8ми клапанные моторы ваз

8ми клапанные моторы ваз

В конце 2010 года к нам обратился клиент, который хотел построить мощный двигатель на восьмерку (ВАЗ 21083). Проект задумывался как шоу-стоппер — основные силы и финансы хозяин авто направил на переделку кузова и салона. Оставить под капотом стандартный двигатель объемом 1.5 литра желания уже не было.

Однако, мы были ограничены бюджетом автомобиля — на двигатель нам выделили не так уж много средств, да и то в рассрочку. По-этому сразу отпали все дорогостоящие вещи вроде турбины, 16-ти клапанной ГБЦ, и дросселей.

Размышляя над проектом, автор предложил хозяину авто реализовать давнюю идею, которую он вынашивал еще для своей восьмерки. Та восьмерка умерла от старости кузова, так и не дожив до такого двигателя (впрочем, оно и хорошо, т.к. гнилой кузов такого бы не выдержал). Следы той восьмерки еще можно найти в анналах истории — здесь мы делали ей двигатель в 2007 году, а здесь и здесь кузов уже агонизировал. Машина умерла, но идея — нет.

Итак, концепция двигателя была предложена следующая. «Полторашный» блок цилиндров наращиваем в высоту плитой, ставим коленвал с ходом 84 мм, и полноценной шатунной шейкой — и выходим на объем 1.8 литра. Головку оставляем 8-ми клапанную, но дорабатываем ее по полной программе и реализуем некоторые новые разработки и хитрости. Карбюратор для начала оставляем вертикальный Солекс, с оригинальным коллектором. Выхлоп — прямоточный (клиент поначалу поставил прямоточный глушитель, весьма шумный, но впоследствии вернулся к тихому глушителю), обязательно ставим паук 4-2-1 и прямоточный резонатор.

Учитывая, что автор хотел проверить идею, хозяину авто предоставили большую скидку на работы — многое было сделано по очень низкой цене.

Согласовав основные направления работы, к нам привезли двигатель — большой слипшийся кусок грязных полуфабрикатов. Мотор старый, как и машина. Головка имеет клеймо — «сделано в СССР». На машину хозяин купил новый кузов и начал заниматься его переделкой, а мы — заниматься двигателем. Пробка поддона была сорвана напрочь. Как слить масло решили просто — в пробке просверлили дырку.

Далее автор просит простить сухость и краткость отчёта, а так же отсутствие многих фотографий. Публикация всех фотографий позволила бы раскрыть многие технологические секреты и нюансы, а мы бы не хотели этого. Постройка двигателя такого уровня — крайне нетривиальная задача, с огромным количеством подводных камней и проблем. Многие решались очень трудно и автор не хотел бы рассказывать о них.

Наращивание блока плитой

Коленвал приобрели в Тольятти, ход шатунной шейки 84 мм, вместо стандартного хода 71 мм для 1.5 литрового двигателя. Коленвал недешевый — около 16 тыс.руб. Шатунная шейка полнобазовая, т.е. под ВАЗовский вкладыш.

Взяли второй блок 21083, отрезали от него верхушку, соединили с родным блоком. На словах всё просто, но в процессе данной работы было решено большое количество технологических проблем и вопросов. Работа долгая, сложная и весьма трудоёмкая. Покажем малую часть фотографий.

«Дырявый» впускной коллектор

Впускные каналы в головке и коллекторе нам были нужны экстремально большие. Головка 21083 не позволяет сделать большой впускной канал по диаметру, но мы успешно решили эту проблему, обеспечив кубатуре в 1.8 литра свободный «вдох».
Впускной коллектор был буквально выпотрошен. Диаметры каналов увеличились очень сильно. Не будем афишировать диаметр канала — на фото видно, что он значителен.

Головка блока цилиндров

Как уже говорилось выше, исходя из ограниченности бюджета, решили оставить восьмиклапанную головку, с прицелом на то, что-бы вытащить из нее всё, на что она способна. Каналы распилили не просто предельно, а экстремально. Не будем приводить цифр диаметров каналов, скажем лишь, что каналы такого диаметра на 21083 голове мы делали впервые и оправданы они только для больших объемов «низа». Разумеется, превзойти 16 клапанную головку по пропускной способности вряд-ли возможно, да мы и не ставили такую цель — нам было важно получить максимум отдачи именно от восьмиклапанной головки.
Распредвал мы выбрали предельный из линейки Нуждина, работающий на серийных толкателях с шайбами (цельники ставить не было желания), с подъемом 12.36 мм. Клапана заменили на увеличенные, поставили жесткие пружины клапанов.

Распредвал 2110 Нуждин 12.36 СПОРТ
Доработанные каналы (экстремальные диаметры)
Доработанные камеры сгорания
Дюралевые тарелки пружин K-POWER (роспуск пружин 3 мм)
Жесткие одинарные пружины клапанов Германия
Импортные сухари клапанов
Замена седел на увеличенные (жаростойкая сталь, 11% хром)
Клапана увеличенные 39х34 мм
Втулки направляющие — бронзовые (импортная заготовка)
Принудительная смазка толкателей клапанов
Регулировочные шайбы доработаны по RS-технологии
Завтуливание масляного канала

Когда автор в Тольятти обсуждал с Нуждиным А.М. проект данного двигателя, Александр Михайлович высказал мысль, что мне не удасться удержать степень сжатия на приемлимом уровне, при таком объеме двигателя и такой ГБЦ, и потребуется высокооктановый бензин. Дело в том, что я хотел поставить плоский поршень, без выемок и циковок. С большим удовлетворением константирую, что автору удалось решить проблему с высокой СЖ, и автомобиль использует бензин Аи95! Замер ВСХ был сделан именно на 95-ом бензине.

КПП и привода

Коробку перебрали. Ряд остался временно серийный, главную пару по настоянию хозяина авто поставили 4,1 — это было большой ошибкой — как выяснилось впоследствии, передачи получились слишком короткие. Привода перебрали, ШРУСы поменяли местами, промыли, заложили смазку ХАДО и поставили новые чехлы.

Сборка двигателя

Еще одна составляющая двигателя — шатунно-поршневая группа. Поскольку бюджет был ограничен, использовали облегченную ШПГ от Приоры. Длинный шатун 133 мм обеспечивает хорошее RS-соотношение для такого объема, легкий поршень и тонкие кольца — снижение мехпотерь и высокую мощность. Кольца — наборные, что очень важно.
Маховик так же был облегчен.

Ставим блок цилиндров в отсек и накрываем головкой. Большая морока была с пауком — из-за выросшего в высоту блока, коллектор начал задевать за стабилизатор. Карбюратор — доработанный Солекс 26х26.

Общий вид машины (без бамперов):

После небольшой обкатки мы замерили мощность двигателя, сняв график ВСХ (внешняя-скоростная характеристика). Результат превзошел все наши ожидания. Двигатель показал максимальную мощность в 169 л.с. при 6500 об. Максимальный крутящий момент — 21.7 кг при 4900 об. Потенциальный диапазон двигателя — до 8000-9000 об. На первом пробном заезде мотор легко бросил стрелку тахометра в 8000 об.
По графику видно, что на 2000 об крутящий момент составляет 15 кг, а после 3500 об начинается резкий рост момента («подхват»).
Холостой ход — 1500 об.

После запуска двигателя мы сняли несколько видео-роликов, объединив их в один, и выложили на Youtube. В ролике показан холостой ход двигателя, и несколько пробных заездов автомобиля со стороны. Видно, что передачи очень короткие (из-за ГП 4.1), и колеса 22545R16 буксуют на асфальте.

Необходимо понимать, что данный двигатель — класса спорт, со всеми вытекающими отсюда последствиями — высокая техническая сложность, относительно небольшой ресурс, связанный с большими оборотами и нагрузками. Двигатель получился довольно бюджетным, была использована недорогая шатунно-поршневая группа от Приоры. По мере развития проекта, будем дополнять отчёт новыми подробностями.

Мотор перемолол шестерню вторичного вала. Об этом мы написали небольшой материал с фотоотчётом и выложили в Кунсткамере. Теперь в двигателе установлена длинная главная пара 3,7.

Статья написана: 18 февраля 2012 г.
Обновление: 26.02.12:
Автор статьи, фото-видео материалов: © Квазар
Запрещены без письменного разрешения автора: перепечатка статьи целиком или частично, перепечатка и использование фото-видео материалов, равно как их изменение и редактирование в целях дальнейшей публикации на сторонних сайтах.

Чем отличается 8 клапанный двигатель от 16 клапанного

Наиболее распространенным вариантом бензинового двигателя, встречающимся на подавляющем большинстве легковых автомобилей начального и среднего классов, является 4-цилиндровый мотор. Такие агрегаты сочетают в себе относительно высокую мощность, экономичность и доступную цену. Однако между «четверками», даже устанавливающимися на одну и ту же модель, могут иметься существенные различия в производительности и технических характеристиках. Одной из основных причин такой разницы является разное количество впускных и выпускных клапанов на цилиндр. И здесь споры не утихают до сих пор – кто-то рьяно отстаивает 8-клапанные 4-цилиндровые моторы, кто-то убежден, что 16-клапанный двигатель по всем параметрам лучше. Постараемся разобраться, в чем именно заключается разница между ними и какой все-таки двигатель лучше – с 8 или 16 клапанами?

Устройство 8 клапанного двигателя

Такие двигатели используются преимущественно на моделях начального ценового сегмента. Здесь на каждый цилиндр приходится по 2 клапана: 1 на впуск и 1 на выпуск.

Другой немаловажной особенностью таких силовых установок является то, что здесь нужен только 1 распредвал, который управляет системой впрыска бензина и выпуска отработанных газов. Для приведения его в действие достаточно простейшего ременного либо цепного механизма. Такая система гораздо проще в обслуживании и ремонте по сравнению со сложными ГРМ более дорогих машин. А такая элементарная конструкция существенно сказывается на итоговой стоимости автомобиля.

Для примера приведем схему устройства 8 клапанного двигателя ВАЗ-2114.

Плюсы и минусы 8 клапанного двигателя

У такой схемы двигателя, несмотря на ее почтенный возраст, есть немало достоинств:

• простота конструкции – в 8-клапанном двигателе значительно меньше изнашивающихся деталей, соответственно, и ремонт его будет проще и дешевле;
• отсутствие гидрокомпенсаторов – моторам данного типа они попросту не нужны, поэтому конструкция дополнительно упрощается и удешевляется;
• меньшая требовательность к характеристикам масла – 8-клапанные движки позволяют использовать смазку более низкого качества, которая заметно дешевле;
• меньшая чувствительность к качеству бензина – большинство используемых сегодня 8-клапанников были разработаны в те времена, когда топлива лучше 92-го не было;
• небольшие размеры – один распредвал занимает гораздо меньше места, поэтому такие моторы компактнее своих 16-клапанных собратьев, а это облегчает доступ к навесному оборудованию.

Однако есть здесь и немало существенных минусов:

• меньшая мощность – впуск-выпуск через 2 клапана существенно лимитирует количество подаваемого в цилиндры топлива и общую мощность двигателя;
• несколько больший расход топлива – уменьшенная пропускная способность 1 пары клапанов заставляет двигатель прикладывать больше усилий для выталкивания отработанных газов в коллектор, соответственно на это тратится больше энергии;
• шум на больших скоростях – толкатели в процессе работы двигателя изнашиваются, образуются зазоры, из-за чего двигатель начинает ощутимо шуметь;
• необходимость более частой регулировки клапанов – если это игнорировать, то производительность двигателя упадет, а расход топлива, наоборот, вырастет.

Устройство 16 клапанного двигателя

В таких 4-цилиндровых двигателях на каждый цилиндр приходится уже по 2 пары впускных и выпускных клапанов. Для работы такой системы требуется 2 распредвала. А для их слаженной работы используется гораздо более сложный газораспределительный механизм. В то же время 2 впускных клапана позволяют подавать в цилиндры за 1 такт больше топлива – а отсюда существенное увеличение мощности и КПД. В то же время сокращается и расход топлива благодаря наличию 2 выпускных клапанов.

Для прижимания клапанов к валу в таких двигателях часто используются гидрокомпенсаторы. В отличие от 8-клапанников с механическим толкателями такая система работает более плавно и тихо. Также это обеспечивает дополнительную прибавку мощности и дополнительную экономию топлива.

Еще одна специфическая черта 16-клапанников, которая становится особенно актуальной на фоне постоянно ужесточающихся экологических требований, такие моторы благодаря более точной работе газораспределительного механизма более безопасны для окружающей среды.

Для примера приведем схему устройства 16 клапанного двигателя ВАЗ 2112.

Читайте также: Чем отличается инжекторный двигатель от карбюраторного и что лучше.

Плюсы и минусы 16 клапанного двигателя

Итак, вот основные преимущества 4-цилиндровых моторов с 16 клапанами:

• существенная прибавка мощности, увеличенная максимальная скорость и динамика;
• меньший расход топлива и экологичность;
• гораздо меньший уровень шума;

Как видно, плюсы у таких двигателей существенные. Но есть у них и весомые недостатки:

• гидрокомпенсаторы очень чувствительны к качеству масла, рекомендуется использовать только синтетическое масло;
• для эффективной работы «четверки» с 16 клапанами нужен качественный бензин, в идеале не ниже АИ-95;
• конструктивно такие двигатели значительно сложнее, в частности, замена ГРМ здесь, как правило, стоит несколько десятков тысяч рублей;
• сам мотор крупнее, из-за чего доступ к навесному оборудованию усложняется.

Основные отличия 16 и 8 клапанного двигателей

С особенностями этих видов двигателей мы разобрались, теперь конкретизируем отличия между ними.

8-клапанные моторы конструктивно значительно проще, что положительно сказывается на цене всего автомобиля, его обслуживания и ремонта. Однако они значительно уступают в мощности 16-клапанным аналогам с тем же рабочим объемом – в среднем разница в мощности здесь составляет 15-25 л.с. Из-за этого страдает приемистость двигателя, динамика разгона, максимальная скорость.

В то же время 4-цилиндровые моторы с 8 клапанами гораздо проще и доступнее в ремонте. Здесь существенно меньше элементов, которые могут сломаться, а если что-то все-таки выходит из строя, то устранить поломку можно меньшими силами. Да и запчасти для таких моторов, как правило, дешевле.

С экономичностью все не так однозначно. Да, 8-клапанники расходуют больше топлива – но в то же время в них можно лить менее качественный недорогой бензин. Масло тоже может быть не самым дорогим. Еще один спорный момент – использование гидрокомпенсаторов. Они устанавливаются на 16-клапанные двигатели и избавляют от необходимости систематически регулировать клапана. В то же время они иногда выходят из строя, а их замена влетит в копеечку.

Нужно также отметить еще один важный момент: в 16-клапанных двигателях может взаимно заклинить поршень и клапаны – а это неизбежно приводит к затратному ремонту, а иногда и к полной замене двигателя. У 8-клапанников же такой болезни в принципе нет. Однако такие заклинивания встречаются, как правило, на российских и китайских машинах, которые по умолчанию уступают западному и японскому автопрому.

Читайте также: Что такое распредвал в автомобиле и для чего он нужен.

Что лучше 16 клапанов или 8

Итак, попробуем определить, какой вариант и в какой ситуации все-таки будет предпочтительнее. Новые машины с 4-цилиндровыми двигателями, предлагаемые в салонах, практически всегда оснащаются исключительно 16-клапанниками, такие двигатели уже вытеснили с рынка устаревшую 8-клапанную конструкцию. Однако у некоторых производителей, как правило, из нижнего ценового сегмента такие упрощенные варианты еще встречаются. Их главным преимуществом является как раз более доступная цена.

Но, если есть возможность доплатить, авто выбирается для личного, а не коммерческого использования, и обслуживать его самостоятельно вы не собираетесь, то резоннее будет купить машину с 16-клапанным двигателем. Она порадует вас более высокой мощностью и динамикой, а также экономичностью и уменьшенной шумностью.

В ситуации, когда автомобиль берется с рук, 8-клапанные варианты могут оказаться предпочтительнее. Дело в том, что они конструктивно проще и более неприхотливы в выборе топлива и масла, соответственно, здесь шанс взять авто с «живым» и бодрым двигателем будет выше, чем в случае с более чувствительными 16-клапанниками.

Однозначно же сказать, какой вариант лучше, здесь нельзя. Нужно, прежде всего, учитывать собственные цели и задачи, финансовые возможности, условия, в которых будет эксплуатироваться автомобиль. Если для вас первостепенными требованиями являются надежность и неприхотливость, то имеет смысл присмотреться к 8-клапанным модификациям. Если же вам важна скорость, мощность, то выбор лучше делать в пользу 16-клапанных двигателей.

Читайте также: Что такое гидрокомпенсаторы в двигателе и почему они стучат.

Источник