦ ВАЗ 21083. Несмотря на компактность 083 головки, зарубежным изобретателям удалось разместить в ней второй вал и ещё 8 клапанов. Кроме этого, нашлось место для размещения компактных гидротолкателей. Из задача, автоматическая регулировка тепловых зазоров в клапанах. Важное значение имела разделённая конструкция впускных и выпускных газов.
Немецкие инженеры изменили форму камеры сгорания, что позволило использовать на 124 моторе низко октановый бензин. На АИ 92 двигатель ВАЗ 21124 работает ровно без детонации.
Особенности конструкции КШГ
На 124 модели установлен коленвал с маркировкой 11183. Благодаря увеличенному радиусу кривошипа, равному 37.8 мм., получен больший ход поршня, до 75.6 миллиметра. На конце коленвала установлен шкив с зубцами, для привода ГРМ, через ременную передачу. Ширина ремня 25.4 мм., а ресурс его работы 45 тыс., километров.
Так же, шкив обеспечивает, привод в работу, дополнительных агрегатов. Конструкция шкива выполнена в виде демпфера, гасящего вибрацию механизмов и узлов ДВС. В демпфер вмонтировано зубчатое колесо, оно нужно для определения положения коленчатого вала ДПКВ.
Поршни на 124 двигатели получили улучшенную конструкцию, благодаря которой не гнуться клапана. Кольца поршней выполненные из чугуна или стали. Соединение поршней с шатунами выполнено пальцами, имеющими плавающее соединение и фиксацию стопорными кольцами. Шатуны и пальцы взяты с модели ВАЗ 2110.
Особенности системы зажигания ВАЗ 21124
Управление зажиганием на 124 двигателе осуществляется российским блоком управления типа Январь 7.2 или БошМ7.9.7. Система зажигания предусматривает индивидуальные катушки зажигания, имеющие дополнительную фиксацию в клапанной крышке. С такой конструкцией провода высокого напряжения оказались не нужны. Данная система способствует бесперебойной и надёжной работе двигателя.
Сборка двигателя 21124
Характерные неисправности 124 мотора
Троение двигателя
Самая частая проблема данного силового агрегата, это троение. Мотор нестабильно работает, появляется усиленная вибрация и детонация. Причин этому может быть много. Чтобы найти реальную причину, нужно в определённой последовательности выполнить ряд мероприятий:
- двигатель может троить по механическим причинам, а именно по причине прогара одного из клапанов. Чтобы исключить эту возможность, нужно замерить компрессию во всех цилиндрах. Если компрессия во всех цилиндрах одинаковая, то причину следует искать в другом;
- причиной троения может быть система зажигания. Для определения этого подозрения следует снять колпачки со всех свечей поочерёдно. Если при съёме колпачка троение усилилось, значит не работает эта свеча или индивидуальная катушка зажигания, которую нужно заменить для решения проблемы. Если троение не изменилось, нужно проверить исправность модуля зажигания. Для выяснения, следует заменить модуль на другой, исправный электронный прибор. Если такой возможности нет, то модуль зажигания следуют прозвонить прибором;
- троит движок нередко по причине загрязнённых форсунок, для устранения проблемы форсунки подлежат чистке;
- возможно троение двигателя по причине глюков электроники. Нужно попробовать заменить ЭБУ на заведомо исправный или провести диагностику электронного устройства;
- бывает что, троит мотор из-за неполадок с каким-то датчиком. Это может быть датчик, указывающий положение коленвала, либо ДПДЗ.
На 124 двигателе часто плавают холостые обороты
Причиной, чаще всего служат глюки ЭБУ, или проблемы с РХХ или ДМРВ. Определить, что именно неисправно, можно заменив запчасть на рабочую или прозвонив прибором.
Стуки
Стуки движка могут являться признаком растянутого ремня ГРМ или могут стучать гидротолкатели, если используется не качественное топливо.
Замена гидрокомпенсаторов
Подсос воздуха
Другие неполадки с силовым агрегатом ВАЗ 21124 случаются очень редко. Что говорит о высокой надёжности, качестве и удачной конструкции 124 двигателя. А учитывая мощность, экономичность и соответствие Евро стандартам по токсичным выбросам, можно уверенно сделать вывод, что ДВС ВАЗ 21124 1.6 л., является одним из самых лучших и востребованных отечественных двигателей.