Увеличение мощности двигателя нива 2121


Содержание

Наиболее популярным и распространенным внедорожником отечественного происхождения можно назвать Ниву 4х4. Этот автомобиль выпускается на протяжении многих десятилетий, некогда проектировался как основной транспорт для жителей сложной сельской местности. Даже при столь серьезной конкуренцией, связанной с появлением большого количества различных иномарок, модель востребована. Это прежде всего связано с относительно невысокой стоимостью и хорошей проходимость автомобиля. Однако в техническим плане внедорожник давно уже устарел и уступает многим аналогам. Именно поэтому рассмотрим подробнее тюнинг двигателя Нива 4х4, увеличение мощности самыми распространенными методами.

Способы тюнинга двигателя ВАЗ 21213 и 21214

Считается, что главной целью тюнинга двигателя является увеличение мощности автомобиля. Но это только одна из сторон преимуществ, которые получает владелец Нивы. Помимо прироста крутящего момента, увеличения динамики и максимальной скорости улучшаются ходовые характеристики, управляемость, повышается КПД двигателя, уменьшается расход топлива. Положительным моментом является увеличение ресурса двигателя.

Тюнинг двигателя ВАЗ 21214 (21213) можно разделить на два направления:

  • Механическая доработка двигателя (исправлением геометрии силового агрегата);
  • Чип-тюнинг (программная модернизация ЭБУ) – возможен только на инжекторных модификациях внедорожника.

В первом случае для улучшения технических характеристик необходимо непосредственное вмешательство в системы автомобиля.

Чип-тюнинг двигателя Нивы

Не все внедорожники отечественного происхождения имеют бортовой компьютер. При этом не стоит забывать о том, что некоторые бортовые компьютеры находятся в плачевном состоянии и по факту не оказывают влияние на работу двигателя.

При рассмотрении данного метода тюнинга отметим нижеприведенные моменты:

  • Повысить мощность можно примерно на 10-30 л.с. или более. Все зависит от того, какие именно параметры были установлены до проведения тюнинга.
  • Рекомендуется доверять работу подобного типа специалистам, которые предоставляют услугу в данной сфере деятельности. Это связано с тем, что неправильно проведенный чип-тюнинг может стать причиной возникновения различных проблем с работой мотора.
  • Техническое состояние конструкции ДВС во многом определяет то, может ли проводится чип-тюнинг. Если мотор находится в плохом техническом состоянии, то повышение нагрузки становится причиной быстрого износа. Поэтому при правильном проведении рассматриваемого процесса сначала выполняется полная диагностика.
  • Как правило, автопроизводитель устанавливает минимальные значения мощности, оставляя запас. Если ранее чип-тюнинг не проводился, то программист сможет настроить работу двигателя для повышения его мощности. В случае, когда ранее уже была проведена рассматриваемая доработка, провести ее повторно будет уже не возможно

В целом можно сказать, что чип-тюнинг проводится во многих случаях, когда нужно повысить мощность мотора. Однако для того, чтобы существенно прибавить тягу, приходится проводить улучшение геометрии.

Среди автомобилистов бытует мнение, что новый, 1,7-литровый двигатель «Нивы» — всего-навсего «расточенный» мотор ВАЗ-2121 рабочим объемом 1,6 л. На самом же деле 21213 — по сути, новый агрегат. О нем рассказывает начальник отдела исследований и доводки двигателей ГДР ВАЗа Петр БЫВШЕВ.

Новый двигатель задумывался как самый мощный для престижной в то время «семерки» — соответственно, его индекс в конструкторской документации был 21073.

В нынешнем виде мотор на заднеприводные модели так и не попал, зато оказался весьма кстати модернизированной «Ниве», заметно повысив ее энерговооруженность или, говоря проще, добавив резвости. Возросший крутящий момент и иная его характеристика позволили уменьшить с 4,1 до 3,9 передаточные числа главных пар, ввести пятую, повышающую ступень в коробке. Реальный результат — лучшие динамические показатели модернизированной «Нивы»: разгон до 100 км/ч за 19…21 с (был — 23…25) при том же примерно расходе топлива. И, конечно, большая мощность позволяет развить максимальную скорость повыше — 137 км/ч (было — 132 км/ч). Новое свое обозначение мотор заимствовал у автомобиля ВАЗ-21213.

Рис. 1. Поперечный разрез двигателя 21213: 1 — карбюратор; 2 — распределительный вал; 3 — головка блока цилиндров; 4 — клапан рециркуляции отработавших газов; 5 — поршень; 6 — шатун; 7 — блок цилиндров; 8 — коленчатый вал. А — дополнительный объем камеры сгорания (выемка в днище поршня).

Пока речь шла о двигателе с карбюратором, а есть еще вариант с центральным впрыском топлива. Его, кроме «нив», ставят на классические «жигули» (модели 21214, 21074, 21044), а наши автолюбители знакомы с ними лишь благодаря реэкспорту. Почему раньше не делали «Ниву» с 1,7-литровым двигателем? Вспомним, какие моторы делали на ВАЗе до «восьмого» семейства. «Геометрия» их была жестко задана имеющейся на заводе технологией и оборудованием: расстояние между центрами цилиндров — 95 мм, ход поршня — 66 или 80 мм, диаметр цилиндра (и поршня) — 76 и 79 мм. Так получались четыре разных по рабочему объему агрегата, из которых самый большой — 1,6-литровый. Кстати, на ВАЗе отливают четыре разных заготовки блоков цилиндров, отличающихся по высоте и диаметру цилиндров, причем как внутреннему, так и наружному. То есть толщина стенки цилиндра одинакова и у мотора 2103 (76х80), и у 2106 (79х80), и у других. Очень важный вывод: ни один из вазовских моторов с цилиндрами диаметром 76 мм не предназначен под расточку до 79 мм, чем иногда грешат самодеятельные ремонтники. Пришла пора капремонта — растачивайте цилиндры на здоровье, но только до ремонтного диаметра, увеличенного на 0,4 или 0,8 мм.

Блок с цилиндрами 82 мм и соответствующее оборудование появились на ВАЗе с освоением модели 21083 (82х71 мм). Открылась возможность перенести размер 82 мм и на классические моторы. Соотношение диаметра цилиндра и хода поршня 82х80 мм соответствует объему 1690 смз (1,7 л) у двигателя 21213 (рис. 1). Чтобы завершить историческую часть, отметим, что этот двигатель впитал технические решения сразу трех семейств — самого близкого к нему классического 2101-2106, разработанного к тому времени дизельного и «переднеприводного» 2108-21083.

Блок двигателя 21213 сохранил от классических межцентровое расстояние — 95 мм. Больший диаметр цилиндров заставил сузить каналы для охлаждающей жидкости между цилиндрами. Кстати, любое последующее увеличение диаметра приведет к необходимости создания беспроточного блока, подобного модели 21083.

Коленчатый вал — оригинальный, полнопротивовесный (рис. 2). На валах моторов первого поколения противовесов было всего четыре, на валах семейства 2108, дизеля и 21213 — в два раза больше, на каждой щеке, чтобы уменьшить вибрации. Собственно, с дизеля этот вал и перешел на «двести тринадцатый» — конкретный пример унификации. Постели в блоке цилиндров и вкладыши одинаковы для всех двигателей ВАЗ, а вот коленвалы отличаются толщиной шеек. «Двести тринадцатый», как и «восьмой», имеет шейки увеличенного диаметра — примерно на две «сотки» по сравнению с валом 2101 или 2103. Таким образом, зазоры в подшипниках скольжения уменьшились на 0,02 мм и масляный слой между деталями стал тоньше, приблизившись к оптимальному значению 0,02…0,05 мм. Пользу нововведения можно объяснить так: в тонком масляном слое меньше перемещаются детали, а значит, снижаются динамические нагрузки и вибрации; в то же время чрезмерно малый зазор в подшипниках скольжения тоже недопустим — должна же где-то быть смазка!

Шатун — новый. Малые зазоры в подшипниках скольжения предъявили требование: крышка шатуна нисколько не должна перекашиваться при затяжке болтов. Поэтому болты неподвижно и прочно посажены в тело шатуна, а на их стержне выполнены центрирующие пояски под отверстия в крышке. Важное предупреждение — теперь болты нельзя выбивать: при ремонте они должны оставаться в шатуне.

Рис. 2. Коленчатые валы: а — двигателя 2121; б — полнопротивовесный, двигателя 21213.

Верхняя головка шатуна сделана под «плавающий» поршневой палец (рис. 3) — решение, пришедшее с дизеля. В головку запрессована сталебронзовая втулка, внутренний диаметр которой делят на три класса (через 0,004 мм) — как и поршни. Понятно, что класс шатуна, поршня и пальца должен быть один и тот же. Класс шатуна выбит на верхней головке (не путать с номером цилиндра, выбитым внизу и на крышке, и маркировкой по массе, выполненной краской); класс пальца обозначают краской на торце (синяя — первый, зеленая — второй, красная — третий); класс поршня по отверстию для пальца клеймят цифрой на днище.

Поршень — оригинальный, с частью камеры сгорания в днище. Это, пожалуй, самая интересная особенность нового двигателя. Разделенные камеры сгорания (часть — в головке, часть — в поршне, часть — в щели, см. ЗР, 1996, 8) известны давно. Весь фокус — найти наилучшую форму камеры. И, похоже, специалистам ВАЗа удалось это сделать. Основная камера сгорания (в головке блока) — клиновидная, похожая на камеры других «жигулевских» двигателей. Дополнительный объем камеры — выемка в днище поршня (по форме — часть сплющенного эллипсоида) и лунки под клапаны). Эту выемку придумали доводчики мотора, о чем свидетельствует полученный патент.

Благодаря новой камере сгорания удалось оптимизировать характеристики мощности и крутящего момента, уменьшить расход топлива, повысить стойкость двигателя к детонации, и все это — без увеличения токсичности выбросов. Вот что значит оптимизация рабочего процесса мотора, а, казалось бы, всего-навсего — выемка в поршне. Головка блока цилиндров — оригинальная, хотя конструктивно решена так же, как на 2101. Прежними остались клапаны, пружины, а вот распредвал — новый. У него иная форма кулачков, в частности, обеспечивающая увеличенный ход впускного клапана, а значит, лучшее наполнение цилиндра и большую мощность. Привод распредвала — цепной, что продиктовано требованиями унификации (напомню, близкий по конструкции двигатель 2105 с ременным приводом снят с производства в 1988 году и все моторы для «жигулей» и «нив» вновь стали «цепными»).

Рис. 3. Шатунно-поршневая группа: 1 — шатун; 2 — поршень; 3 — палец; 4 — стопорные кольца; 5 — блок цилиндров. А — суженный канал системы охлаждения.

Система охлаждения на модернизированной «Ниве» — с алюминиевым радиатором. По сравнению с латунным он технологичнее и «дружелюбнее» к природе — экологически вредная пайка при его изготовлении не нужна. В целом система охлаждения исчерпала почти все ресурсы — у «двести тринадцатой» температурный запас сравнительно невелик. «Всего» 40 С должно быть на дворе, чтобы при движении с максимальной скоростью охлаждающая жидкость нагрелась до 115 С. Делать запас меньше, чем 40 С, нельзя. На новом двигателе применили и новую систему вентиляции картера,

соответствующую современным требованиям ЕЭК ООН. На холостом ходу картерные газы отводятся из крышки маслоотделителя в задроссельное пространство карбюратора (на классических моторах они попадали в воздушный фильтр). По тем же ооновским правилам выполнена система рециркуляции отработавших газов. Устроена она так. Во впускном коллекторе стоит термовакуумный включатель, который срабатывает при температуре охлаждающей жидкости 40…48, открывая клапан на выпускном коллекторе, и часть отработавших газов через трубку рециркуляции и впускную трубу вновь попадает в цилиндры.
Таблица 1

Двигатели ВАЗ
Показатели Модель
212121213
Диаметр цилиндра, мм7982
Ход поршня, мм8080
Рабочий объем, смз15681690
Степень сжатия8,59,3
Мощность, кВт/л. с.53,7/73,058/78,9
Частота вращения коленвала, об/мин54005200
Крутящий момент, Н.м/кгс.м114/11,6127/12,9
Частота вращения коленвала, об/мин34003200…3400
Таблица 2
Тарировочные данные карбюратора 21073-1107010
ПараметрПервая камераВторая камера
Диаметр, мм: смесительной камеры диффузора32 2432 24
Главная дозирующая система: маркировка топливного жиклера маркировка воздушного жиклера107,5 150117,5 135
Тип эмульсионной трубкиZD
Система холостого хода и переходные системы: маркировка топливного жиклера маркировка воздушного жиклера39 14070 140
Ускорительный насос: маркировка распылителя45
Эконостат: условный расход топливного жиклера70
Пусковые зазоры, мм: воздушной заслонки дроссельной заслонки3,0 1,1

В системе питания главное новшество — карбюратор 21073 типа «Солекс», близкий по конструкции к приборам серии 2108. Его тарировочные данные, отличающиеся от карбюратора 2108, приведены в таблице 2.

Система зажигания также подобна «восьмерочной» и отличается лишь иными характеристиками датчика-распределителя зажигания. Начальный угол опережения зажигания — 1 до ВМТ по коленвалу.

Не упомянутые здесь узлы и системы выполнены аналогично классическим.

Особенности работ по улучшению геометрии

Малый показатель износостойкости и КПД двигателя внедорожника российского происхождения определяет то, что без механических доработок практически не обойтись. Подобные работы многие называют изменение геометрии.

У устанавливаемого двигателя внутреннего сгорания на рассматриваемый автомобиль можно доработать многие системы. Специалисты рекомендуют начать с модернизации карбюратора. Это связано с тем, что из-за применения несовершенной технологии производства его эффективность очень низкая. Модернизация проводится следующим образом:

  1. Для начала рекомендуется провести замену жиклера. По заводу устанавливается вариант исполнения с показателем 1 кам, следует установить с 2 кам.
  2. Следует обновить носит укорителя насоса.
  3. Проводится счесывание всех острых углов, которые могут стать причиной завихрения воздушного потока.
  4. Некоторые мастера проводят также зачистку доступных поверхностей, снижая их показатель шероховатости. За счет этого существенно снижается показатель КПД.

Доработка газораспределительного механизма

ГРМ также во многом определяет мощность и другие технические особенности мотора. Тюнинг газораспределительного механизма заключается в увеличении диаметра клапанов с последующим проведением герметизации. Как показывает практика, подобная модернизация позволяет повысить мощность практически на 10%.

Во многих случаях при улучшении рассматриваемой части двигателя выполняется замена толкателя. Его улучшение заключается в увеличении впускных и выпускных толкателей, которые и позволяют существенно повысить показатель мощности двигателя.

Рассматриваемые доработки позволяют повысить плавность хода, а также уменьшить износ деталей, существенно повысить показатель мощности. Конечно, есть и другие методы доработки двигателя, которые позволяют получить привлекательные значения. Примером назовем случая доработки масляного насоса, что также позволяет сделать мотор более тяговитым.

Мнение специалистов

Гена. Мотор можно назвать настоящим сердцем автомобиля. Многие рекомендуют начинать тюнинг именно с него, так как только улучшив мотор можно заставить автомобиль бегать по кочкам и бродам. Сразу скажу, что задача не из простых. На улучшение мотора может уйти много времени и сил. Поэтому следует быть готовым к трудностям.

Станислав. Нива хороший автомобиль, даже один из лучших, что выпускалось отечественным автопромом. Однако есть у нее много недостатков, среди которых отметим невысокую мощность двигателя и его нестабильную работу. Именно поэтому практически сразу после приобретения этого автомобиля сразу провел модернизацию мотора.

Виталий. Решил доработать штатный двигатель Нивы. Работы было очень много, решил доверить ее профессионалам. Хоть сам и имею некоторый опыт в ремонте моторов, за его полную модернизацию не взялся. В итоге проведенной работы ребята повысили мощность на 60 л.с. Конечно, не внушительный результат, но все же тяга существенно повысилась.

Нива с турбиной

Самым распространённым способом добавить мощность двигателю считается установка турбины или компрессора, которые значительно увеличат объём воздуха, поступающего в силовую установку.

ystanovka tyrbinu niva - Увеличение мощности двигателя нива 21213

Установка турбины не является сложным тюнинговым решением, так как сама турбина имеет достаточно простое строение. На одном валу стоят крыльчатки нагнетателя и турбины, а выхлопные газы являются приводом. Таким образом, мы можем наблюдать самое эффективное использование энергии продуктов горения в автомобиле. Отсутствия взаимодействия между коленвалом и валом турбины также повышает КПД силовой установки.

В общем, двигатель Нивы можно и нужно доработать, и тогда ваш автомобиль станет мощнее и прослужит гораздо дольше. К чему и нужно стремиться!

Подводим итоги

Существует довольно большое количество способов модернизации мотора Нивы, все они обладают своими определенными особенностями. Казалось бы, замена расходников на более качественные является несущественной модернизацией, но она позволяет повысить мощность двигателя на несколько десятков лошадиных сил. Более существенные модернизации также улучшают технические качества двигателя, но при это не стоит забывать о росте нагрузки, вследствие чего снижается его срок службы.

Рекомендуется доверять серьезную модернизацию мотора профессионалам. Это связано с тем, что даже несущественные допущенные ошибки могут стать причиной быстрого износа конструкции и прихода ее в непригодность. Если двигатель имеет плохое техническое состояние, то следует уделить внимание возможности его полной замены: уменьшается количество работ и расходы. Мотор должен быть не только мощным, но и надежным, о чем не стоит забывать.

Основы капремонта

Капитальный ремонт двигателя, кроме дизеля, проводится типично для всех моделей силовых агрегатов Лада. Так, если не брать в учет модель 2131 с 16-клапанным мотором, то на всех версиях установлена цепь ГРМ вместо ремня.

Учитывая конструкцию, и мануалы завода изготовителя, то Нива имеет низкий ресурс мотора по сравнению с легковыми версиями автомобилей ВАЗ. Так, в среднем до капитального ремонта пробег составит в среднем 100-120 тыс. км.

Поэтому, чтобы лишний раз не тратиться многие владельцы транспортного средства стараются отремонтировать движок своими силами. Учитывая вес двигателя, то естественно потребуются помощники, хотя бы для того, чтобы снять мотор с машины.

Двигатель Нива 2121

Итак, какие манипуляции необходимо совершить, чтобы провести капитальный ремонт силового агрегата.

  1. Демонтаж мотора с автомобиля. Для проведения данной операции потребуется отсоединить все вспомогательные системы и узлы.
  2. Разборка и диагностика мотора. На данном этапе от блока цилиндров отделяется головка, поддон и клапанная крышка. Также, придется снять поршневой механизм и коленчатый вал. Не стоит забывать о разборке головки блока цилиндров.
  3. Далее идет процесс расточки блока цилиндров, который проводится на специальном расточно-хонинговальном стенке. Также, зачастую, проводится шлифовка поверхности блока.

Размер поршневой группы для двигателей ВАЗ 2121 со стандартным размером поршня 82 мм:

РемонтРазмер
Стандарт82,0 мм
182,5 мм
283,0 мм
383,5 мм
4 и болееГильзовка блока (установка гильз стандартного размера 82,0 мм)
  1. Далее, необходимо проточить коленчатый вал до соответствующего размера. Также, на данном этапе примеряются вкладыши, как коренные, так и шатунные.
Вид ремонтаРазмер
10,05 мм
20,25 мм
30,50 мм
40,75 мм
51,00 мм
  1. После того, как все подготовлено проводится сборка блока цилиндров. Параллельно делается замена деталей в головке блока.
  2. Когда проведена сборка основных узлов, необходимо собрать силовой агрегат воедино и установить на автомобиль.
  3. Последним этапом становится тестирование и обкатка.

Подбор запасных частей проводится согласно каталогу по ремонту двигателя автомобиля Нива с соответствующей маркировкой.

Рейтинг
( 2 оценки, среднее 5 из 5 )
Понравилась статья? Поделиться с друзьями: