Устройство и принцип работы двигателя ваз 2110 - Журнал "Автопарк"
Auto-park24.ru

Журнал "Автопарк"
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Устройство и принцип работы двигателя ваз 2110

Назначение автомобиля и техническая характеристика ВАЗ-2110

Описание изделия и технология изготовления детали. Разработка маршрутного технологического процесса механической обработки детали. Карта технологического процесса сборки. Расчет фондов заработной платы работающих по категориям для сборочного участка.

РубрикаТранспорт
Виддипломная работа
Языкрусский
Дата добавления09.11.2014
Размер файла1,8 M
  • посмотреть текст работы
  • скачать работу можно здесь
  • полная информация о работе
  • весь список подобных работ

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Введение

Развитие автомобилестроения в бывшем СССР относится к 1931-1932 гг., когда вступили в действие реконструированный завод АМО (ныне акционерное общество АМО — ЗИЛ) и вновь построенный Горьковский автомобильный завод (ГАЗ).

Волжский автомобильный завод — «ВАЗ» является отечественным предприятием, которое занимается изготовлением легковых автомобилей «Жигули», «Лада», «Нива» с увеличенным уровнем проходимости. Главный офис организации расположен в г. Тольятти, который находится в Самарской области.

Самая популярная модель семейства — седан ВАЗ-2110. Родоначальник нового поколения переднеприводных автомобилей — седан ВАЗ-2110 серийно выпускается с 1996 года. «Десятку» вначале комплектовали только короткоходными карбюраторными 1,5-литровыми 69-сильными двигателями. Зато эксплуатационные характеристики: максимальная скорость 162 км/ч и средний расход топлива 7,5 л/100 км значительно улучшены (на 12%) по сравнению с моделью 21099, в основном за счет уменьшения коэффициента аэродинамического сопротивления. В настоящее время карбюраторный двигатель уступил место под капотом новому поколению двигателей с распределенным впрыском топлива и электронным управлением.

Актуальность темы работы связана с тем, что в настоящее время все большее внимание отводится таким автомобилям отечественного производства, как автомобили семейства ВАЗ-2110, которые пользуются широким спросом у покупателей.

ВАЗ-2110 — легковой переднеприводный автомобиль с поперечным расположением силового агрегата, предназначенный для эксплуатации на дорогах с твердым покрытием.

Кузов — цельнометаллический, несущий, четырехдверный, типа седан. Для перевозки крупногабаритных и длинномерных грузов заднее сиденье можно сложить, увеличив тем самым объем багажника.

Двигатели — четырехцилиндровые, карбюраторные или с различными системами впрыска топлива, рабочим объемом 1,5 л. Благодаря переднеприводной компоновке автомобиль обладает улучшенными по сравнению с заднеприводными моделями ВАЗ характеристиками управляемости, особенно на скользкой дороге и при прохождении поворотов.

Особое место в данном контексте занимает сцепление, благодаря чему автомобили данного семейства пользуются огромным уважением среди автолюбителей.

1. Конструкторская часть проекта

1.1 Назначение автомобиля и техническая характеристика

ВАЗ-2110, -2111, -2112 и их модификации — пятиместные легковые автомобили с передним расположением двигателя. Кузов — несущей конструкции, цельнометаллический, сварной. Тип кузова: ВАЗ-2110 — седан, ВАЗ-2111 универсал, ВАЗ-2112 — хэтчбек. Двигатели — четырехцилиндровые, рядные, четырехтактные, бензиновые, объемом 1,5 л и мощностью (по DIN 70020) от 52, 5 до 68,8 кВт (71,4-93,6 л.с.), с системой впрыска топлива и трехкомпонентным каталитическим нейтрализатором с обратной связью или без нейтрализатора (ранее на часть автомобилей устанавливались карбюраторные двигатели без нейтрализатора). У автомобилей с двигателем мод. 2112 (16-клапанным) — другая схема подвески силового агрегата (на четырех опорах вместо трех — для компенсации увеличенного крутящего момента), сцепление с измененными характеристиками нажимной пружины и демпферных пружин ведомого диска, колеса с посадочным диаметром обода 14 дюймов. деталь механический сборка заработный

Начиная с 1996 года, был налажен выпуск сразу нескольких модификаций ВАЗ 2110, среди которых можно найти модели как с 8-клапанным, так и 16-клапанным двигателем (на более поздних версиях). Такие технические характеристики ВАЗ 2110, как тип и рабочий объем двигателя (четырехцилиндровый бензиновый с объемом до 1596 куб. см), а также максимальная скорость Lada ВАЗ 2110 (170 км/ч для 8-клапанного двигателя и более 180 км/ч для 16-клапанного двигателя) делают этот переднеприводной седан идеальным для использования в городских условиях и по сей день.

Среди отличительных особенностей ВАЗ 2110, который относят в верхнему ценовому сегменту автомобилей LADA, также можно отметить наличие иммобилизатора, системы улавливания бензиновых паров и особой системы бортконтроля (диагностический блок). Существовала возможность установки электроподъемников (собственно они и устанавливались), а также гидроусилителя руля.

1.6 л, 16кл (Евро-2)

1.6 л, 16кл (Евро-3)

Колея передних колес, мм

Колея задних колес

Объем багажного отделения, дм 3

Допустимая полная масса буксируемого прицепа с тормозами, кг

Допустимая полная масса буксируемого прицепа без тормозов, кг

Колесная формула / ведущие колеса

Компоновочная схема автомобиля

Переднеприводная, расположение двигателя переднее, поперечное

Тип кузова / количество дверей

инжекторный бензиновый, четырехтактный

Рабочий объём двигателя, см 3

распределенный впрыск с электронным управлением

Количество и расположение цилиндров

Максимальная мощность, кВт (л.с.) / об. мин.

Максимальный крутящий момент, Нм при об/мин

Максимальная скорость, км/ч

Расход топлива по ездовому циклу, л/100 км

5 вперед, 1 назад

Передаточное число главной пары

Разгон до 100 км/ч, с

с гидроусилителем, рулевой механизм типа шестерня-рейка

Емкость топливного бака, л

На автомобилях ваз 2110, ваз 2111, ваз 2112 установлена пятиступенчатая двухвальная коробка передач, объединенная с дифференциалом и главной передачей. Первичный вал 29 (рис. 1) выполнен в виде блока ведущих шестерён, которые находятся в постоянном зацеплении с ведомыми шестернями всех передач переднего хода. Вторичный вал 25 — полый, со съемной ведущей шестерней 3 главной передачи. На вторичном валу расположены ведомые шестерни 16, 18,19, 21, 23 и синхронизаторы 17, 20, 24 передач переднего хода. Передние подшипники 4, 31 валов — роликовые, задние 22, 28 — шариковые. Под передним подшипником вторичного вала расположен маслосборник 5, направляющий поток масла внутрь вторичного вала и далее под ведомые шестерни.

1 — подшипник выключения сцепления; 2 — направляющая втулка муфты подшипника выключения сцепления; 3 — шестерня ведущая главной передачи; 4 — роликовый подшипник вторичного вала; 5 — маслосборник; 6 — ось сателлитов; 7 — ведущая шестерня привода спидометра; 8 — шестерня полуоси; 9 — коробка дифференциала; 10 — сателлит; 11 — картер сцепления; 12 — ведомая шестерня главной передачи; 13 — регулировочное кольцо; 14 — роликовый конический подшипник дифференциала; 15 — сальник полуоси; 16 — ведомая шестерня I передачи вторичного вала; 17 — синхронизатор I и II передач; 18 — ведомая шестерня II передачи вторичного вала; 19 — ведомая шестерня III передачи вторичного вала; 20 — синхронизатор III и IV передач; 21 — ведомая шестерня IV передачи вторичного вала; 22 — шариковый подшипник вторичного вала; 23 — ведомая шестерня V передачи вторичного вала; 24 — синхронизатор V передачи; 25 — вторичный вал; 26 — задняя крышка картера коробки передач; 27 — ведущая шестерня V передачи; 28 — шариковый подшипник первичного вала; 29 — первичный вал; 30 — картер коробки передач; 31 — роликовый подшипник первичного вала; 32 — сальник первичного вала; 33 — сапун

Дифференциал двухсателлитный. Предварительный натяг в подшипниках дифференциала регулируется подбором толщины кольца 13. К фланцу коробки дифференциала крепится ведомая шестерня-12 главной передачи.

Привод управления коробкой передач на автомобилях ваз 2110, ваз 2111 и ваз 2112 состоит из рычага 15 (рис. 2) переключения передач, шаровой опоры 17, тяги 14, штока выбора передач 5 и механизмов выбора и переключения передач. Чтобы исключить самопроизвольное выключение передач вследствие осевого перемещения силового агрегата на своих опорах при движении автомобиля, в привод управления коробкой передач ваз 2110, ваз 2111 и ваз 2112 введена реактивная тяга 18, один конец которой связан с силовым агрегатом, а к другому концу прикреплена обойма 16 шаровой опоры рычага 15 переключения передач. На внутреннем конце штока 5 закреплен рычаг 1, который действует на трехплечий рычаг 2 механизма выбора передач. Этот механизм выполнен отдельным узлом и крепится к плоскости картера сцепления. В корпусе 10 (рис. 3) механизма выбора передач крепятся две оси. На оси 3 установлены трехплечий рычаг выбора передач, две блокировочные скобы 7 и 12. Другая ось 2 проходит через отверстия блокировочных скоб, фиксируя их от проворачивания. Плечо рычага 1 выбора передач служит для включения передач переднего хода, плечо рычага 9 — для включения заднего хода, а на третье плечо действует рычаг штока выбора передач. На оси 6 установлена вилка 8 включения заднего хода. В коробку передач заливается масло, уровень которого должен находиться между контрольными метками указателя уровня масла.

Привод управления коробкой передач:

1 — рычаг штока выбора передач; 2 — рычаг выбора передач; 3 — картер коробки передач; 4 — картер сцепления; 5 — шток выбора передач; 6 — втулка штока; 7 — сальник штока; 8 — защитный чехол; 9 — корпус шарнира; 10 — втулка шарнира; 11 — наконечник шарнира; 12 — хомут; 13 — защитный чехол тяги; 14 — тяга привода управления коробки передач; 15 — рычаг переключения передач; 16 — обойма шаровой опоры; 17 — шаровая опора рычага переключения передач; 18 — реактивная тяга

Механизм выбора передач:

1 — рычаг выбора передач (переднего хода); 2 — направляющая ось блокировочных скоб; 3 — ось рычага выбора передач; 4,11 — пружина; 5 — стопорное кольцо; 6 — ось вилки заднего хода; 7,12 — блокировочные скобы; 8 — вилка включения заднего хода; 9 — рычаг выбора передач (заднего хода); 10 — корпус механизма выбора передач

Читать еще:  Что такое двигатель ecoboost и надежен ли он

Коробка передач предназначена для изменения по величине и направлению крутящего момента и передачи его от двигателя к ведущим колесам. Также она обеспечивает длительное разобщение двигателя и ведущих колес, причем на неограниченный срок и без усилий со стороны водителя (по сравнению со сцеплением).

Поскольку в коробке передач реального автомобиля имеется большой набор шестерен, то, вводя в зацепление различные их пары, мы имеем возможность менять и общее передаточное отношение коробки.

Давайте посмотрим на передаточные числа двух коробок передач.

Такие неудобные числа получаются, в результате деления количества зубьев одной шестерни на неудобно делимое число зубьев второй и далее по цепочке.

Если передаточное число равно единице (1,00), то это означает, что вторичный вал вращается с такой же угловой скоростью, что и первичный. Передачу, на которой скорость вращения валов уравнена, обычно называют — прямой и, как правило, это — четвертая передача.

Давайте снова вернемся к нашему старому знакомому — велосипеду. На современных велосипедах тоже есть передачи. Надеюсь, владельцы такого транспорта обратили внимание на то, что когда сзади включена звездочка с большим числом зубьев, то крутить педали легко, но скорость велосипеда получается небольшая. Если же переключиться на меньшую звездочку (с меньшим числом зубьев), то скорость движения возрастает, но усилие на педалях увеличивается.

Меняя звездочки (переключая передачи) на велосипеде, вы находите оптимальный режим движения с учетом своих сил и дорожных условий.

Тот же принцип используется и в автомобиле. В зависимости от дорожных условий и с учетом возможностей двигателя, необходимо переключать передачи в коробке передач.

Первая передача и передача заднего хода — самые «сильные» и двигателю не трудно крутить колеса, но машина в этом случае движется медленно. А, например, при движении в гору на «шустрых» пятой и четвертой передачах двигателю не хватает сил (как и велосипедисту), и приходится переключаться на более низкие, но «сильные» передачи.

Первая передача необходима для начала движения автомобиля, для того чтобы двигатель смог сдвинуть с места тяжелое железное «чудовище». Далее, увеличив скорость движения и сделав некоторый запас инерции, вы можете переключиться на вторую передачу, более «слабую», но более «быструю», затем на третью, четвертую и пятую передачи.

Все ступеньки переключения передач вверх — с первой по пятую, следует проходить последовательно. Переключение передач в нисходящем порядке можно производить «прыгая через ступеньку» и даже через несколько — две, три и так далее. Обычный режим движения автомобиля — на четвертой или пятой передачах, потому что они самые скоростные и экономичные

1.3 Описание изделия

Первичный вал представляет собой блок ведущих шестерен, одна часть которых выполнена на вале, а вторая — запрессована с большим натягом. Поэтому первичный вал представляет собой неразборную конструкцию и заменить на нем можно только подшипники.

Первичный вал установлен в картере РКПП на двух конических роликовых подшипниках: типа 30205 АС6 и типа 32005 АС6.

Вал поставляется в сборе с косозубыми шестернями 1 ч 4 передач и прямозубой шестерней задней передачи. При этом шестерни 1-й и 2-й и задней передач представляют с валом одно целое, а 3-й и 4-й — напрессованы. Шестерня 5-й передачи посажена на валу на игольчатый подшипник типа PLC 43-18.

Впереди шестерни 5-й передачи расположен ее синхронизатор, затем навернута гайка М22х1.5 (12) .

Валы коробки передач вращаются в подшипниках, установленных в картере, и имеют наборы шестерен с различным числом зубьев.

Синхронизаторы необходимы для плавного, бесшумного и безударного включения передач, путем уравнивания угловых скоростей вращающихся шестерен (наши руки на поручне вагона поезда в примере с работой сцепления).

Механизм переключения передач служит для смены передач в коробке и управляется водителем с помощью рычага из салона автомобиля. При этом замковое устройство не позволяет включаться одновременно двум передачам, а блокировочное устройство удерживает передачи от самопроизвольного выключения

От двигателя на первичный вал коробки передач приходит — 2000 об/мин, а выходит — 500 об/мин. На промежуточном валу коробки передач в это время — 1000 об/мин.

Двигатель ВАЗ 2111 с распределенным впрыском

Проектировался двигатель 2111 для переднеприводного автомобиля на основе ВАЗ 2108, но уже седана, а не хэтчбэка, поэтому мотор стал гибридом ДВС 2108 и 2110, широко использует их детали в своей конструкции. Именно с модификации 2111 производитель АвтоВАЗ начал комплектацию машин инжекторными двигателями с управлением бортовым компьютером.

Характеристики мотора 2111

Начиная с 1993 года, производителем АвтоВАЗ был открыт проект ВАЗ-2110. Разрабатывался переднеприводной седан повышенной комфортности, поэтому карбюраторные модификации моторов 2108, 2110 и их вариантов не удовлетворяли условиям.

Уже на начальном этапе проект разделился на две самостоятельных работы. Простая переделка хэтчбэка «Восьмерки» в седан получила название ВАЗ-21099. Наименование второго проекта осталось прежним, но работа над ним изрядно затянулась по ряду причин:

  • в 1985 году появился образец для испытаний, в серию машину с новым мотором планировалось запустить с 1992 года;
  • кризис спутал планы, руководство завода производителя поставило ВАЗ-2110 на конвейер лишь в 1996 году;
  • в первых машинах стоял карбюраторный ДВС, затем доработанный 2111 инжекторного типа.

Конструкторам удалось по максимуму использовать существующие элементы моторов, чтобы пользователь предыдущих поколений ВАЗ не путался, какое масло и охлаждающую жидкость использовать. По умолчанию технические характеристики ДВС 2111 имеют вид:

В-класс – 82,01 – 82,02 мм

С-класс – 82,02 – 82,03 мм

D-класс – 82,03 – 82,04 мм

В-класс – 81,95 – 81,96 мм

С-класс – 81,96 – 81,97 мм

D-класс – 81,97 – 81,98 мм

смешанный цикл 9,5 л/100 км

маховик – 61 – 87 Нм

болт сцепления – 19 – 30 Нм

крышка подшипника – 68 – 84 Нм (коренной) и 43 – 53 Нм (шатунный)

Официальный мануал содержит информацию, какое масло лить: 5W30/5W40 (зима), 20W30/20W40 (лето) и 10W30/15W40 (всесезонное). Изготовителем указаны смазки в двигатель производителей Роснефть, Мобил и Лукойл, специалист на СТО обычно рекомендует масла для двигателя Mannol, Zic и Valvoline.

Конструкционные особенности

После многолетних доработок мотор 2111 обладает следующими нюансами конструкции:

  • схема двигателя – электронное управление распределенным впрыском;
  • блок двигателя – имеет отверстия для фиксации кронштейнов навесного оборудования;
  • цилиндры – расточены под размер 82 мм;
  • коленвал – с длинным 71 мм ходом поршня, напоминает модель 2108, но противовесы мощнее для уменьшения вибраций;
  • поршень – овальная выемка на днище, чтобы не гнул клапаны, плавающая посадка пальца;
  • шатун – длина 121 мм, нижняя головка тяжелее;
  • распредвал – профиль кулачков изменен, посадочные размеры совпадают с вариантом 2108;
  • ГРМ – скопирован с 21083, передача ременная;
  • маховик – зубья шире, профиль изменен, диаметр посадки сцепления больше (208 мм), венец шире, чем у 2110 (27,5 мм);
  • стартер – шестерня с 11 зубьями;
  • ремень – 742 мм в базовом варианте, 1115 мм при наличии ГУР, 1125 мм при комплектации авто кондиционером;
  • ЭБУ – GM, Bosch или Январь;
  • форсунки – Siemens VAZ 6393 (сопло с 4 отверстиями, цвет желтый) с контроллером Январь 7.2 либо М 7.9.7 или Siemens 6238 (сопла с 2 отверстиями, цвет серый) с контроллерами Январь 5 либо МР 7.0.

Благодаря указанным конструкционным решениям характеристики двигателя заметно улучшены.

Модификации ДВС

Сразу после создания мотора 2111 была проведена модернизация впрыска, появились варианты:

  • 2111-75 – впрыск фазированный;
  • 2111 -80 – впрыск попарно-параллельный.

В первом случае штифт на торце распредвала позволяет датчику ДПРВ отследить положение клапанов (закрыто/открыто). В маслонасос добавлено крепежное отверстие для датчика положения коленвала. Для второго варианта применяется распредвал 2110.

Плюсы и недостатки

Вышеприведенное описание параметров превосходит характеристики всей линейки существующих на тот момент ДВС, производившихся АвтоВАЗом. Однако «в наследство» от моторов 21083 и 2110 двигатель 2111 получил недостатки:

  • обрыв шпилек в креплении «глушитель-выпускной коллектор»;
  • поломка топливного погружного насоса;
  • негерметичность прокладки клапанной крышки;
  • низкий ресурс элементов охлаждающей системы;
  • периодическая разрегулировка клапанов.

Плюсами являются низкий расход масла и топлива, возможная форсировка своими руками, но только в счет доработки имеющихся агрегатов.

В каких авто использовался?

Устанавливался двигатель 2111 на следующие модели переднеприводных автомобилей ВАЗ:

  • 2108 – хетчбэк трехдверный;
  • 21083 – хетчбэк трехдверный;
  • 2109 – хетчбэк пятидверный;
  • 21093 – хетчбэк пятидверный;
  • 21099 – седан;
  • 2113 – хетчбэк трехдверный;
  • 2114 – хетчбэк пятидверный;
  • 2115 – седан;
  • 2110 – седан;
  • 2111 – универсал пятидверный;
  • 2112 – хетчбэк пятидверный.

На «восьмерки» и «девятки» мотор устанавливался после 1987 года, соответственно.

Порядок техобслуживания

Модернизированное устройство ДВС изменило стандартный регламент ТО, разработанный для ранее выпущенных двигателей, поэтому обслуживается мотор 2111 следующим образом:

Объект техобслуживанияВремя, год / пробег, тыс. км (что наступает раньше)
Ремень ГРМзамена через 100000 км
Батарея АКБ1 /20
Зазор в клапане2 /20
Вентиляция картера2 /20
Ремни, приводящие в действие навесное оборудование2 /20
Топливопровод и крышка бака2 /40
Масло моторное1 /10
Фильтр масляный1 /10
Фильтр воздушный1 – 2 /40
Фильтр топливный4 /40
Фитинги и шланги обогрева/охлаждения2 /40
Жидкость охлаждающая2 /40
Датчик кислородный100
Свеча зажигания1 – 2 /20
Коллектор выпускной1

Если владелец производит тюнинг ДВС, чтобы увеличить мощность, периодичность замены и диагностики, указанной в таблице, следует сократить на 30 – 50%.

Типичные неисправности

После многолетнего опыта эксплуатации замечено, что двигатель 2111 подвержен следующим поломкам:

2)установка нового клапана

2)износ шатунных вкладышей или коренных подшипников

Недоработана выхлопная система мотора, поэтому трескается выпускной коллектор и ломается его крепеж. Особенностью ГРМ является низкий ресурс прокладки клапанной крышки.

Тюнинг ДВС

По умолчанию в двигателе использован максимальный диаметр цилиндров, поэтому расточить их еще больше никак не получится или обойдется слишком дорого. Применяется тюнинг следующих видов:

  • фильтр ФНС – нулевое сопротивление может «оживить» мотор;
  • дроссель 54 – заслонка большего диаметра монтируется обязательно в паре с ФНС;
  • прямоточня выпускная система – паук схемы 4/2/1 и резонатор с банками;
  • спортивный распредвал – изменяются режимы газораспределения.

Таким образом, ДВС 2111 на порядок превосходит карбюраторные модификации, не гнет клапана, экономичен в работе, поэтому его выпускали долго и много, чтобы комплектовать всю линейку переднеприводных авто, выпускаемую на тот момент. Благодаря нескольким ремонтным размерам поршня и цилиндра, можно сделать капитальный ремонт собственными силами.

Двигатель ВАЗ-2110 (8 клапанов) инжектор: устройство. ВАЗ-2110: схема инжектора

Тема данной статьи – это двигатель ВАЗ-2110 (8 клапанов) инжектор в системе впрыска топлива. Основная задача – найти все его преимущества и недостатки, сравнить с карбюраторным мотором. Но для этого потребуется углубиться немного в историю, посмотреть на то, как был разработан этот двигатель, насколько он хорош эксплуатации и ремонте. А начинаться история будет с конца 70-х годов прошлого века, когда инженеры ВАЗа задумались о проектировании переднеприводных автомобилей. А уж после будет рассмотрена инжекторная система впрыска, ее отличия от карбюратора, преимущества и недостатки.

История двигателя

А теперь история о том, откуда берет начало двигатель ВАЗ-2110 (8 клапанов) инжектор. А оно было положено в конце 70-х годов. В эти годы конструкторы начинают понимать, что выпускавшаяся долгие годы классика имеет высокую себестоимость. Кроме того, «Фиат-124» – это лучший автомобиль в Европе в 1964 году. Без малого два десятилетия прошло, нужно обновлять модельный ряд. И начались эксперименты. Первым делом модернизировали привод газораспределения, начали использовать ремень. Но на двигателе ВАЗ-2105 (годы производства — 1980-1988) он не прижился, хоть и снижал уровень шума.

Причина банальна: в поршнях нужны циклевки, которые не позволяют при обрыве стукаться о клапаны. Но при ремонте двигателей устанавливались, как правило, подходящие по размерам, но без выемок, поршни с двигателями 1,3 литра. Но в начале 80-х выходит в свет восьмое поколение. Более новое, под стать европейским аналогам. И самое главное – у машин передний привод, мотор с ременной передачей на механизм ГРМ. И это был тот самый двигатель, который с массой переделок устанавливается на современные автомобили. На моделях 2109 и 2110 эти силовые агрегаты впервые были адаптированы под инжекторную систему впрыска.

Основные узлы двигателя

Никаких существенных отличий можно не обнаружить при беглом осмотре. Что карбюраторная, что инжекторная системы впрыска не влияют на основную конструкцию двигателя. Но стоит присмотреться к мелочам. Например, взгляните на термостат ВАЗ-2110 инжектор (8 клапанов). Сразу бросается в глаза, что его можно разобрать! Именно! Инженеры в Европе сидят и думают, как бы уменьшить ресурс автомобиля, а наши в это время проводят реальные усовершенствования, которые во благо потребителю. Ясно, что в термостате ломается не корпус, а внутренности – термочувствительный элемент или клапан. Следовательно, зачем производить миллионы корпусов? Намного выгоднее окажется сделать один для машины, а в случае поломки термостата менять только внутренности.

Но это не все плюсы отечественных двигателей. Заметьте, в США и Европе все автомобили одинаковы, порой выполнить ремонт нет смысла, проще выкинуть в утиль, да купить новый. Причина отчасти и в двигателе. Например, АвтоВАЗ – это чуть ли не единственный завод, который продолжает на свою продукцию ставить блоки ДВС из чугуна! Во всех развитых странах сплавы алюминия уже давно применяют для этой цели! Ресурс двигателей страдает, но самое главное – нет возможности выполнить его ремонт, так как он не подлежит расточке или перегильзовке. А это куда дешевле, чем покупать новый двигатель или автомобиль. Может, зажиточный бюргер и может себе позволить такое, но в нашей стране автомобиль для многих людей все еще остается роскошью.

Что такое инжектор?

А теперь все же посмотрим, как выглядит на автомобиле ВАЗ-2110 схема инжектора, рассмотрим основные узлы и принцип работы. Но для начала нужно ответить на вопросы, что такое инжектор и для чего он нужен. Все знают, что до конца 90-х устанавливались карбюраторы. В них при помощи воздушных потоков происходило смесеобразование, а затем и подача во впускной коллектор топливной системы. Причем такое хитрое устройство может смешивать бензин с воздухом в идеальной пропорции – 14 к 1. Но тут игра вакуума и атмосферного давления.

Особенности инжектора

А вот двигатель ВАЗ-2110 (8 клапанов) инжектор куда проще, нежели карбюраторный вариант. Но это если смотреть с точки зрения электрика. Дело в том, что система состоит из множества электронных устройств, которые отвечают за работу всего двигателя. Вместо карбюратора на впускном коллекторе установлена рампа. По сути это отрезок трубы, в которой находится топливовоздушная смесь. Она перекачивается из бака при помощи электрического насоса под небольшим давлением. По умолчанию рампа полностью герметична, от каналов впускного коллектора она отделена электромагнитными клапанами – форсунками. Но вот особенность: в рампе поддерживается постоянное давление, которое регулирует датчик, а качество смеси и количество подаваемого бензина зависят напрямую от того, насколько открыта заслонка дросселя.

Схема инжекторной системы впрыска

Итак, теперь более детально про системы питания инжекторного двигателя ВАЗ-2110. Первым идет по списку бензонасос. Он смонтирован непосредственно в баке, совместно с фильтром, и приводится в движение ротор двигателя только при включении зажигания (при условии, что в рампе давление ниже минимального уровня). Далее топливо поступает по трубкам в рампу. Здесь происходит образование смеси. Воздух же сначала проходит через фильтр для очистки. Гибким патрубком корпус фильтра соединен с дроссельным узлом.

Система датчиков

Не менее интересен двигатель ВАЗ-2110 (8 клапанов). Инжектор, устройство системы управления, если быть точнее, включает в себя множество датчиков. Весь контроль происходит при помощи датчиков. Так, между фильтром и дросселем находится датчик массового расхода воздуха. На самой заслонке смонтирован датчик положения. В рампе — давления. Кроме того, между вторым и третьим цилиндрами на поверхности блока ДВС расположен датчик детонации. А на шкиве привода генератора – оборотов двигателя. От коробки передач производится замер скорости автомобиля. Все данные, которые поступают от считывающих устройств, подаются на электронный блок управления.

Электронный блок управления

Это, если можно так сказать, самое сердце системы. На ВАЗ-2110 схема инжектора сводится именно к этому устройству. Небольшой корпус с множеством выводом, а внутри расположено самое интересное – микроконтроллер. Вот он-то и регулирует всю работу двигателя. Во внутренней памяти заложена так называемая топливная карта. По ней контроллер определяет, какое количество воздуха и бензина необходимо подать в рампу, чтобы мотор работал в нормальном режиме, не возникало детонации. Но самое главное – на какой промежуток времени необходимо подать импульс на топливные форсунки, чтобы они открылись и впрыснули смесь в камеру сгорания.

Что лучше: карбюратор или инжектор?

А теперь немного о том, какой же будет надежнее двигатель ВАЗ-2110: инжектор или карбюратор? А смотреть нужно с разных сторон на этот вопрос. Например, новичкам придется по вкусу инжектор. Постоянные обороты, нет необходимости в холода перекрывать подачу воздуха, да и трогание с места оказывается намного проще. Но есть еще преимущество – автомобиль на больших скоростях более приемистый. Даже при скорости 120 км/ч при выжимании педали газа машина быстро набирает скорость. У карбюраторных это происходит значительно медленнее. Поэтому совершать обгон на автомобиле с инжектором безопаснее. Но зато при старте со светофора карбюратор запросто «порвет» инжектор. А причина в более высоком крутящем моменте на низах. И стоимость обслуживания, конечно же, у инжекторных «десяток» оказывается выше, так как порой непросто поставить точный диагноз при поломке.

Инъекция молодости: история разработки впрыска ВАЗ

Уже в середине восьмидесятых годов, когда переднеприводные Спутники вовсю сходили с тольяттинского конвейера, инженерам ВАЗа стало ясно, что дальнейшее будущее – однозначно за так называемым впрыском топлива: системой питания, лишенной архаичного карбюратора. Ее разработкой они и занялись – технологическое отставание точно не входило в планы завода.

Не хвастовства ради, а пользы для

Д а и дело тут было отнюдь не в амбициях или желании пустить пыль в глаза потребителю: классическая система питания никак не соответствовала двум важнейшим критериям – стабильности настроек и нормам токсичности. Даже вполне современный по тем временам Солекс нельзя было сравнить с так называемым «инжектором», ведь он не «умел» готовить одинаково сбалансированную по составу топливно-воздушную смесь при разных условиях работы мотора, да и не отличался особой надежностью, требуя регулярной чистки и настройки. В то время как на Западе негласной нормой считалось хотя бы пять лет и 80 000 км без вмешательства в систему питания, не считая регламентной замены фильтров.

Даже беглый анализ показал, что наивысшей стабильностью характеристик и «чистотой выхлопа» обладает именно система питания с электронным блоком управления двигателем, а не механический или электромеханический инжектор. В мире на тот момент существовало немало разновидностей впрыска, и без должного опыта инженерам было непросто принять решение – на каком же именно варианте остановиться? Однако склонялись они именно к электронному управлению, как наиболее прогрессивному и эффективному.

Перспективную систему питания планировали не только (и не столько) для модернизации еще нестарых автомобилей восьмого семейства, сколько для будущей «десятки». Её выпуск планировали начать на стыке восьмидесятых и девяностых годов, и оставаться с устаревшим карбюратором было просто нельзя – особенно если учитывать планы нацеливаться на западный рынок, где «инжектор» давно перестал быть диковинкой, а стал обычным явлением на товарных автомобилях.

Вдобавок на ВАЗе уже тогда в качестве оптимального решения для ВАЗ-2110 рассматривали многоклапанную головку с четырьмя клапанами на каждый цилиндр, а оптимизировать процессы сгорания в таком моторе при наличии обычной системы питания было практически невозможно. В общем, все сводилось к тому, что внедрение впрыска топлива с электронным управлением при запуске следующей модели является одной из основных задач. Причем было решено не только перевести на «инжектор» версии с 16-клапанной головкой, но и оснастить впрыском обычный восьмиклапанный двигатель объемом 1,5 л, известный под индексом ВАЗ-21083.

Не стоит забывать, что в те «золотые» годы экспорт вазовских автомобилей иногда достигал 40% от общего объема выпуска – а это, как известно, доход в виде такой желанной для завода валюты, и грядущее ужесточение экологических норм в Европе для ВАЗа стало бы просто губительным. Не зря ведь экспортные модификации еще с середины восьмидесятых оборудовались системами снижения токсичности отработавших газов – в том числе и с каталитическим нейтрализатором. Впрочем, «кат» был сам по себе не очень эффективен, ведь даже с учетом дополнительной электроники обычный карбюратор получался «слабым звеном» системы по простой причине – он готовил смесь менее точно и стабильно, чем это требовалось.

Совместная работа

Ведущими игроками на рынке разработки систем впрыска в то время были три компании – Bosch, Siemens и General Motors. Предварительные переговоры закончились заключением контракта с GM по простой причине – «джиэм» имел больше опыта и мог предложить максимальный спектр услуг «под ключ».

Первой впрысковый двигатель 2111 «примерила» Lada Baltic. Компоненты GM выдаёт характерный дизайн ДМРВ между корпусом воздухофильтра и патрубком впуска.

Что же должны были сделать специалисты General Motors в рамках контракта? Во-первых, разработать и адаптировать под вазовские моторы впрыск топлива, который бы отвечал нормам Евро-1 и США-93. Во-вторых, для экспортных автомобилей «джиэмовцы» должны были поставить более полумиллиона (!) комплектов систем питания. И, наконец, итогом работы предполагалось приобретение соответствующих лицензий с последующим выпуском компонентов на советских (а в новых реалиях – российских) заводах.

Тип системы питания на Lada Baltic подчеркивал оригинальный шильдик «injection», расположенный на задней двери слева под надписью «LADA»

Уже в 1993 году GM начал поставки комплектов центрального впрыска (так называемого моноинжектора) для Жигулей и Нивы, а впоследствии – и систем распределённого впрыска для Лады Самары. Увы, по объективным экономическим причинам в непростое для новой страны время за шесть лет удалось поставить на конвейер лишь 115 тысяч комплектов вместо запланированных изначально 540 тысяч.

В тот момент на ВАЗе поняли, что нельзя опираться лишь на одного зарубежного партнера и решили подписать в 1995-м контракт и с фирмой Bosch. Это позволило освоить как разработку, так и производство еще одной системы питания, известной впоследствии, как «бошевская». Разумеется, работы по принципиально новой системе питания потребовали длительного пребывания в зарубежных командировках ведущих по проекту специалистов ВАЗа, некоторые из которых занимались этой темой в США по три-четыре года подряд.

На ранних «инжекторах» стояли контроллеры GM импортного производства

В ходе работы над «инжектором» на новую систему питания пытались перевести и такие экзотичные модификации, как 1,1-литровый двигатель ВАЗ-21081. Однако впоследствии было принято решение о том, что малокубатурные модификации «трогать» не стоит, и вазовские конструкторы вместе с зарубежными специалистами сосредоточились на моторах объемом 1,5-1,6 л – как жигулевских, так и «зубильных». А 16-клапанный мотор 2112 должен был стать первым в истории ВАЗа, конструкция которая изначально была «заточена» лишь под электронную систему питания с распределенным впрыском.

Еще в ходе ранних экспериментов над классическими моторами оказалось, что установка каталитического нейтрализатора сильно ухудшает показатели двигателя по мощности и крутящему моменту, поэтому система питания должна была обеспечивать максимальный КПД, чтобы минимизировать «экологические» потери энерговооруженности, неизбежные в любом случае.

На Самаре с так называемой низкой панелью контроллер впрыска разместили на полке под «бардачком»

Система впрыска топлива с электронным управлением была вполне распространенной (но при этом современной) концепцией. Электронный блок управления получал информацию от пары десятков датчиков, на основании которых и строилась коррекция топливно-воздушной смеси, а также остальные параметры – время открытия форсунок, угол опережения зажигания, количество подаваемого в цилиндры воздуха, топлива и так далее. Основную «работу» при этом проделывали несколько важнейших датчиков – например, датчик положения коленчатого вала (без него двигатель вообще не заведется!) и датчик массового расхода воздуха.

Важнейшее преимущество вазовского впрыска, как и большинства подобных систем – «живучесть». Если не отказал электрический бензонасос или «стратегический» датчик ДПКВ и не сгорел контроллер ЭБУ или модуль зажигания, то система худо-бедно, но будет работать даже при отказе нескольких датчиков, перейдя в аварийный режим и работая по альтернативным алгоритмам управления с использованием неких «усредненных» показателей, зашитых в программу.

Сложности

Но гладко было только на бумаге. Освоить столь сложную систему, когда промышленный гигант СССР уже почил в бозе, стало для ВАЗа непростой задачей. Впрочем, при интеллектуальной поддержке зарубежных партнеров с ней вполне справились – по крайней мере, «инжектор» уже к концу девяностых годов стал не просто работоспособной, но и вполне серийной системой питания для ВАЗов.

Датчик массового расхода воздуха – один из самых дорогих компонентов системы питания с распределённым впрыском

Конечно, многое пошло «не так и не туда». Попытки привлечь к производству «оборонку» так и закончились ничем, да и работа в Штатах была закончена еще в 1994 году – до постановки впрыска на конвейер. Кроме впрысковой версии мотора объемом 1,1 л, в итоге так и не удалось освоить 16-клапанную версию Самары, хотя адаптация агрегата 2112 к кузову 21093 была проведена еще на ранних стадиях работы по впрыску. Лишь намного позднее многоклапанный мотор все же встал под капот Самары в заводском исполнении – точнее, «околозаводском», от компании «Супер-Авто».

Для поглощения топливных паров предусмотрено специальное устройство – адсорбер

Некоторые компоненты пришлось оставить импортными – например, датчик кислорода, форсунки и ДМРВ. Блоки под заказ выпускали на Bosch, а со временем были освоены и контроллеры отечественного производства. Остальные же компоненты (датчики, впуск, выпуск и система подачи топлива из бака) были освоены почти самостоятельно.

При наличии некоторых версий БК, считывать ошибки и обнулять их на впрысковом двигателе ВАЗ можно прямо с «бортовика»! Разъем OBD-2 так называемой К-линии: именно сюда нужно подключаться для диганостики «вазоинжектора»

Еще в процессе работы в США вазовские конструкторы поняли, что американский подход к настройке некоторых компонентов (в частности, датчика системы детонации) на малолитражном двигателе ВАЗ, да еще в российских реалиях, не совсем оптимален. Именно поэтому вместо «защитной» функции на него возложили активную борьбу с детонацией путём индивидуального управления углами зажигания на основании показателей датчика.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector