Как доработать двигатель ваз 21011
Высота блока цилиндров на классический автомобиль ВАЗ (от оси коленвала до плоскости прокладки головки блока цилиндров):
— 2101, 21011, 2105 = 207,1 допуск -0,15,
— 2103, 2106, 2121, 21033(под 76 бензин для Китая), 2130 (1,8 литра ОПП) = 215,9 допуск -0,15,
— 21213 (на мотре 21214 блок 21213) = 214,58 допуск -0,15.
Толщина стенок цилиндра обычно позволяет увеличить диаметр не более чем на 2-а мм, если водяная рубашка, а точнее диаметр цилиндра смещен относительно рубашки могут возникнуть проблемы.
Ход колена 2101, 2103, 21213:
ход 2101 — 66мм (в обиходе называется низким)
ход 2103 — 80мм
ход 21213 — 80мм (более сбалансирован за счёт более развитых
противовесов, видимо в ущерб весу)
ход 2130 — 84мм
Есть тюненские колена ходом 84,86,88 мм. Но стоят они от 10тысяч
Диаметр поршней на классику
2101 — 76мм
21011,2105 — 79мм
21213 — 82мм
2108 — 82мм (ставились для ездунства на 76 бензе, для экспорта)
Имеется много кованых поршней любого стокового диаметра, а максимум 84мм
Одна из основных геометрических характеристик поршня — компрессионная высота. Она определяется расстоянием от его днища до оси поршневого пальца. Для классического мотора ВАЗ она составляет 38 мм.
Есть поршни с меньшей компрессионной высотой, например поршни ТРТ. Высота составляет 31 мм.
Длины шатунов на классические моторы (какие бывают):
Все шатуны 2101 длинной 136 мм но есть 213 шатун такой же длинны, но там палец "плавающий" в отличии от 2101 где палец пресуется.
Есть шатуны укороченные на 7мм(как пример: запихать 80ое колено в низкий блок) Есть два вида: укороченные — производятся сразу на 7мм короче(где то на украине делают), и усаженные, то есть берётся стоковый шатун и под нагревом усаживается, делали при совке, но они не очень желательны, и по общему мнению опасны, поскольку в месте усадки обязательно будет напряжение, и может показаться "рука дружбы"
И так что делаем:
Имеем двигатель 2101 или 21011 объемами 1,2 и 1,3 соответсвенно, что мы можем получить? из 2101 блока мы можем получить объем 1,5 и 1,6 литра, из 21011 блока 1,6 и 1,7. Что для этого нужно?
1. Коленвал 2103 (если где услышите коленвал 2106 или 2121 то имейте ввиду, что в двигателе 2106 стоит КВ 2103, на ниве 2121(!) ставили двигатель 2106), либо 21213 (он будет получше)
2. Шатуны Укороченные, Если увеличиваем объем шатунами то поршни можно оставить родные, все зависит от ресурса мотора, если точим то берем новые поршни)
3. Поршни (В случае если ставим родные или 213 шатуны)
остальное по мурзилке.
Эффект большого R/S:
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:
1. Большая нагрузка на шатун (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.
2. 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.
3. 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.
В итоге, увеличение объема при помощи шатуна 129 мм до 1,5 (1,6) литров, мы получаем R/S — 1.61, что даст мотору тракторность, т.е. эффект малого R/S. При использовании поршней со меньшей компрессионной высотой, мы не меняем значение R/S, т.е. характеристика будет как у 2106 мотора — 1,7, что "близко к золотой середине"
1.
Блок 2101, изначальный объем 1200 см2
КВ — 2103 (21213)
Поршень — 76 (в зависимости от ремонта: 76,4; 76,8) с уменьшенной компрессионной высотой
Получаем 1,5 с R/S — 1.7
Итог: Отличный мотор почти 2103 за счет увеличения Степени Сжатия (Далее СЖ) под 92 бензин
2.
Блок 2101, изначальный объем 1200 см2
КВ — 2103 (21213)
Шатун 129 мм
Поршень — сток
Получаем 1,5 с R/S — 1.61
Итог: "Тракторный" мотор, будет получше 03 за счет тяги на низах, хорошо для города )
3.
