Характеристика двигателя ВАЗ
Основные элементы двигателя
Двигатели ВАЗ.
Выберите модель двигателя ВАЗ
Двигатель ВАЗ 21214-1000260. Характеристика двигателя ВАЗ 21214.
Двигатель четырехтактный, с распределенным впрыском топлива, рядный, с верхним расположением распределительного вала. Система охлаждения двигателя – жидкостная, закрытого типа, с принудительной циркуляцией жидкости. Двигатель имеет комбинированную систему смазки: под давлением и разбрызгиванием.
| Количество цилиндров: | 4 |
| Рабочий объем цилиндров, л: | 1,690 |
| Степень сжатия на "Ниве": | 9,3 |
| Номинальная мощность при частоте вращения коленчатого вала 5000 об/мин,: | 59,5 кВт.-(81 л.с.) |
| Диаметр цилиндра, мм: | 82 |
| Ход поршня, мм: | 80 |
| Число клапанов: | 8 |
| Минимальная частота вращения коленчатого вала , об/мин: | 750-800 |
| Максимальный крутящий момент при 4000 об/мин., Н*м: | 127,5 |
| Порядок работы цилиндров: | 1-3-4-2 |
| Октановое число бензина: | 95 (неэтилирован.) |
| Система подачи топлива: | Распределенный впрыск с электронным управлением |
| Свечи зажигания: | АУ17ДВРМ, BCPR6ES(NGK) |
| Вес, кг: | 122 |
Особенности двигателя.
Двигатель ВАЗ 21214 может применяться для установки на автомобили ВАЗ "Нива": 2121, 21213, 21214, 2131; "Надежда" 2120 и их модификациях.
Базой для нового агрегата стала модель 21213. Многие конструктивные элементы двигателя 21214 незначительно отличаются от соответствующих элементов базовой модели. Внесение большинства изменений в конструкцию связано с переходом на систему впрыска, введением элементов обеспечивающих выполнение экологических норм Евро 2 (3) и использованием гидроопор рычагов клапанов. Установка на автомобиле ГУРа потребовала дополнительной доработки элементов двигателя.
В своем развитии двигатель претерпел несколько модификаций. Первые модели оснащались централизованным впрыском. Модель 21214-20 имела уже попарно-параллельный впрыск топлива, контроллер Bosch MP7.0 и соответствовала требованиям Евро 2. Переход на Евро 3 и использование гидроопор рычагов клапанов фирмы INA потребовал дальнейшей доработки двигателя. На данный момент серийно выпускаются двигатели следующих модификаций.
Модификации
21214-41 – модификация с насосом гур, со стальным сварным коллектором,гидроопоры ЯЗТА, Евро 3.
21214-34 – модификация без насоса гур, с чугунным коллектором,гидроопоры INA, Евро 3.
21214-33 – модификация с насосом гур, с чугунным коллектором,гидроопоры INA, Евро 3.
21214-32 – модификация с насосом гур, с чугунным коллектором,гидроопоры INA, топливные трубки под быстрые разъемы,маховик под сцепление 215мм,Евро 3.
21214-31 – модификация с насосом гур, со стальным сварным коллектором,гидроопоры INA,Евро 4.
21214-30 – модификация без насоса гур, со стальным сварным коллектором,гидроопоры INA,Евро 4.
Геометрические параметры блока цилиндров 21214 совпадают с блоком 21213. Изменилась форма передней крышки двигателя – потребовалось место для установки датчика положения коленчатого вала. Дополнительно на блоке имеется отверстие под крепление кронштейна ( 21214-3407140)для установки насоса ГУР (смотреть «Блок цилиндров»).
Шатунно-поршневая осталась без изменений от двигателя 21213. Используемый коленчатый вал 21213-1005015, обеспечивает ход поршня – 80мм. (радиус кривошипа – 40мм.). Шкив коленчатого вала дополнен задающим зубчатым диском. Зубцы диска позволяют формировать сигнал для датчика положения коленчатого вала. На последних моделях двигателя устанавливается демпфирующий шкив (21214-1005058-10). Конструкция демпфера позволяет снизить крутильные колебания на валу и уменьшить шумность двигателя. Маховик модели 21213, с диаметром рабочей поверхности 200 мм.
Значительные изменения потребовались для головки. Новая головка цилиндров имеет индекс 21214-1003011-30(36). За основу принята конструкция головки 21213. В головке цилиндров(под Евро 3), со стороны звездочки, предусмотрены дополнительные отверстия для датчика фаз и его крепления. На головке появились отверстия под шпильки для крепления ресивера.
Использование гидроопор потребовало изменений в конструкции головки. Для устранения зазоров в клапанном механизме, вместо регулировочных болтов были установлены гидроопоры рычагов клапанов. К каждой гидроопоре подается масло под давлением, которое подводится по отдельному трубопроводу. Головки имеют приливы и дополнительные крепежные отверстия для монтажа элементов гидроопоры. Головки, комплектовавшиеся отечественными гидроопорами имеют индекс 21214-1003015. Отличаются они диаметром резьбовых отверстий под гидроопоры, которые составляют М18/1,5. Внутри колодцев под гидроопоры отсутствуют дренажные отверстия. Головка блока 21214-1003015-30 рассчитана на установку гидроопор фирмы INA. Отверстия в таких головках с резьбой М24х1,5, а внутри колодцев имеются дренажные отверстия. Обозначение новой головки выполнено в литье.
Конструктивно различаются рампы подвода масла к опорам. Новая рампа 21214-1007180-30 выполнена из нержавеющей стали и невзаимозаменяемая с вариантом 21214-1007180.
Незначительно изменился рычаг клапана. По сравнению со старым рычагом мод. 2101-1007116, в новом уменьшена радиусная опорная площадка(11мм) контактирующая с кулачком распредвала. Код нового рычага 21214-1007116-30. Отличить его можно по дополнительной (уже второй) проточке на внешней стороне рычага со стороны гидроопоры. Новый рычаг 21214-1007116-30 может без ущерба устанавливаться вместо старого.
Значительные изменения затронули привод распределительного вала. Двухрядная цепь заменена на однорядную втулочно-роликовую цепь (21214-1006040-03). Поэтому на двигателе все приводные звездочки заменены на однорядные от двигателя 2123. Звездочка масляного насоса имеет меньший размер (30 зубьев). Это позволило повысить производительность масляного насоса и обеспечить надежную работу гидронатяжителя и гидротолкателей. Применена пружинно-гидравлическая система натяжения цепи. Подвод масла к гидронатяжителю осуществляется по специальной трубке. В механизме привода используются новые успокоитель цепи и башмак натяжителя. Обе детали изготовлены с использованием износостойкого пластика. Башмак натяжителя 21214 длиннее башмака мод. 21213.
На двигателе применен оригинальный распределительный вал 21214-1006010. Применение гидроопор повлекло изменение профиля кулачков распределительного вала. Он не взаимозаменяем с валом 21213.
Генератор
На двигателе применен генератор на 80А. По своим характеристикам он не отличается от генератора модели 2112. На генераторе установлен новый шкив с наружным диаметром 80,0мм., поэтому генератор получил новый индекс 21214. Для привода применяется ремень 2107-1308020(длина – 944мм).
Двигатель может комплектоваться чугунным выпускным коллектором или сварным коллектором из нержавеющей стали (для комплектации Евро-3). Переход на сварные конструкции позволяет снизить массу коллектора. Это способствует ускоренному прогреву нейтрализатора и создание оптимальных температурных условий для его нормальной работы. Выпускной коллектор для инжекторных модификаций имеет отверстие для установки датчика. На двигатель может устанавливаться коллектор модели 2123.
В системе питания устанавливается ресивер от модели 2123.
Топливная рампа 2123-1144010-11. Форсунка топливная «SIEMENS» VAZ20734 (желтые). На старых модификациях могут устанавливаться форсунки «BOSCH» 0280 158 110.
Модуль зажигания заимствован у ВАЗ-2112. Управление двигателем осуществляется контроллером BOSCH MP 7.9.7. или ЯНВАРЬ 7.2 Для модификации под Евро-2 применяется система попарно-параллельного впрыска топлива. Для моторов под Евро-3 применяется система фазированного впрыска топлива. Фазированный впрыск позволяет осуществлять индивидуальную подачу топлива на каждый цилиндр и повысить точность дозирования топлива.
Под новый проект модернизации автомобиля LADA 4×4 21214M, в двигатель были внесены некоторые изменения. Двигатель стал комплектоваться маховиком 2123 (с диаметром рабочей поверхности 215 мм).
В системе охлаждения применены прокладки с эластичным полимерным валиком, исключающим течь. На водяной насос установлен сальник с повышенным ресурсом производства группы Freudenberg (Фройденберг). В топливной системе изменения произошли в конструкции топливных магистралей. Для соединения топливопроводов используются быстроразьемные муфты. Топливный фильтр перемещен из моторного отсека ближе к топливному баку.
Система смазки
Система смазки служит для подвода масла к трущимся поверхностям деталей двигателя. Смазка уменьшает трение и износ деталей двигателя, охлаждает и очищает их поверхности от продуктов износа. Система смазки двигателя автомобиля комбинированная – под давлением и разбрызгиванием. Под давлением смазываются наиболее нагруженные трущиеся детали двигателя: коренные и шатунные подшипники коленчатого вала, опорные подшипники распределительного вала и подшипники вала привода масляного насоса. Разбрызгиванием смазываются стенки цилиндров, поршни, поршневые кольца, поршневые пальцы, детали газораспределительного механизма, его привода и другие детали двигателя.
Емкость системы смазки 3,75 л. Используемые для двигателя масла: летние М-12Г1, М-12ГИ; зимние М-8Г1, М-8ГИ; всесезонные М-6310Г1, М-10ГИ.
Система смазки включает в себя: масляный поддон, масляный насос с редукционным клапаном и маслоприемником, масляный фильтр, маслопроводы (каналы в головке и блоке цилиндров, коленчатом и распределительном валах), заливную горловину и указатель уровня масла.
Принципиальная схема системы смазки двигателя автомобиля "Нива" ВАЗ-2121 показана на рис. 5. Масло заливается в поддон 1 через горловину 11, и его количество контролируется специальным стержнем 14, конец которого находится в масляной ванне. При работе двигателя масло забирается из поддона насосом 3 через маслоприемник 2 и по приемному каналу в блоке цилиндров подается в фильтр 5, который включен в масляную магистраль 6 последовательно. Из фильтра масло через магистраль 6 и канал 7 в блоке цилиндров под давлением подступает соответственно к коренным подшипникам коленчатого вала 13 и подшипнику вала 8 привода масляного насоса. Максимальное давление масла, создаваемое насосом, ограничивается редукционным клапаном 4, установленным в масляном насосе. При засорении фильтра 5 масло поступает в масляную магистраль, минуя фильтр, через перепускной клапан, который установлен в фильтре. От коренных подшипников масло через внутренние каналы коленчатого вала подается к шатунным подшипникам и от них через отверстия в нижних головках шатунов разбрызгивается на стенки цилиндров. Поршневые кольца и поршневые пальцы смазываются маслом, снимаемым со стенок цилиндров, и масляным туманом, находящимся внутри двигателя. К центральному опорному подшипнику распределительного вала 12 масло из фильтра под давлением поступает через магистраль 6 и канал 9. Поступившее масло через канавку в опоре попадает в центральный канал 10 распределительного вала и из него к другим шорным подшипникам и кулачкам вала. Звездочка и цепь ‘привода распределительного вала смазываются маслом, вытекающим из переднего опорного подшипника вала. Стержни клапанов, направляющие втулки и другие детали клапанов смазываются маслом, разбрызгиваемым механизмами двигателя при их работе. Отработавшее масло стекает в поддон картера. Давление масла в системе контролируется электрическим манометром и контрольной лампой, датчики которых установлены на блоке цилиндров двигателя.
Масляный поддон является резервуаром для масла. Он закрывает двигатель снизу, и в нем происходит охлаждение масла. Масляный поддон 1 (см. рис. 5) стальной, штампованный. Внутри поддона имеется перегородка, уменьшающая колебания масла при движении автомобиля. Поддон крепится к нижнему торцу блока цилиндров (к картеру) через уплотнительную прокладку, изготовленную из пробкорезиновой смеси. Он имеет резьбовое отверстие с пробкой, предназначенное для слива масла.
Рис. 5. Принципиальная схема системы смазки двигателя
Масляный насос подает масло под давлением к трущимся поверхностям деталей двигателя. Насос шестеренчатого типа, односекционный. К корпусу 7 насоса (рис. 6) через крышку 6 прикреплен маслоприемный патрубок 2 с фильтрующей сеткой 1 и редукционным клапаном 5. Ведущая шестерня 10 напрессована на ведущем вале 9 насоса. Ведомая шестерня 11 свободно вращается на оси 8, запрессованной в корпусе масляного насоса. При вращении шестерен создается разрежение, масло через фильтрующую сетку и патрубок поступает под крышку 6 насоса и через отверстие 12 в крышке – в полость разрежения корпуса насоса. Масло, заполняющее впадины между зубьями шестерен, переносится в полость нагнетания, а оттуда поступает в приемный канал блока цилиндров двигателя. При повышении давления масла в системе смазки более 4,5 кгс/см 2 (0,45 МПа) редукционный клапан 5 открывается, перепуская при этом часть масла из полости нагнетания в маслоприемный патрубок 2, и давление в системе не повышается. Давление редукционного клапана не регулируется. Оно обеспечивается его пружиной 4 с шайбой 3. Ведущему валу насоса вращение передается с помощью шестерни от вала привода масляного насоса, который приводится цепной, передачей от коленчатого вала двигателя. Масляный насос установлен внутри масляного поддона и прикреплен двумя болтами к блоку цилиндров.
Рис. 6. Масляный насос
Масляный фильтр очищает масло от твердых частиц (продуктов износа трущихся деталей, от нагара и т. п.), так как они вызывают повышенный износ деталей и засоряют масляные магистрали. Масляный фильтр (рис. 7) полнопоточный (пропускает все нагнетаемое масло), неразборный с перепускным и противодренажным клапанами. Фильтрующий элемент 1 бумажный, со специальной вставкой 2 из вискозного волокна размещен в корпусе 3. Нагнетаемое насосом масло поступает через отверстия 10 в наружную полость 7 фильтра, проходит через поры фильтрующего элемента 19 очищается в нем и выходит в масляную магистраль блока цилиндров из центральной части 6 фильтра через отверстие 9. Вставка 2 фильтрующего элемента очищает масло при пуске холодного двигателя, когда оно не может пройти через поры бумажного фильтрующего элемента. При сильном загрязнении фильтра, а также при повышенной вязкости масла (при низких температурах) открывается перепускной клапан 4 масляного фильтра, имеющий пружину 5, и неочищенное масло из фильтра поступает в масляную магистраль. Противодренажный клапан 8, выполненный в виде манжеты из специальной резины, пропуская масло в фильтр, предотвращает вытекание его из системы в масляный поддон при неработающем двигателе. Это позволяет ускорить подачу масла к трущимся поверхностям деталей после запуска двигателя. Масляный фильтр крепится к блоку цилиндров на специальном резьбовом штуцере, для чего в днище 12 фильтра имеется резьбовое отверстие 9. Резиновое кольцо 11, надетое на крышку 13, обеспечивает герметичность установки фильтра на блоке цилиндров двигателя. Для эффективной очистки масла замена фильтра производится при смене масла в двигателе.
Рис. 7. Масляный фильтр
Вентиляция картера двигателя служит для удаления картерных газов, которые, состоя из горючей смеси и продуктов сгорания, разжижают масло и образуют в нем смолистые вещества и кислоты. Кроме того, картерные газы повышают давление в картере двигателя и вызывают утечку масла через уплотнения.
Система вентиляции картера двигателя (рис. 8) закрытого типа.
Рис. 8. Система вентиляции картера двигателя
Она обеспечивает за счет разрежения во впускном трубопроводе принудительное удаление картерных газов в цилиндры двигателя на догорание. В результате предотвращается попадание картерных газов в салон кузова автомобиля и уменьшается выброс ядовитых веществ в атмосферу. При работе двигателя картерные газы отсасываются через маслоотделитель 7 и шланг 6 в вытяжной коллектор 4 воздушного фильтра 3. Из вытяжного коллектора при холостом ходе и малых нагрузках двигателя газы поступают через шланг 2 и золотник 1 под дроссельные заслонки карбюратора. При остальных режимах работы двигателя картерные газы поступают в карбюратор через воздушный фильтр. В маслоотделителе 7 из газов выделяется масло, которое по трубке 8 стекает в масляный поддон. Пламегаситель 5 исключает проникновение пламени в картер двигателя при вспышках в карбюраторе.
В настоящее время на автомобили ваз 21214 устанавливается четырехцилиндровый 8-клапанный бензиновый двигатель, в котором применяется инжекторная система подачи топлива с распределенным впрыском топлива.
| 1.Поддон картера; 2. Кронштейн крепления генератора; 3. Блок цилиндров; 4. Подушка опоры силового агрегата; 5. Кронштейн опоры силового агрегата; 6. Крышка картера сцепления; 7. Маховик; 8. Датчик детонации; 9. Выпускной коллектор; 10. Теплозащитный экран впускной трубы; 11. Впускная труба; 12. Ресивер; 13. Дроссельный узел; |
14. Топливная рампа; 15. Крышка головки блока цилиндров; 16. Выпускной патрубок рубашки охлаждения; 17. Головка блока цилиндров; 18. Гидравлический натяжитель цепи; 19. Шкив насоса охлаждающей жидкости; 20. Крышка привода распределительного вала; 21. Датчик положения коленчатого вала; 22. Масляный фильтр; 23. Гайка крепления шкива коленчатого вала; 24. Шкив коленчатого вала; 25. Крышка насоса охлаждающей жидкости; 26. Корпус насоса охлаждающей жидкости. |
Работа цилиндров имеет следующий порядок: 1-3-4-2 (отсчет идет от шкива коленчатого вала).
На правой стороне двигателя нива 21214(по ходу автомобиля) расположены: генератор, стартер, термостат, впускная труба и выпускной коллектор, ресивер с дроссельным узлом, регулятор холостого хода, топливная рампа с регулятором давления топлива и форсунками, датчик температуры охлаждающей жидкости, датчик положения дроссельной заслонки. На отдельном кронштейне закреплен воздушный фильтр, который включает в себя датчик массового расхода топлива.
На левой стороне: модуль зажигания, свечи, указатель уровня масла, провода высокого напряжения, датчик контрольных приборов – охлаждающая жидкость и давление масла, масляной фильтр, датчик положения коленчатого вала, привод генератора и насоса охлаждающей жидкости.
Что же поменялось в двигателе ваз 21214?
Изменения коснулись клапанного механизма. Теперь, чтобы устранить зазор необходимо использовать гидроопоры рычагов клапанов, вместо привычных регулировочных болтов. По отдельному трубопроводу к каждой гидроопоре под давлением подается масло.
Небольшие изменения затронули и рычаг клапана. В новом радиусная опорная площадка, которая контактирует с кулачком распределения, уменьшилась на 11 мм. Рычаг можно отличить по второй проточке на внешней стороне (со стороны гидроопоры).
Значительно пришлось изменить привод распределительного вала. Теперь используется однорядная втулочно-роликовая цепь, вместо двухрядной. Это повлекло замену всех приводных звездочек на двигателе на однорядные, устанавливаемые на двигателе 2123. На звездочке масляного насоса всего 30 зубьев, что позволяет повысить производительность масляного насоса и, тем самым, обеспечить надежную работу гидротолкателей и гидронатяжителя.
На двигателе установлен генератор на 80А. Его характеристики совпадают с генератором модели 2112. Но установка на него нового шкива с наружным диаметром в 80мм, позволило дать генератору новый индекс 21214.
В зависимости от модели, двигатель может получить чугунный или сварной (из нержавеющей стали) выпускной коллектор. Использование сварной конструкции позволило снизить массу коллектора, что поспособствовало ускоренному прогреву нейтрализатора.