Двигатель Лада Приора (ВАЗ 2170, 2171, 2172)

На автомобиль ВАЗ-2170 Lada Priora устанавливают двигатель ВАЗ-21126 (Рисунок 5.1, 5.2), созданный на базе двигателя ВАЗ-2112. Увеличение рабочего объема двигателя мод. 21126 до 1,6 л по сравнению с рабочим объемом мод. 2112 достигнуто за счет увеличения хода поршня при неизменном диаметре цилиндра.

Блок цилиндров отлит из специального высокопрочного чугуна, что придает конструкции двигателя жесткость и прочность.

Маркировка блока цилиндров
двигателя ВАЗ-21126

Коленчатый вал отлит из специального высокопрочного чугуна. Коренные и шатунные шейки вала прошлифованы. Для смазки шатунных вкладышей в коленчатом валу просверлены масляные каналы, закрытые заглушками. Для уменьшения вибрации служат восемь противовесов, расположенные на коленчатом валу. Радиус кривошипа коленчатого вала двигателя мод. 21126 на 2,3 мм больше, чем у двигателя мод. 2112, за счет чего ход поршня увеличился с 71 до 75,6 мм. Для различия валов на одном из противовесов коленчатого вала двигателя ВАЗ-21126 отлита маркировка «11183».

Шатуны стальные, кованые, с крышками на нижних головках. Крышки шатунов изготовлены методом отрыва от цельного шатуна. Этим достигается более высокая точность установки крышки на шатун. В нижнюю головку шатуна установлены тонкостенные вкладыши, в верхнюю головку запрессована сталебронзовая втулка.

В двигателе мод. 21126 применен комплект «поршень–поршневые кольца–поршневой палец–шатун» уменьшенной массы (масса поршня снижена с 350 до 235 г, поршневого пальца — со 113 до 65 г, шатуна — с 707 до 485 г, всего комплекта — на 32%).

Распределительные валы установлены в опорах, выполненных в верхней части головки блока, и в одном общем корпусе подшипников, закрепленном болтами на головке блока. Распределительные валы отлиты из чугуна. Шкивы распределительных валов двигателя 21126 отличаются от шкивов двигателя 2112 смещенными на 2° метками установки фаз газораспределения.

На каждом клапане установлено по одной пружине. Распределительные валы приводятся в действие резиновым зубчатым ремнем от коленчатого вала.

Система охлаждения двигателя состоит из рубашки охлаждения, радиатора с электровентилятором, центробежного водяного насоса, термостата, расширительного бачка и шлангов.

В систему питания функционально входит система улавливания паров топлива с угольным адсорбером (смотрите «Система улавливания паров топлива»), предотвращающая выход паров топлива в атмосферу.

двигателя закрытая, с отводом картерных газов через сепаратор 8 (Рисунок 5. 3) маслоотделителя, установленного в крышке 6 головки блока цилиндров, во впускную трубу. Далее картерные газы направляются в цилиндры двигателя, где сгорают. При работе двигателя на режиме холостого хода картерные газы поступают по шлангу 3 малого контура через калиброванное отверстие (жиклер) в корпусе дроссельного узла. На этом режиме во впускной трубе создается высокое разрежение и картерные газы эффективно отсасываются в задроссельное пространство. Жиклер ограничивает объем отсасываемых газов, чтобы не нарушалась работа двигателя на холостом ходу. При работе двигателя под нагрузкой, когда дроссельная заслонка частично или полностью открыта, основной объем газов проходит по шлангу 5 большого контура в воздухоподводящий рукав 4 перед дроссельным узлом и далее во впускной коллектор и камеры сгорания.

Двигатель приора 16 клапанов — обзор и технические характеристики

Содержание статьи

Сегодня поговорим о 16 клапанных двигателях автомобилей ВАЗ. А конкретно об их отличиях. Как не ошибиться в комплектующих, при сборке своего первого мощного двигателя?

Не секрет, что мечта любого тазовода это «16 клапанов». И я не исключение. И уже года 2 у меня установлен двигатель 2112 1.5 16 кл. Разбираясь в тонкостях всего процесса, пришла идея написать статью, в помощь начинающим, а так же с целью исключить лишние вопросы.

16 клапанные двигатели ВАЗ серийно стали устанавливать на автомобили ваз 10 семейства. Сначала устанавливались моторы объемом 1,5 литра и имели маркировку 2112. Через некоторое время ему на смену пришел двигатель объемом 1,6 литра с маркировкой 21124. Ну а «новейшей» разработкой стало появление двигателей с маркировкой 21126, которые устанавливаются на автомобили ВАЗ 2170, она же ЛАДА Приора.

Начнем разбираться в отличиях двигателей 2112 и 21124, но для начала обсудим отличие блока 2112 от блоков 21083 и 2110.

Блок цилиндров 2112, не отличается внешне от блоков цилиндров 21083 и 2110, однако с ними он не взаимозаменяем. Особенностью блока цилиндров 2112, являются крепежные отверстия для головки блока. Отверстия имеют размер М10х1.25. Есть еще одно существенное отличие блока 2112 от 21083 и 2110. В 2-й, 3-й, 4-й и 5-й опорах коренных подшипников блока 2112 выполнены дополнительные каналы для масла, в которые запрессованы специальные масляные форсунки. Во время работы двигателя, через эти масляные форсунки масло под давлением, омывает днища поршней. АВТОВАЗ утверждает, что эти масляные форсунки способствуют значительному снижению термической нагрузки на двигатель в целом. О масляных форсунках поговорим в следующей статье. Стоит их ставить или оставить все, так как есть.

Теперь двигатели 2112 и 21124

Двигатель 2112 имеет блок цилиндров 2112 с высотой 194,8 мм, двигатель 21124 имеет блок цилиндров 11193 с высотой 197,1 мм (так называемый «высокий» блок). Высотой блока принято считать расстояние от оси вращения коленчатого вала (коленвала), до верхней поверхности блока. Следующее отличие данных моторов связано с установкой различных коленчатых валов. Двигатель 2112 имеет так называемый «коленвал 71» с радиусом кривошипа 35,5 мм, при таком коленчатом вале ход поршня составляет 71 мм. Двигатель 21124 оборудован «коленвалом 75,6» – с радиусом кривошипа 37,8 мм, при таком коленчатом вале ход поршня составляет 75,6 мм. В итоге разница в высоте блоков и ходе поршня, позволила достигнуть объема двигателя 21124 в 1,6 литра.

Следующее отличие данных двигателей заключается в поршнях. Поршни двигателя 2112 имеют небольшую глубину выборки под клапана, так называемые «циковки под клапана», что при обрыве ремня ГРМ обеспечивает «качественный» загиб клапанов))) В отличие от поршней 2112, поршни 21124 имеют глубокие выборки под клапана и при обрыве ремня ГРМ для вас все закончится только заменой ремня ГРМ на новый. Шатуны на обоих двигателях одинаковые. Головка блока цилиндров отличается впускными отверстиями, в связи с этим впускной коллектор от двигателя 21124 (1,6 литра) можно поставить на двигатель 2112 (1,5 литра) но не наоборот.

Это связано с отличием впускных коллекторов этих двигателей. Двигатель 2112 имеет алюминиевый впускной коллектор (так называемые «рога») и алюминиевый ресивер. «Рога» и коллектор соединены между собой резиновыми трубками и хомутами. При установке, между впускным коллектором и головкой блока цилиндров укладывается прокладка. Между ресивером и дросселем также устанавливается асбестовая прокладка. Двигатель 21124 имеет цельный впуск, то есть впускной коллектор и ресивер одна пластиковая деталь. Между впускным коллектором и головкой блока цилиндров устанавливаются резиновые уплотнительные колечки, между ресивером и дросселем устанавливается резиновая уплотнительная прокладка.

«Рога» и впускной коллектор

Пластиковый впускной коллектор двигателя 21126

Следующее отличие в шкивах распределительных валов. На шкивах от двигателя 21124 (1,6 литра) метки для выставления ремня ГРМ смещены на 2 градуса, поэтому шкивы от двигателя 21124 не взаимозаменяемы со шкивами двигателя 2112.

Далее по списку идут клапанные крышки. Система зажигания двигателя 21124 основана на индивидуальных катушках зажигания и для крепления этих катушек на клапанной крышке имеются специальные резьбовые отверстия. Масло заливная горловина клапанной крышки двигателя 21124 имеет резьбу и соответствующую для этой горловины крышку, вентиляция картерных газов оборудована специальным отливом. Клапанная крышка двигателя 2112 имеет шпильки для крепления модуля зажигания, масло заливная горловина такая же как на восьми клапанных моторах ваз семейства САМАРА и САМАРА2.

Клапанная крышка 21124

Клапанная крышка 2112, только на фото нет шпилек под модуль зажигания, а должны быть в левом нижнем углу крышки.

Существенное отличие этих двигателей заключается в топливной системе. Двигатель 2112 имеет топливную систему со сливом избытка топлива обратно в топливный бак (две топливные трубки) и топливную рампу с регулятором давления топлива. Топливная система двигателя 21124 не сливает избыток топлива в бак (имеется одна топливная трубка), регулятор давления топлива находится непосредственно в топливном насосе. Топливо подается под одним неизменным давлением.

Следующее отличие в кожухе ремня ГРМ, 2112 имеет цельный кожух ГРМ, а 21124 раздельный, что упрощает возможность осмотра ремня при необходимости.

Выпускная система на двигателе 21124 организована с двумя датчиками кислорода (так называемый «Евро-3»), катализатор находится непосредственно у головки блока цилиндров. Двигатель 2112 имеет один датчик кислорода, «Евро-2». (фото будет ниже)

Вот и все отличия. Переходим к двигателю 21126, он же двигатель ЛАДА Приора.

Двигатель 21126 имеет блок цилиндров 21126, конструктивно не отличающийся от блока цилиндров 11193. Основное отличие блока 21126 заключается в качестве обработки стенок цилиндров. Хонингование цилиндров осуществляется по технологии фирмы Federal Mogul, что обеспечивает получение более качественных рабочих поверхностей.

Двигатель 21126 имеет на 9 лошадиных сил больше чем двигатель 21124, это обеспечивается тем, что шатунно поршневая группа двигателя 21126 значительно легче, чем на двигателе 21124. Общая масса поршня, шатуна, шатунного пальца и коренных вкладышей на двигателе 21126 равна примерно 795 грамм, в то время как на двигателе 2112 вес составляет примерно 1235 грамм, и не надо быть математиком, чтобы рассчитать разницу в 440гр. Поршень в двигателе 21126 «Приора» имеет практически плоскую поверхность, что способствует повышению степени сжатия и повышению мощности, но при такой конструкции обрыв ремня ГРМ приведет к гнутым клапанам, а уменьшение размера поршня привело к уменьшению жарового пояса и большей вероятности прогорания поршня при активной работе педалью газа. Также имеют отличия коренные вкладыши на этих двигателях. На двигателе 21124 коренные вкладыши шире и тоньше, а на двигателе 21126 они уже и толще. Прокладка головки цилиндров на двигателе 21124 безасбестовая, толщиной 1,15 мм, а на двигателе 21126 прокладка металлическая, толщиной 0,43 мм.

поршни 21124 и 21126

поршни 21124 и 21126

поршни 21124 и 21126

шатуны 21124 и 21126

вкладыши 21124 и 21126

пальцы 21124 и 21126

ШПГ 21124 и 21126

прокладка ГБЦ 21124 и 21126

Также двигатели 21124 и 21126 имеют различия в газораспределительном механизме, ремни ГРМ отличаются формой протектора и соответственно не взаимозаменяемы, так же как и шкивы привода распределительных валов, помпа, шкив коленчатого вала. Ролики ГРМ (опорный и натяжной) на двигателе 21126 не имеют бортов для удержания ремня ГРМ по центру, а натяжной ролик 21126 имеет механизм самонатяжения. Шкив коленчатого вала на 21126 имеет бортик для исключения возможности самопроизвольного смещения ремня ГРМ.

ГРМ 21126

ГРМ 21124

ролики 21124 и 21126

ремень ГРМ 21124 и 21126

шкив коленвала

отличие катализаторов 21124 и 21126

И уделим немного внимания двигателю 11194 объемом 1,4 литра, устанавливаемому на автомобили ЛАДА Калина. Этот мотор копия мотора 21126, с небольшими отличиями. Диаметр цилиндра на двигателе 11194 составляет 76,5 мм, так же изменена камера сгорания. Другой вид имеет система натяжения ремня генератора.

Общие характеристики

Изначально автомобиль был укомплектован 8-клапанным двигателем от ВАЗ 2114, о котором автолюбителям на практике известны все характеристики, в частности, то, какой ресурс работы он имеет на разных режимах. Поэтому первые “приоры” не получили восторженных отзывов покупателей.

Впоследствии автомобиль был оснащен собственным 16-клапанным агрегатом модификации 21126 рабочим объемом 1,6 л и мощностью 98 лошадиных сил, что сделало ВАЗ 2170 по-настоящему конкурентоспособным. Улучшены динамические показатели, снижены выбросы в окружающую среду и расход топлива. Относительно недавно появилась обновленная версия двигателя 21127 мощностью 106 л.с. которую ставят на “Приору” с 2013 года. Сравнительные характеристики всех трех агрегатов приведем в таблице 1.

Таблица 1

Технические характеристики	Двигатель ВАЗ 2114	Двигатель ВАЗ 21126	Двигатель ВАЗ 21127
Год выпуска	1994 г	2007 г	2013 г
Материал блока цилиндров	Чугун	Чугун	Чугун
Тип/количество цилиндров	Рядный/4	Рядный/4	Рядный/4
Количество клапанов	8	16	16
Ход поршня, мм	71	75,6	75,6
Диаметр цилиндра, мм	82	82	82
Степень сжатия	9,8	11	11
Рабочий объем, см³	1499	1597	1596
Мощность агрегата, л. с.	78 при 5400 об./мин	98 при 5600 об./мин	106 при 5800 об./мин
Крутящий момент, Нм	116 при 3000 об./мин	145 при 4000 об./мин	148 при 4000 об./мин
Расход топлива трасса/город/смешанный, л/100 км	5,7/8,8/7,3	5,4/9,8/7,2	Смешанный – 7

Из таблицы хорошо видно, сколько лошадей у “Приоры” было со старой силовой установкой и как менялась мощность и крутящий момент по мере обновления.

Приведем описание того, как менялись конструктивные особенности новых агрегатов по сравнению со старыми:

1. Увеличилось количество клапанов, их стало по 4 на каждый цилиндр. Ни для кого не секрет, какое положительное влияние оказывает этот фактор на работу мотора. Улучшается наполнение цилиндра горючей смесью, происходит качественное опорожнение камеры от продуктов сгорания (выхлопных газов), работа агрегата становится стабильнее, повышается мощность при уменьшении расхода топлива.
2. Повышена степень сжатия за счет увеличения хода поршня. Новый двигатель 21126 и 21127 теперь использует бензин с более высоким октановым числом, но при этом КПД сгорания топлива увеличивается, что сказывается на мощности в положительную сторону. Нельзя не заметить, как вырос рабочий объем двигателя Приоры благодаря увеличенному ходу поршней.
3. В модификации 21127, по сравнению с 21126, произведена доработка впускного коллектора. Как это сказалось на работе двигателя на “Приоре”, видно в таблице. Мощность выросла на 8 л.с. кроме того, улучшилась работа на низких и средних оборотах.
4. Новые двигатели на “Приору” имеют лучшие экологические показатели и меньший расход топлива. Это достигнуто за счет таких доработок, как модернизация системы вентиляции картера и уменьшение веса поршневой группы. Теперь картерные газы интенсивнее дожигаются в цилиндрах и выброс вредных веществ в атмосферу уменьшился.
5. За долгие годы эксплуатации автомобилей ВАЗ сложилось определенное мнение о том, что силовые агрегаты «Жигулей» не выхаживают до капитального ремонта и 150 тысяч км. Теперь, в силу применения новых, более качественных комплектующих, ресурс двигателя вырос как минимум до 200 тысяч км.

Невзирая на то что обновленный двигатель “Приоры” является чуть ли не самым совершенным отечественным агрегатом, он имеет свои недостатки. Например, при разрыве ремня ГРМ клапаны неизбежно встречаются с поршнями и гнутся – это есть его самый серьезный недостаток. Как его устранить, не дожидаясь беды? Требуется заменить штатные поршни на новые, со специальными выборками под клапаны.

Остальные недостатки не столь существенны и связаны они, как правило, с каким-нибудь браком, который еще можно встретить на отечественных авто. Это может быть повышенный шум от работы гидрокомпенсаторов (часто встречается на автомобилях ВАЗ), неожиданно прогоревшая прокладка под головкой цилиндров или плавающие обороты холостого хода. Либо же выходит из строя какой-нибудь агрегат из навесного оборудования:

• падение давления топлива в системе приводит к затрудненному пуску двигателя “Приоры” и потере его мощи;
• неисправности датчиков;
• подсосы воздуха в топливном тракте через патрубки;
• проблемы в работе дроссельной заслонки инжектора.

Рекомендации по доработке

Увеличить мощность нового двигателя “Приоры” 21126 впервые решили в заводских условиях с целью создания его спортивной модификации. Были установлены распределительные валы с увеличенным подъемом, облегченная шатунно-поршневая группа, доработаны впускной и выпускной тракты. Так появился первый отечественный спортивный агрегат, который был запущен в серию, и устанавливать его начали на модель “Лада Гранта Спорт”.

Технические характеристики мотора следующие: мощность двигателя от “Приоры” увеличилась до 118 л.с. крутящий момент – до 154 Нм при 4700 об./мин, расход горючего тоже вырос до 7,8 л на 100 км при смешанном цикле движения. Дадим ряд рекомендаций, как самостоятельно прибавить мощность двигателей “Приоры”:

1. Самый простой и доступный способ – поставить выхлопной тракт нулевого сопротивления. Суть его работы в том, чтобы уменьшить сопротивление тракта, в результате чего некоторая часть мощности, затрачиваемой на преодоление этого сопротивление, освободится и станет полезной.
2. Такой же принцип действия и у впускного тракта нулевого сопротивления. Установка ресивера и дроссельной заслонки на 56 мм даст возможность свободнее «дышать» силовому агрегату, и ваша “Лада Приора” станет на несколько лошадиных сил мощнее.
3. Более глубокий тюнинг – новые распределительные валы спортивной конфигурации, позволяющие больше открывать впускные и выпускные клапаны. Это даст ощутимую прибавку к резвости автомобиля, особенно в условиях города.
4. Замена штатных клапанов и шатунно-поршневой группы на облегченную опять же высвободит часть полезной энергии агрегата и прибавит ее к основной мощности. Здесь можно убить сразу двух зайцев: поставить поршни с выборками, тем самым исключить возможность их «встречи» с клапанами при разрыве ремня ГРМ.
5. Не следует забывать и о ЧИП-тюнинге. После серьезных изменений в комплектации мотора режим его работы однозначно улучшится, а чтобы его оптимизировать и откорректировать расход горючего, нужно сделать перепрошивку.

Рекомендации даны с учетом того, что силовая установка находится в хорошем техническом состоянии. Если это не так, при тюнинговании стоит заменить изношенные детали и масло, чтобы получить от изменений должный эффект. В результате вышеперечисленных мероприятий “Лада Приора” получит дополнительно около 20-30 л.с. без уменьшения ресурса.

Сколько же лошадей у “Приоры” может появиться сверх этого? Достаточно много, есть возможности и комплектующие для того, чтобы увеличить мощность в итоге до 400 л.с. Это связано с кардинальной доработкой силовой установки: расточка цилиндров, шлифовка головки блока, замена форсунок и топливного насоса на более производительные, установка четырех дроссельных заслонок и турбонагнетателя.

Не следует забывать и о модернизации тормозной системы. Такой тюнинг даст превосходный результат по мощности, но вот ресурс двигателя значительно снизится, а расход топлива, наоборот, прилично вырастет.

Правила долговечной эксплуатации

Наверняка каждый владелец “Приоры” желает эксплуатировать свой автомобиль без лишних непредвиденных затрат и задумывается, как увеличить ресурс автомобиля. Для этого нужно следовать нескольким простым правилам:

1. • Силовой агрегат ВАЗ 2170 и без различных усовершенствований имеет достаточный потенциал для “резвой” езды. Но чтобы сберечь его и продлить ресурс, такой езды следует избегать. Плавный разгон, поддержание стабильной скорости не только по трассе, но и по городу помогут продлить жизнь мотора и сэкономить топливо и собственные денежные средства. Максимально допустимая скорость движения по трассе должна быть не выше 120 км/ч, оптимальная – 100-110 км/ч, при этом важно поддерживать стабильность.
   • Важна своевременная замена расходных материалов, то есть масел в агрегатах, фильтров, свечей зажигания, проводов высокого напряжения, ремней привода генератора и ГРМ, охлаждающей жидкости. Интервал между заменами масла в двигателе зависит от его качества и химической основы. Масла на минеральной основе следует менять чаще, синтетические – реже. Никогда не следует определять качество моторного масла по его цвету. Если оно приобрело черный оттенок, это не значит, что масло плохое – это значит, что в двигателе образуется чрезмерное количество отложений продуктов сгорания. В первую очередь нужно найти источник нагара и устранить его, а затем производить замену масла.

• Новый двигатель нужно правильно обкатать, после чего заменить масло, следуя инструкции завода-изготовителя. При обкатке избегать повышенных нагрузок, резких движений педалью акселератора, не превышать скорость, указанную в инструкции.
• Всегда следить за температурой охлаждающей жидкости двигателя, проверять работоспособность электрического вентилятора охлаждения, термостата и датчика температуры. Перегрев – главный враг поршневой группы, при каждом случае превышения температуры она усиленно изнашивается, ресурс агрегата резко сокращается.

“Лада Приора” – современный быстроходный отечественный автомобиль, который принесет своему владельцу массу положительных впечатлений и удовольствие от езды при условии ухода за двигателем и его правильной доработки и эксплуатации.

126 и 127 двигатель на Приору (16 клапанов): ресурс, признаки поломки

Клапаны и седла клапанов — больше, чем кажется на первый взгляд

Нажмите здесь, чтобы узнать больше

Клапаны и седла в двигателе внутреннего сгорания играют центральную роль в дыхании двигателя, сжатии, производительности и долговечности. Неважно, имеет ли двигатель два, три, четыре или даже пять клапанов на цилиндр, бензиновый или дизельный двигатель, потому что все клапаны делают одно и то же: они открываются и закрываются, чтобы воздух поступал в цилиндры, а выхлопные газы поступали в цилиндры. выйти из цилиндров. Когда клапаны закрыты, они должны плотно закрываться, чтобы предотвратить потерю компрессии, в противном случае двигатель даст пропуски зажигания и потеряет мощность. Несмотря на то, что основная задача относительно проста, влияние клапанов и седел на компрессию, мощность, экономию топлива и выбросы огромно.

Негерметичный компрессионный клапан может привести к значительному падению мощности – до 25 процентов в четырехцилиндровом двигателе! Неважно, вызвана ли компрессионная утечка погнутым, изношенным, эродированным или треснутым клапаном, или если поверхность или седло клапана не концентричны или имеют овальную форму, конечный результат остается тем же.

Таких проблем можно избежать, тщательно проверяя все клапаны перед их повторным использованием при капитальном ремонте двигателя. Искушение состоит в том, чтобы сэкономить деньги, повторно используя и восстанавливая как можно больше оригинальных клапанов. Клапаны, которые погнуты, треснуты, эродированы или имеют чрезмерный износ штока, очевидно, должны быть заменены.

Новые клапаны доступны из различных источников. Придерживайтесь поставщика с торговой маркой, который имеет репутацию качества и постоянства. Некоторые дешевые морские клапаны не являются надежными продуктами из-за сомнительной металлургии, точности размеров или обработки штока. Тот факт, что клапан выглядит хорошо, не означает, что он такой же, как OEM-клапан или качественный клапан послепродажного обслуживания.

Восстановленные клапаны могут быть экономичной альтернативой новым клапанам, если стоимость является проблемой, особенно в дизельных двигателях. Изношенные штоки клапанов можно повторно хромировать, чтобы восстановить стандартные размеры, или хромирование можно нарастить до увеличенного размера, чтобы изношенные направляющие клапанов можно было развернуть для установки штоков клапанов увеличенного размера.

Износ штока клапана очень распространен в двигателях с большим пробегом, независимо от того, бензиновые они или дизельные. Заводское хромовое покрытие на многих стержнях клапанов не очень толстое, всего около 7 микрон, поэтому не требуется большого износа, чтобы стереть хромовое покрытие. Штоки также могут иметь лепестковый рисунок износа в зависимости от того, насколько большую боковую тягу они испытывают внутри двигателя. Слишком большой зазор между штоком и направляющей не годится, потому что он позволяет клапану колебаться каждый раз, когда он открывается и закрывается. Это, в свою очередь, может привести к изгибу головки клапана при закрытии седла. Со временем постоянное изгибание может привести к усталости металла, растрескиванию и выходу клапана из строя.

Обработка штока важна для клапана, так как влияет на трение и износ. Гладкий обычно лучше. Хромирование — хороший материал с точки зрения износостойкости, как и многие новые «высокотехнологичные» покрытия PVD, DLC и покрытия на основе молибдена.

Одна из новых технологий, которую мы видели, — это отделка штока с небольшими волнистыми канавками, нанесенными на поверхность с полимерным наполнителем для удержания масла. Говорят, что отделка «змеиная кожа» снижает трение, повышая износостойкость без изменения допусков штока.

Предотвращение проблем с клапанами

Причиной отказов, связанных с клапанами, часто являются такие факторы, как детонация, низкое качество или дефекты деталей, превышение оборотов двигателя или неспособность конечного пользователя отрегулировать или поддерживать надлежащий зазор клапана и т. д. Многие из эти вещи могут способствовать или даже вызывать отказы клапана, но также могут быть небрежные допуски на обработку.

Концентричность седла клапана по отношению к направляющей клапана и клапану необходима для правильного выравнивания и плотного компрессионного уплотнения. Для точной доводки седла требуется станок для клапана и седла, который находится в хорошем состоянии и может выдерживать жесткие допуски. Вы не можете иметь отстой в пару тысячных дюйма и ожидать, что клапаны будут плотно закрываться. Зазор между пилотом и направляющей должен быть не более 0,0002 дюйма для точной обработки. Один из способов добиться этого — использовать смазку высокого давления на пилоте.

Резак для сиденья также должен быть острым и вращаться с достаточно высокой скоростью, чтобы обеспечить высококачественную отделку сиденья. Если во время резки седла возникает вибрация, проблема может заключаться в слишком большом зазоре между пилотом и направляющей клапана, скорости фрезы или в том, что станок не выровнен. Использование охлаждающей жидкости при резке жестких седел уменьшит вибрацию.

Насколько хорошо сопрягаются клапаны и седла после их механической обработки, можно легко проверить с помощью ручного насоса, создающего вакуум на каждом из портов головки с установленными клапанами. Если есть полный контакт между поверхностью клапана и седлом, порт должен удерживать вакуум. Если вы не можете создать вакуум на порте, клапан и седло не концентричны или не имеют полного контакта по всему периметру. Вам нужно исправить проблему до того, как головка или двигатель выйдут из строя. Ручная притирка клапанов к седлам может помочь улучшить краевое уплотнение, но в этом нет необходимости, если клапаны и седла изначально были обработаны аккуратно.

Некоторые заводы по ремонту серийных двигателей, а также сборщики нестандартных характеристик используют машину Spintron для проверки компрессии и работы клапанного механизма в только что собранном двигателе. Spintron использует электродвигатель для вращения двигателя, как если бы он работал. Число оборотов в минуту можно варьировать по мере необходимости вплоть до красной линии. Программное обеспечение и контрольно-измерительные приборы Spintron отслеживают, что происходит с клапанным механизмом, поэтому любые проблемы, которые могут повлиять на надежность или производительность двигателя, могут быть обнаружены и устранены до того, как он покинет цех.

Типы клапанов и материалы

Для серийных бензиновых двигателей в качестве клапанов оригинального оборудования обычно используется какой-либо тип цельного или состоящего из двух частей сплава нержавеющей стали. К ним относятся впускные клапаны из низколегированного сплава NV и высоколегированного сплава HNV, аустенитные выпускные клапаны EV и высокопрочный сплав выпускного клапана HEV. Выпускной клапан должен выдерживать гораздо более высокие температуры, чем впускные, поэтому они обычно изготавливаются из более прочного жаропрочного сплава.

Большинство клапанов с характеристиками послепродажного обслуживания изготовлены из нержавеющих сплавов 21-2N или 21-4N, хотя некоторые поставщики также предлагают клапан из сплава 23-8N или свой собственный сплав для высокотемпературных выпускных клапанов. Специфика некоторых из этих сплавов держится в секрете, но мы можем сказать вам, что нержавеющая сталь 21-2N содержит 21% хрома и 2% никеля. 21-4N имеет такое же содержание хрома, но содержит почти в два раза больше никеля (3,75%) для большей термостойкости. 23-8N содержит 23% хрома и 8% никеля. Чем выше содержание никеля, тем дороже сплав и тем больше тепла он может безопасно выдержать в сложных гоночных условиях. Клапаны из 21-4N могут выдерживать температуры до 1600 градусов по Фаренгейту.

Для более требовательных применений (двигатели с закисью азота, турбокомпрессоры или нагнетатели) можно использовать высокотемпературный суперсплав, такой как Inconel 751 или Nimonic 80A. Inconel включает в себя ряд жаропрочных сплавов, которые обычно содержат 15–16 % хрома и 2,4–3,0 % титана.

Один поставщик головок блока цилиндров послепродажного обслуживания сообщил нам, что они используют впускные и выпускные клапаны 21-4N во всех своих головках цилиндров, от уличных до полноразмерных гоночных головок. «Клапаны имеют гладкую поверхность с хромированными штоками и используются с седлами клапанов из ковкого чугуна. Мы не заметили проблем с долговечностью клапана при использовании этих деталей, но мы предлагаем модернизацию, если покупателю нужны выпускные клапаны из инконеля или легкие титановые клапаны (для которых также требуются медные седла клапанов)».

Титановые клапаны являются дорогой альтернативой клапанам из нержавеющей стали, но являются одним из лучших усовершенствований, которые кто-либо может сделать для обеспечения стабильности и производительности клапанного механизма при высоких оборотах. Титан уменьшает массу клапана почти на 40 процентов, что означает, что вы можете использовать гораздо меньшее давление пружины при той же частоте вращения двигателя или большее число оборотов в минуту, используя те же пружины, что и раньше. Уменьшение веса клапанов увеличивает срок службы пружины и снижает нагрузку на коромысла, толкатели, толкатели, кулачок и кулачковый привод.

Насколько прочны титановые клапаны? Они используются в некоторых серийных двигателях, таких как Corvette Z06 и ZR1, поэтому нет никаких сомнений в способности выдерживать длительные дорожные или гоночные условия. Для повышения износостойкости титановые клапаны могут быть покрыты различными материалами, включая желтый нитрид титана (TiN), молибден или нитрид хрома. Покрытия уменьшают трение, помогают рассеивать тепло и улучшают твердость поверхности и износостойкость клапана.

Титановые клапаны, как правило, удерживают больше тепла, чем клапаны из нержавеющей стали, поэтому их седла требуют замены на какой-либо тип медного сплава. Медь обеспечивает хорошую теплопроводность, отводя тепло от клапана, когда клапан закрыт. В течение многих лет с титановыми клапанами использовались седла из медно-бериллиевого сплава. Медно-бериллиевые сплавы обычно содержат менее 3% бериллия. Тем не менее, бериллиевая пыль опасна и требует особых мер предосторожности при обработке седел. Рекомендуется использовать смазочно-охлаждающую жидкость или охлаждающую жидкость вместе с пылезащитной маской, одобренной OSHA.

В последние годы были разработаны медные сплавы, не содержащие бериллия, с дополнительным содержанием никеля и кремния, которые обеспечивают такие же характеристики без риска для здоровья. Moldstar 90 — это медный сплав, не содержащий бериллия, который можно использовать с ЛЮБЫМ типом клапана (титановым или нержавеющим) или любым топливом, где требуется высокая теплопередача.

Если заказчик не может позволить себе титановые клапаны, другим способом значительно снизить вес клапана является использование клапанов с полым штоком из нержавеющей стали. Клапаны с полым штоком могут снизить вес на 10% и более, чтобы получить те же преимущества, что и титановые клапаны, но без затрат. Для улучшения охлаждения полые стержни выпускных клапанов могут быть частично заполнены натрием. Натрий плавится при температуре 200 градусов по Фаренгейту и улучшает поток тепла через шток клапана на 40% и более. Это помогает отводить тепло от головки клапана, продлевая срок службы клапана и повышая его надежность. Это также позволяет двигателю выдерживать больший нагрев и опережение зажигания.

ОСТОРОЖНО: Натрий очень реактивен при контакте с водой. Если клапан, заполненный натрием, треснул и был помещен в резервуар для очистки с водой, натрий может выплеснуться из клапана или даже заставить клапан лопнуть и треснуть пополам.

Клапаны с полым штоком, заполненные натрием, являются хорошим улучшением производительности, но мы слышали о некоторых отказах клапанов в некоторых серийных двигателях, в которых используются эти клапаны. Если вы просматриваете форумы Corvette, вы найдете множество сообщений, в которых говорится о неисправностях выпускных клапанов с небольшим пробегом с заводскими клапанами с полым штоком, заполненными натрием. Некоторые возлагают вину за проблему на проблему контроля качества в процессе производства клапана. Есть фотографии разрезанных клапанов, на которых видно, что центральное отверстие было просверлено значительно не по центру, что привело к неравномерной толщине стенки: одна сторона была намного тоньше другой. На некоторых полых штоках также видны царапины внутри от процесса сверления, что создает концентраторы напряжения, которые могут привести к трещинам и поломке клапана. Вот почему важно тщательно осматривать каждый клапан на наличие трещин перед его повторным использованием, независимо от его пробега. Другие винят проблему отказа клапана в проблемах концентричности седла клапана, чрезмерном износе направляющей клапана или плохом контроле допусков штока к направляющей на заводе. Избыточный направляющий зазор позволяет клапану колебаться и изгибаться при каждом цикле клапана. Некоторые владельцы Corvette заменили свои стандартные направляющие на неоригинальные бронзовые направляющие клапанов.

В дизельных двигателях клапаны с покрытием из стеллита часто используются для работы при высоких температурах выхлопных газов. Стеллит также можно использовать на впускных клапанах. Стеллит представляет собой сплав кобальта и хрома, который увеличивает поверхностную твердость поверхности клапана примерно до 55–59 единиц по шкале Роквелла. или аналогичный материал). Покрытие Stellite значительно повышает износостойкость при высоких температурах. Если вы восстанавливаете дизельный двигатель, который на заводе оснащен клапанами с покрытием из стеллита, используйте для замены клапаны того же типа, а не обычные клапаны.

Материалы седел клапанов

Седла клапанов должны соответствовать типу клапанов двигателя. В большинстве чугунных головок седла являются цельными и подвергаются индукционной закалке для повышения износостойкости. С алюминиевыми головками седла могут быть изготовлены из сплава чугуна, порошкового металла или меди с высоким содержанием меди (для высокотемпературных двигателей или титановых клапанов).

Поставщики седла клапана предлагают различные материалы седла, поэтому посоветуйтесь с вашим поставщиком, какой сплав лучше всего подходит для вашего двигателя.

Железный сплав с высоким содержанием хрома и твердостью по Роквеллу RC40 должен быть более чем достаточным для вашего типичного бензинового двигателя, работающего на неэтилированном топливе, запаса или производительности. Этот тип сплава хорошо работает при температуре выхлопных газов до 1150 градусов по Фаренгейту.

Для двигателей, работающих на природном газе или пропане, а также двигателей с турбонаддувом, наддувом или закиси азота рекомендуется использовать более высокотемпературный сплав на основе никеля. Такой материал может выдерживать температуру выхлопных газов до 1600 градусов по Фаренгейту.

Для применений, где требуется дополнительная износостойкость при высоких температурах (например, для тяжелонагруженных дизелей), может потребоваться сплав седла с покрытием из стеллита.

Переходя к седлам из порошкового металла (PM), они используются в качестве оригинального оборудования во многих последних моделях бензиновых (и некоторых дизельных) двигателей. Автопроизводителям нравятся сиденья PM, потому что они дешевле, чем сиденья из сплава, их можно формовать близко к готовым размерам и их легко обрабатывать (когда они новые). Седла PM затвердевают по мере старения, что хорошо для износостойкости, но также усложняет обработку сидений, если их нужно будет подправить позднее. Седла PM можно заменить на такие же или на чугунные седла или седла из другого сплава, если это необходимо.

Установка седла клапана

Большой вопрос здесь заключается в том, насколько посадку с натягом следует использовать при установке нового седла клапана? Седла в некоторых головках OEM могут иметь посадку с натягом всего 0,002 дюйма — этого достаточно, когда вы работаете с совершенно новыми головками и новыми седлами. Но обычно требуется больше посадки с натягом для головок с большим пробегом или головок, которые будут подвергаться воздействию высоких уровней мощности. Обычная рекомендация по установке новых седел в бывшие в употреблении головки или головки послепродажного обслуживания: натяг от 0,005 до 0,006 дюйма для алюминиевых головок или от 0,003 до 0,005 дюйма для головок из чугуна. В дополнительной штамповке или закреплении посадочных мест не должно быть необходимости, если используется правильная посадка с натягом.

Чтобы упростить установку, предварительно нагрейте головки в духовке примерно до 200 градусов по Фаренгейту (больше не нужно нагревать) и охладите сиденья в морозильной камере. Кроме того, убедитесь, что седла имеют фаску на нижней внешней кромке, и используйте смазку, если седла плотно прилегают. Используйте направляющую и направляющую при установке сидений, чтобы они входили прямо и не взводились.

Ремонт клапанов и седел

Углы на поверхности клапанов и седла могут реально увеличить или уменьшить потенциал производительности двигателя. Одиночный вырез под углом 45 градусов на клапанах и седлах не обеспечит такой же поток воздуха, приемистость и мощность, как работа клапана с тремя углами (30-45-60), работа клапана с четырьмя углами или седло под углом 45 градусов с подрезка радиуса.

Существует множество переменных, влияющих на поток воздуха через отверстия и чашу головки блока цилиндров. Клапаны с подрезанным штоком непосредственно над головкой или с меньшим наружным диаметром штока теоретически улучшают поток за счет уменьшения ограничения в отверстии клапана. Тем не менее, они могут или не могут обеспечить ощутимый прирост мощности по сравнению с обычным клапаном с прямым штоком. То же самое касается клапанов с вихревой полировкой на верхней части головки клапана, головкой в ​​форме тюльпана или коническим штоком непосредственно над головкой. Иногда эти «улучшения» повышают мощность, а иногда нет. Каждый двигатель реагирует по-разному, поэтому нет однозначного ответа на вопрос, какой тип клапана всегда обеспечивает наилучшую производительность.

У нас нет места, чтобы погружаться в теорию воздушного потока, за исключением того, что хорошо сделанная высокопроизводительная работа клапана с правильными клапанами и углами для применения может иметь большое значение в приемистости и мощности. Сделайте это правильно, и ваш клиент будет любить результаты. Сделайте это неправильно, и двигатель никогда не будет работать в полную силу.

Максимальное увеличение воздушного потока в CFM на стенде потока не гарантирует пиковую мощность и производительность. На самом деле, слишком большой поток воздуха может повредить мощности и приемистости из-за снижения скорости воздуха. Цель состоит в том, чтобы оптимизировать поток воздуха в диапазоне оборотов, при котором двигатель получает наибольшую выгоду. Поиск оптимальных углов клапана и седла часто требует большого количества экспериментов методом проб и ошибок. п

Что такое пружина клапана? Насколько важны клапанные пружины?

Самодельные механики, которые любят изучать автомобили, могут знать, что работа двигателя основана на впуске воздушно-масляной смеси в цилиндр двигателя, сгорании и взрыве для выработки мощности, а затем выхлопе сгоревших выхлопных газов. А за компоненты впуска и выпуска двигателя отвечает клапан двигателя.

Что такое клапан двигателя?

Клапан является одной из важных частей внутри двигателя и делится на впускной и выпускной клапаны. его внешний вид похож на форму рога. Впускной клапан отвечает за поступление воздуха во впускной коллектор и смешивание топлива (непосредственный впрыск осуществляется в подачу топлива в цилиндр) для входа в управление цилиндром, а выпускной клапан отвечает за контроль выпуска отработавших газов из цилиндра после горение.

Предыдущий двигатель имеет только один впускной клапан и один выпускной клапан на цилиндр, поэтому конструкция проще и дешевле, реакция автомобиля на низких скоростях хорошая, но эффективность на высоких скоростях плохая, а затем для улучшения эффективность впуска и выпуска, улучшить характеристики автомобиля, большинство двигателей сегодня имеют многоклапанную конструкцию, наиболее распространенной является конструкция с четырьмя клапанами на цилиндр, для четырехцилиндровых двигателей, например, каждый цилиндр 4 клапана четыре цилиндров 16 клапанов.

Действие клапана приводится в действие ремнем или металлической цепью, которая соединяет коленчатый вал с распределительным валом, а затем выступающая часть распределительного вала толкает клапан вниз, открывая его для впуска и выпуска, в то время как закрытие остается за клапаном весна.

Что такое клапанная пружина?

Большинство клапанных пружин сегодня представляют собой цилиндрические спиральные пружины, которые зависят от натяжения пружины, чтобы быстро вернуть открытый клапан в закрытое положение. Это предотвращает зазор клапана во время движения двигателя из-за силы инерции и обеспечивает плотную посадку, когда клапан закрыт. Это также предотвращает нарушение герметичности клапана из-за скачков во время вибрации.

Пружина клапана расположена между головкой блока цилиндров и седлом пружины на конце стержня клапана. Функция пружины клапана заключается в том, чтобы при закрытом клапане она могла плотно прилегать к седлу клапана или кольцу седла клапана и преодолевать силу инерции, создаваемую механизмом распределения воздуха, когда клапан открыт, так что трансмиссия части всегда контролируются кулачком и не отделены друг от друга.

Почему важны клапанные пружины.

1. Пружина клапана не должна иметь трещин, наклонной поверхности, неровных концов или перевернутого использования, в противном случае пружина сломается, а неровности увеличат износ штока клапана и канала, в результате чего клапан закроется плохо.
2. Пружины клапана с недостаточным давлением из-за недостаточной длины приводят к тому, что клапан плохо закрывается или клапан закрывается слабо, что может привести к абляции рабочей поверхности клапана. Если длина слишком велика, верхняя поверхность кулачка будет вращаться до того, как в верхнем пружинном кольце не останется зазора, пружина легко сломается, посадочное кольцо легко сломается, а сферическая поверхность толкателя и наконечник кулачка распределительного вала сломаются. носить навязчиво.
3. Соответствующее давление пружины клапана не должно быть слишком высоким, в противном случае наконечник кулачка распределительного вала и сферическая поверхность толкателя клапана будут усиливать износ, что приведет к чрезмерному зазору ножки клапана и странному шуму, а зазор будет трудно исключить после корректирование.

Поэтому, когда вы обнаружите, что двигатель вашего автомобиля неисправен, не стесняйтесь проверить и немедленно отремонтировать его.