Блок 21011, изначальный объем 1300 см2
КВ — 2103 (21213)
Поршень — 79 (в зависимости от ремонта: 79,4; 79,8) с уменьшенной компрессионной высотой
Получаем 1,6 с R/S — 1.7
Итог: Отличный мотор, будет получше 06 за счет увеличения СЖ
4.
Блок 21011, изначальный объем 1300 см2
КВ — 2103 (21213)
Шатун 129 мм
Поршень — сток
Получаем 1,6 с R/S — 1.61
Итог: "Тракторный" мотор, будет получше 06 за счет тяги на низах, хорошо для города )
Сами по себе двигатели 2101 и 21011 имеют R/S — 2,01 т.е. мотор оборотистый. Так же если расточить 2101 до 79 мм получаем объем в 1300, т.е. 011 мотор, но это уже самый последний вздох мотора. Ну а если расточить 011 мотор до 82 мм, то получаем 1400 кубиков, но и как в первом случае будет последний вздох мотора, тут важно не перегревать мотор, иначе блок на свалку.
Двигатели 2103 и 2106 одинаковые по высоте блоков, различие только в диаметрах цилиндров.
Двигатель 2103 имеет диаметр цилиндра 76 мм (Объем 1450 см2)
Двигатель 2106 — 79 мм (Объем 1567 см2)
Высота блока — 215,9 допуск -0,15 мм
Диаметр кривошипа (Ход Коленвала) — 80 мм
Длинна шатуна — 136 мм
Компрессионная высота поршня — 38 мм
отсюда имеем недоход поршня до ВМТ 1,9 мм.
Точить 2103 блок можно до 79 мм максимум, 2106 блок до 82 мм.
При расточке получаем следующее:
2103 расточенный до 79 при сток КШМ получает объем в 1600 см2
2106 расточенный до 82 при сток КШМ получает объем в 1700 см2
Установить можно Коленвал с ходом 80 мм без изменений
1.
Блок 2103 — 76мм (76,4; 76,8)
КВ — 80мм
Итог — 1487 см2 (1502; 1518) *в скобках объем при ремонтных размерах
2.
Блок 2106 — 79 мм (79,4; 79,8)
КВ — 80 мм
Итог — 1606 см2 (1623; 1639)
3.
Блок 2106 расточенный до 82 мм
КВ — 80
Итог — 1731 см2
Но вздох мотора будет последним
здесь не учитывается объемы цилиндров с ремонтными размерами поршней
При форсировке такими способами важно знать вот это:
Компрессия — это максимальное давление воздуха в камере сгорания в конце такта сжатия.
Степень сжатия двигателя — это отношение полного объема цилиндра (V) к объему камеры сгорания (Vс).
Полный объем — объем цилиндра + объем камеры сгорания + объем прокладки ГБЦ.
E = V / Vc Оба этих показателя очень важны для оценки общих мощностных ( E ) и для оценки состояния мотора ( компрессия ).
Весь материал собран в интернете на форумах либо инородных сайтах, а также именно это скопировано у DDDann
Когда машина ещё была на ходу, изучал варианты модификаций двигателя. Предстояла расточка, и было интересно какие есть варианты. Конечно для достижения ощутимой разницы в поведении автомобиля нужно мотор менять на 16-ти клапанный, но эта запись просто резюмирует найденную мной информацию по мотору 21011.
Этот двигатель имеет рядный чугунный блок на 4 цилиндра, по 2 клапана на каждый. Двигатель верховой, то есть пик мощности на высоких оборотах. Топливо по мануалу — АИ-93, на деле заправлял АИ-92. Имеет цепной привод ГРМ на 114 звеньев. Жор масла — 700 грамм на 1000 км.
Высота блока: 207,1 мм
Диаметр цилиндра: 79 мм
Расстояние между цилиндрами: 95,0 мм
Вертикальный ход поршня: 66 мм
Высота шатуна: 136,0 мм
Отверстие коленчатого вала: 54,52 мм
Цепь ГРМ: 114 звеньев
Степень сжатия: 8,8
Объём мотора: 1294 см. куб.
Мощность: 69 л.с. на 5600 об/мин
Крутящий момент: 94 Нм на 3400 об/мин
Ресурс: 125.000 км
Среди братьев мой блок самый маленький по высоте, блоки 2103 и 21213 выше. Отличия так же в коленчатом валу, длине шатунов и цепи привода ГРМ. Нагляднее в таблице:
Но можно некоторые вещи у 21213 позаимствовать, и наверно это будет пределом тюнинга моего блока:
— Расточить цилиндры до 82 мм, поставить поршни 21213. (Увеличиваем объём до 1,4 л.)
— Заменить коленвал на 21213. (Увеличиваем ход до 80 мм, мотор становится более тяговитым.)
— Поставить шатуны высотой 129 мм. (Компенсируем низкую высоту блока, объём возрастает до 1,7 л.)
Такая спецификация даст двигателю сумасшедшую тягу на низких и средних оборотах. Но шатун будет сильнее прижимать поршень к стенке блока, и ресурс двигателя сократится до 20.000 км. В добавок нужные шатуны очень дорогие, и их тяжело найти. Траты себя не оправдают. Можно остановиться на поршнях 82 мм, но изменения в поведении машины будут незначительны, а блок всё равно будет уже не ремонтопригодный. Выбирая между надёжностью, мощностью и ценой я остановился на самом простом варианте. Считаю другие варианты по части блока иррациональны.
В планах:
— Расточить цилиндры до 79,4 мм
— Заменить коленвал на новый 2101
— Заменить поршня на ремонтные от 2105
— Заменить все вкладыши/кольца/сальники/прокладки
С учетом того, что двигатели сами по себе достаточно простые, не имеют электронного управления, такой тюнинг двигателя ВАЗ классика можно сделать даже самому в условиях гаража. Главное, чтобы под рукой были все необходимые инструменты для разборки ДВС, нужные запчасти, а также наличие знаний и навыков.
Результатом может стать форсирование мотора до 110-120 лошадиных сил. Встречаются даже экземпляры с мощностью около 150 л.с. (в зависимости от качества и глубины доработок). В этой статье мы рассмотрим, как поднять мощность двигателя ВАЗ классика.
Увеличение рабочего объема двигателя ВАЗ
Как известно, одним из важнейших параметров применительно к ДВС является рабочий объем. От того, какой объем имеет мотор, зависит его мощность, приемистость агрегата и т.д.
Что касается увеличения рабочего объема, существует два основных способа:
- изменить диаметр цилиндров;
- увеличить ход поршня заменой коленчатого вала;
Вернемся к тюнингу. Чтобы выполнить доработку, можно использовать как серийные детали, так и специальные элементы для тюнинга. В первом случае общая стоимость доработок будет заметно дешевле, так как серийные детали легче найти и дешевле купить.
Итак, рассмотрим конкретный пример. Если имеется двигатель ВАЗ 2101, можно расточить цилиндры до 79 мм, после чего поставить поршни от мотора 21011. Рабочий объем составит 1294 см3. Для увеличения хода поршня нужно иметь коленчатый вал от 2103, чтобы ход составил 80 мм. Затем потребуется приобрести укороченные шатуны (на 7мм.) В итоге объем составит 1452 см3.
Обратите внимание, независимо от блока, растачивать больше 3 мм цилиндры не рекомендуется, так как значительно возрастают риски сильного утончения стенок и уменьшения ресурса, а также повреждения каналов системы охлаждения.
Еще важно учитывать, что после установки другого коленвала и увеличения хода поршня происходит увеличение степени сжатия, что потребует использования бензина с более высоким октановым числом. Также возможно понадобится дополнительная корректировка степени сжатия. Главное, правильно подобрать укороченные поршни шатуны и т.д.
Другие доработки двигателя: впуск и выпуск
Что касается доработок, отдельное внимание стоит уделить не только блоку, но и ГБЦ. Доработка предполагает шлифовку каналов ГБЦ, по которым горючее поступает из впускного коллектора. Важно добиться не только большего сечения канала, но и плавного перехода, а еще чтобы все каналы в итоге получились одинаковыми.
Следующим шагом будет модернизация выпускных каналов и клапанов. Каналы полируются, а клапана можно даже заменить. Например, подбирается подходящий вариант (можно и от иномарки), после чего стержни клапана обрабатываются под размеры для мотора ВАЗ.
Рекомендуем также прочитать статью о том, можно ли поставить турбину на двигатель с карбюратором. Из этой статьи вы узнаете об особенностях и нюансах установки турбонаддува на карбюраторный мотор.
Что в итоге
Как видно, тюнинг двигателя, в том числе и классики, по объему работ в большей степени затрагивает БЦ и ГБЦ. Однако не следует забывать, что также в тюнинге будет нуждаться и карбюратор. Не удивительно, что для форсированного мотора нужно больше бензина и воздуха, то есть карбюратор нужно также модернизировать и настраивать.
Что касается деталей для ДВС, все будет зависеть от конкретных задач. Если позволяет бюджет, лучше всего поставить специальные шатуны, литые поршни заменить на кованные, также рекомендуется замена подшипников и т.д.
Рекомендуем также прочитать статью о том, как выполняется тюнинг и настройка карбюратора. Из этой статьи вы узнаете о настройках карбюраторного впрыска, а также что нужно учитывать для получения тех или иных результатов в рамках тюнинга карбюратора.
Напоследок хотелось бы добавить, что если все работы выполнены грамотно, тогда даже значительное увеличение объема двигателя не сильно влияет на расход топлива. Более того, расход может упасть. Дело в том, что лучшая тяга, эластичность и приемистость мотора после доработок позволяют меньше раскручивать силовой агрегат на пониженных передачах для ускорений и поддержания привычного темпа езды.
Главное, правильно настроить карбюратор и систему зажигания с учетом изменившегося рабочего объема ДВС. В результате форсированный двигатель повышает комфорт эксплуатации ТС, а сама процедура зачастую получается дешевле, чем свап двигателя или, тем более, установка турбонаддува на карбюратор с минимальными переделками уже имеющегося силового агрегата.
История покупки
Снаружи
Техника
Внутри
Об интерьере машины, созданной для соревнований, обычно можно сказать не так много – и это примерно такой случай. Передние сиденья, разумеется, заменены: теперь это Bride с четырехточечными ремнями безопасности.
Передняя панель – от "шестерки", а для удобства пилота на нее установлены тумблеры, отвечающие за принудительное включение вентилятора, впрыск метанола, смесь вода-спирт на кулер и переключатель режимов настройки ЭБУ. Единственная необычная для соревновательных машин деталь – это задний диван: несмотря на гоночный уклон проекта, диван не удален, а заменен на новый. Вдобавок была выполнена полная шумо- и виброизоляция.
Опыт владения
В 2016 году после сборки мотора машину на автовозе отправили в Крым, в город Симферополь. Там Дмитрий принял участие в официальных соревнованиях по дрэг-рейсингу на аэродроме в Октябрьском и понял недостатки нового проекта. Ключевыми были очень плохой зацеп и ужасный нагрев воздуха на впуске. Для устранения первого пришлось приобрести новую резину и, познакомившись на гонках с ребятами из Бахчисарая, сгонять к ним в автосервис и заварить задний дифференциал.
Проблему с охлаждением впуска владелец решил устранить следующим образом: по углам интеркулера установил форсунки от бачка омывателя и добавил специально для них моторчик с электроклапаном (задача клапана – не позволять жидкости самотеком вытекать из форсунок). Теперь на соревнованиях в бачок заливаются вода и спирт в соотношении 50:50. Причем настроена система так, что при включении тумблера эта смесь орошает соты интеркулера прямо на ходу, обеспечивая более эффективное охлаждение.
В итоге зацеп и результат на закрытии сезона получились просто безумными. На переднюю ось поставили узкие дрэговые колеса, и машина буквально выпрыгивала со старта. С охлаждением впуска было все хорошо, но появилась новая огромная проблема: во время старта стал слетать приводной ремень генератора и помпы, что, в принципе, и стало причиной лишь 3 места на подиуме – ведь при перегреве "мозг" отключал двигатель. В этот день Дима показал время 11,907 секунды (на предыдущих этапах оно составляло 12,7 секунды), которое стало лучшим в классе и в жизни машины.
Планы
В это трудно поверить, но уже почти 45 лет АвтоВАЗ использует моторы, ведущие родословную от "копейки". Скоро эра "классических" двигателей подойдет к концу, а мы отследим процесс их эволюции.
Говоря о двигателях родом из 70-х, первым делом приходит на ум сама "классика" — ВАЗ-2104, 05 и 07. Но последние партии этих моделей давно реализованы. Что же остается?
Последние носители двигателей первого поколения — это "родственники" Lada 4x4 и Chevrolet Niva. Но первая, по предварительным данным, при обновлении получит дефорсированный до 90 л.с. мотор от "Приоры", а вторая при смене поколения обзаведется 135-сильным двигателем под маркой Peugeot-Citroen.
Наконечник "копья"
Принято считать, что автомобиль ВАЗ-2101 — это локализованный в Советском Союзе Fiat 124, однако дело обстоит не совсем так. Автомобили внешне очень похожие, но в конструкцию было внесено более 800 ключевых изменений, прежде чем "фиатик" стал "копейкой". И, пожалуй, главное, что произошло на этом пути, — смена двигателя. По настоянию вазовцев двигатель Fiat-124, имевший довольно архаичную даже по тем временам конструкцию с нижним расположением распредвала, был превращен в верхневальный.
Кроме того, при сохранении рабочего объема в 1.2 литра диаметр цилиндра вырос с 73 до 76 мм, а ход поршня уменьшился с 71,5 до 66 мм, в результате чего мотор из длинноходного превратился в короткоходный, а значит, стал более оборотистым и "приемистым". Поднять обороты позволил именно переезд распредвала вверх — мотор стал чуть более шумным, но зато и более компактным, простым, экономичным.
По одной из версий Fiat произвел эту метаморфозу силами дочернего итальянского тюнинг-центра, по другой — в содружестве со специалистами самого ВАЗа. Как бы там ни было, а мотор получился. Если сравнивать по мощности, то принципиально выше она не стала, но если верить одной из вазовских легенд, в совокупности характеристики этого мотора так понравились итальянцам (приемистость, экономичность, простота конструкции, ремонтопригодность, ресурс), что получившееся решение они очень быстро стали тиражировать на своей продукции.
Легенда легендой, а уже следующий после "сто двадцать четвертого" Fiat 131 имел двигатель с верхним расположением распредвала, то есть схему, впервые примененную "Фиатом" на советской "копейке" и сейчас ставшую общепринятой. Ну а мотор ВАЗ-2101 вкупе с усовершенствованной трансмиссией (увеличенное сцепление, доработанные синхронизаторы, измененный кардан, новый задний мост), усиленной передней подвеской и полностью замененной задней, более жестким кузовом, а также рядом других "адаптационных" мер послужил основой первой вазовской модели и заложил архитектуру модельного ряда "Жигулей" на многие годы вперед.
Эволюция
Что бы ни говорили сейчас о вазовской "классике" (впрочем, о покойниках либо хорошо. ну вы знаете), но в 70-80 годы прошлого века "Жигули" были автомобилем мечты, наголову превосходя всё, что выпускал тогда отечественный автопром. И во многом это произошло именно благодаря тому первому двигателю.
Самой главной его "фишкой" были широкие возможности модернизации, причем недорогими методами — долгие годы инженеры могли получать новые модификации, не изменяя основную константу, расстояние между центрами цилиндров (для всех "классических" моторов оно равно 95 мм) и играя, по сути, лишь с диаметром цилиндра и ходом поршня. Давайте взглянем на основные стадии развития бензинового (на основе ВАЗ-2101 были созданы и дизельные варианты, но они — тема отдельного рассказа) "копеечного" двигателя.
Читайте также: