Высокий блок цилиндров для ваз (5 видео)

Увеличение объема двигателя внутреннего сгорания является самым простым способом поднять крутящий момент (в большей степени) и мощность мотора. Существует несколько возможных вариантов по увеличению объема двигателя ВАЗ-21083 (возьмем его за пример, т.к. его производные, двигатели ВАЗ 2111, 2112, используют практически одинаковые по конструкции блоки цилиндров):

Первый (более «народный», т.к. дешевый) – расточка блока цилиндров под больший диаметр поршня. Затратная часть – работы по расточке блока цилиндров, стоимость комплекта поршней и колец большего диаметра.

Второй способ (более дорогой) – замена штатного коленвала на другой, имеющий больший радиус кривошипа –> больше ход поршня –> больше объём. Затратная часть – коленвал (ход 74,8мм, 75,6мм, 78мм, 79мм, 80мм, 84мм, 86мм, 88мм), комплект специальных поршней под данный коленвал (т.к. блок цилиндров имеет определенную, конечную высоту), поршневые кольца, ну и работы по расточке блока цилиндров под заданный комплект поршней.

На удивление, рост рабочего объема поршневого двигателя не всегда самый выгодный способ форсировки – иногда, в зависимости от того, что вы хотите получить от мотора, выгоднее доработать головку блока цилиндров (ГБЦ) с установкой спортивного или тюнингового распределительного вала и после этих операций «снять» большую мощность с вашего силового агрегата, не вмешиваясь в геометрию блока цилиндров. А зачастую, необходима комплексная доработка, т.е. увеличение объема, установка тюнинговых распредвалов с доработкой ГБЦ и т.д. Но об этом читайте в отдельной статье.

Кроме ГБЦ, достаточно большое влияние на характер мотора оказывает содержимое и «геометрия» блока цилиндров. Сейчас мы не будем обсуждать разные типы поршней и их форму, весовые характеристики коленвалов (читайте статью «Облегчение коленвала»), хотя бесспорно они вносят определенный вклад в характер будущего тюнингового или спортивного двигателя. Сейчас мы поговорим об R/S.

Существует такое понятие, как отношение длины шатуна к ходу коленвала, эта характеристика и сам диаметр кривошипа коленвала (ход поршня) существенно влияют на «дыхание» мотора: ведь по своей сути, ДВС – это насос, который прокачивает через себя определенный объем смеси воздуха с топливом за определенный промежуток времени.

В данной статье мы рассмотрим влияние соотношения длинны шатуна и диаметра кривошипа коленвала на «характер» мотора двигателей семейства переднеприводных ВАЗ. В англоязычной литературе это соотношение именуется R/S (rod to stroke ratio), и ему уделяется достаточно серьезное внимание при доработке спортивных двигателей.

Многие источники считают, что «золотой серединой» блока цилиндров является величина R/S, равная 1,75. В интернете вы сами можете при желании найти достаточно много выкладок и расчетов по геометрии блока цилиндров моторов «Honda». Отчасти все они будут справедливы и для блоков цилиндров ВАЗ, так как в обоих случаях речь идет о двигателях относительно небольшого рабочего объема (моторы «Honda» серий В16А – В20В с объемом от 1,6 до 2,0 литров соответственно, что вполне соотносится с литражом моторов ВАЗ 21083 (2112), получаемым при форсировании путем увеличения рабочего объема).

Вот для примера геометрия легендарного мотора В16А (объем 1587 куб.см., мощность 160ЛС.; это первый «гражданский» мотор, имеющий удельную мощность 100 ЛС/литр):
длина шатуна: 134 мм
ход коленвала: 77 мм
соотношение R/S: 1,74 (что, как видно, практически близко к «золотой середине»)

Посмотрим какая обстановка с отечественными блоками цилиндров (на примере блока цилиндров ВАЗ 8-го семейства, заводские варианты «геометрии»)

Двигатель 21081: объём 1099куб.см.
ход коленвала 60,6 мм
диаметр поршня 76 мм
длина шатуна 121 мм
R/S = 1,996

Двигатель 2108 (блок цилиндров 194,8мм): объём 1288 куб.см.
ход коленвала 71 мм
диаметр поршня 76 мм
длина шатуна 121 мм
R/S = 1,7

Двигатель 21083 (блок цилиндров 194,8мм): объём 1499 куб.см.
ход коленвала 71 мм
диаметр поршня 82 мм
длина шатуна 121 мм
R/S = 1,7

Двигатель 21084 (блок цилиндров 194,8мм): объём 1580 куб.см. (выпускался ОПП «АвтоВАЗа»)
ход коленвала 74,8 мм
диаметр поршня 82 мм
длина шатуна 121 мм
R/S = 1,61

Необходимо отметить, что сейчас существуют блоки цилиндров увеличенной высоты: 197,1мм (+2,3мм); 198,3мм (+3,5мм); 199,5мм (+4,7мм), а также большой ассортимент мотокомплектов различной геометрии, позволяющие получить необходимый рабочий объем и заданную величину R/S.

Читайте также: Блок цилиндров ямз 240нм2

Содержание

Эффект большого R/S:
Эффект малого R/S:
Вопросец по высоте блока
Высокий блок цилиндров для ваз
🎬 Видео

Эффект большого R/S:

Плюсы: Позволяет поршню дольше находиться в ВМТ, что обеспечивает лучшее горение топливной смеси, т.е. более полное сгорание топливной смеси, более высокое давление на поршень после прохождения ВМТ, более высокая температура в камере сгорания. В результате хороший момент на средних и высоких оборотах.
Длинный шатун уменьшает трение пары «поршень-цилиндр», а это особенно важно при рабочем ходе поршня.

Минусы: Блок цилиндров, собранный с достаточно большим значением R/S не обеспечивает хорошее наполнение цилиндров на низких и средних частотах вращения коленвала, из-за снижения скорости воздушного потока (из-за уменьшения скорости движения поршня после ВМТ, в момент открытия впускного клапана).
Большая вероятность появления детонации из-за высокой температуры в камере сгорания и длительного времени нахождения поршня в ВМТ.

Эффект малого R/S:

Пюсы: Обеспечивает очень хорошую скорость наполнения цилиндров на низких и средних частотах вращения коленвала, так как скорость движения поршня от ВМТ больше, разряжение нарастает быстрее, что улучшает наполнение цилиндров, более высокая скорость движения топливовоздушной смеси делает смесь более гомогенной (однородной) что способствует лучшему сгоранию. Преимущества: более низкие требования к доработке и диаметрам каналов ГБЦ, чем на блоке цилиндров с высоким соотношением R/S.

Минусы: Малая величина R/S означает, больший угол наклона шатуна. Это значит, что большая сила будет толкать поршень в горизонтальной плоскости. Для блока цилиндров это означает следующее:

Большая нагрузка на шатун (особенно на центр шатуна), что делает разрушение шатуна более вероятным. Разрушение шатуна само по себе мало вероятно, кроме случаев обрыва, при заклинивании и гидроударе, как правило, шатун рвется у верхней или нижней головки под углом приблизительно 45 градусов к оси шатуна с возможным выходом из блока цилиндров.
Увеличение нагрузки на стенки блока цилиндров, большая нагрузка на поршни и кольца, увеличение рабочей температуры вследствие повышенного трения, как результат, более быстрый износ стенок блока цилиндра, колец, и ухудшении условий смазки. Износ этого участка блока цилиндров зависит от величины смещения оси пальца относительно оси поршня и от значения максимального угла наклона шатуна, т.е. при применении «кованных» поршней со смещенным пальцем, износ блока цилиндров будет меньше чем при применении стандартных поршней.
Более короткий шатун также увеличивает скорость движения поршня, что влияет на износ блока цилиндров и увеличение трения. Максимальная скорость поршня приходится на угол около 80 градусов поворота коленвала от ВМТ, для мотора с коленвалом 74,8мм при 5600 оборотов в минуту она равна 22,92м/с при шатуне 121мм., и 22,80м/с., при шатуне 129мм.

Наиболее весомым является зависимость ускорения поршня от длины шатуна. Большие значения ускорения положительно влияют на наполнение цилиндров на малых оборотах, что ведет к «тяговитости» двигателя в следствии лучшего наполнения. Но на высоких оборотах из-за инерционности потока во впускной трубе происходит эффект запирания на впускном клапане (т.е объем цилиндра над поршнем растет быстрее, чем может заполняться через клапанную щель, что ведет к ухудшению наполнения и мощностных характеристик на высоких оборотах). В случае длинного шатуна на малых оборотах происходит обратный выброс смеси, но на высоких нет явления запирания.

По вполне понятным причинам АвтоВАЗ комплектует свои блоки цилиндров шатуном длинной 121мм (он обеспечивает 83-му мотору R/S = 1,7, что вполне удовлетворительно). Но для тюнинга, когда используются коленвалы с большим радиусом кривошипа, шатун 121 мм обеспечивает не очень хорошее отношение R/S, поэтому на рынке нестандартных, спортивных запчастей существуют и продаются шатуны с большей длинной: от 126мм до 146мм.

шатун 121мм облегчённый шатун 129мм шатун 131мм H-образный шатун 143,5мм H-образный шатун 146мм

Еще не стоит забывать, что увеличенные хода коленвала компенсируются уменьшением компрессионной высоты поршня (смещением поршневого пальца вверх) или увеличением высоты блока цилиндров. Т.к. компрессионную высоту поршня можно уменьшать до определенного предела, то следующим шагом будет замена блока цилиндров на более высокий, что повлечет за собой немалые расходы финансовых средств. Все эти действия направлены для того, чтобы увеличить значение R/S блока цилиндров.

Читайте также: В цилиндр вписана правильная треугольная призма площадь боковой поверхности цилиндра

Видео:Lada Samara Толстостенный блок цилиндров ВАЗ 21083 с поршнями SUZUKI (как увеличить объём двигателяСкачать

Вопросец по высоте блока

Я правильно понимаю что высота это расстояние от центра оси колена до верхнего края блока?

т.е. для того чтобы подсчитать недоход поршня нужно из этой высоты вычесть длину колена, длину шатуна и расстояние от пальца до края поршня?

если так, то подскажите растояние смещения пальца для поршней 82мм?

а какое точно? чета какаято хрень получается вот например известно что у 213го двигателя недоход поршня 2мм.

считаем — блок 214,58мм — колено 40мм — шатун 36мм = 138,58. вычитаем эти 2мм недохода и получаем 126.58мм

приношу свои извинения! подсчитав на своем же калькуляторе СЖ получаем ее в районе 9.2 с учетом выямок в поршнях на память 9ю2 кубика. и недоходе как ты сказал 0.4мм.

так что все правильно — 213 блок ниже чем 03.

вот она А чего про «классическую» эволюцию рассказывать? Всё банально просто: имелось всего два варианта диаметра цилиндров (76 и 79 мм) и два варианта коленчатых валов (с ходом кривошипа 66мм и 80мм). На этой основе создали 4 варианта двигателя: 76х66=2101 (1198см3), 79х66=21011 (он же 2105 только с ремнём привода ГРМ; 1294см3), 76х80=2103 (1452см3) и 79х80=2106 (1569см3). На это дело накладывается два варианта степени сжатия, зависящей от головки цилиндров: до 1978г. была степень сжатия 8,8 с конца 1978г. пошла универсальная головка блока цилиндров с маркировкой 21011 и степенью сжатия 8,5 (по ходу дела отмечу, что у всех двигателей «классики» степень сжатия одна и таже, т.к. компенсация увеличения степени сжатия у длинноходных двигателей 2103 и 2106 сделана с помощью увеличения высоты блока цилиндров и поршень в ВМТ не доходит до выхода из блока 2мм, а у 2101 и 21011 — вровень; компенсация по диаметру цилиндра (т.е. 76 и 79 мм) выполнена за счёт проточки днища поршня 21011/06 79мм или выполнения выемок под клапана в поршне двигателя 2105.

Отсюда и разнящиеся данные по мощности двигателей + принятый новый ГОСТ в 1981 году (ГОСТ 14846-81 нетто), которые запутали ситуацию в конец + к этому ещё постарался Авто-ВАЗ в 1997 году, который пересчитал все свои «лошадки» с учётом использования вместо Аи-93 нынешнего Аи-92. Потом ещё есть разноголосица при установке электровентилятора системы охлаждения и без оного, т.е. на помпе охлаждения! Не хило Да? Ну, попробуем разобраться в этой хренотене, итак:

1. До 1981 года и степени сжатия 8,8

— двигатель ВАЗ-2101 = 62л.с. при 5600 об/мин, макс.крутящий момент кГм при 3400 об/мин = 8,9.

— двигатель ВАЗ-21011 = 69л.с. 9,6кГм.

— двигатель ВАЗ-2103 = 77л.с. 10,8кГм (по некоторым источникам при 3500 об/мин.)

— двигатель ВАЗ-2106 = 80л.с. (при 5400 об/мин). 12,1кГм (при 3000 об/мин).

2. После 1981 года и степени сжатия 8,5

— двигатель ВАЗ-2101 = 58,8л.с. при 5600 об/мин, макс.крутящий момент кГм при 3400 об/мин = 8,7.

— двигатель ВАЗ-21011 = 63,7л.с. 9,4кГм.

— двигатель ВАЗ-2105 = 64,8л.с. 9,4кГм.

— двигатель ВАЗ-2103 = 70,2л.с. 10,6кГм.

— двигатель ВАЗ-2106 = 74,5л.с. (при 5400 об/мин). 11,8кГм (при 3000 об/мин).

После перехода с Аи-93 на Аи-92 все «классики» в зависимости от типа привода вентилятора системы охлаждения потеряли от 0,1 до 0,5 л.с., также потеряли максимального крутящего момента от 0,2 до 0,4 кГм.

Последний классический (с натягом так сказать) двигатель — это двигатель ВАЗ-21213 (82х80=1,69л) и его длинноходовой собрат ВАЗ-2130 (82х85=1,78л). По данным 1999 года:

— степень сжатия 21213 — 9,3 ; 2130 — 9,4

— максимальная мощность при 5200 об/мин ВАЗ-21213 — 78,9л.с., ВАЗ-2130 — 82,3л.с.

— максимальный крутящий момент кГм при 3200 об/мин ВАЗ-21213 — 12,9 ; ВАЗ-2130 — 14,2.

По непонятным причинам все данные двигателей в описании ВАЗ-21213,21214,21217,2129,2130,2131 издательства «Третий Рим» сильно занижены, например известный нам дв. ВАЗ-2106 (вариант ВАЗ-21217 Нива) имеет 73 л.с. и максимальный момент 11,4 гКм. Может Нивы имеют самые слабые конвейерные движки?

З.Ы. 1 л.с. — это сила которую развивает лошадь длиной 1 метр и весом 1 кг.

Видео:Особенности сборки низкого блока цилиндров ВАЗ с коленвалом 74,8 ммСкачать

Высокий блок цилиндров для ваз

По внешним элементам и конструкции блок цилиндров 2103 мало чем отличается от блока ВАЗ 2106. Основным отличительным параметром, является диаметр цилиндров. Для ВАЗ 2103 он составляет – 76мм. а для ВАЗ 2106 -79мм.

Читайте также: Залить бензин в цилиндр скутера

С правой стороны, на поверхности «03» блока, имеется отлитая надпись — «2103» и соответственно «2106» — для «06». С левой стороны, возле верхней плоскости БЦ, напротив 3-го цилиндра, отлиты надписи «03» или «06».

С 2005 года, на блоках, в районе 3-го цилиндра, появился прилив. Однако на серийных двигателях, с блоками цилиндров 2103 и 2106, этот прилив так и не был задействован для размещения ни датчика детонации, ни для размещения другого навесного оборудования.

Для лучшей распознаваемости, блоки окрашиваются в различные цвета. Бл. цилинд. 2103 окрашен в серый цвет, а блок цилиндров 2106 — в голубой цвет.

При сборке двигателя, блоки цилиндров ВАЗ 2103 и ВАЗ 2106 комплектуются крышкой привода 2101-1002060-01. На «классических» двигателях в инжекторном исполнении устанавливается крышка привода — 21214-1002060.

Блок цилиндров 21213 уже в большей мере отличается от «03-го» и «06-го» блоков. Особенностью БЦ ВАЗ 21213 стал увеличенный диаметр цилиндров – 82 мм. Такой диаметр еще позволяет сохранить полости рубашки охлаждения между соседними цилиндрами. В дальнейшем, на базе этого блока были разработаны несколько других моделей. После проведения унификации формы отливки , можно говорить скорее о модификациях блока цилиндров 21213, чем об оригинальных изделиях — блоках 21214, 2123 или 2130.

На бл. цилинд. 21213 отсутствуют отверстия для крепления дополнительного навесного оборудования и датчиков, применяемых на инжекторных двигателях.

С правой стороны на корпусе имеется отлитая надпись — «21213», С этой же стороны, между вторым и третьим цилиндром появился прилив. На блоке 21213, на приливе отсутствует резьбовое отверстие. Может быть вариант, когда отверстие есть, но резьба не нарезана. На других моделях, с инжекторным вариантом двигателя, на этом приливе, имеется отверстие с резьбой М8 — под датчик детонации.

С левой стороны, на корпусе, в центре, надпись – «213». Рядом с местом установки масляного фильтра, ниже места установки бензонасоса, есть два необработанных прилива. Прилив в верхней части отливки, напротив третьего цилиндра, стал выше, чем на «03» или «06» блоках.

На карбюраторном двигателе, совместно с блоком 21213 применяется передняя крышка 2101. Изделие окрашивается в серый цвет.

Для БЦ 2130 используется та же отливка, что и для модели 21213. Особенностью блока цилиндров 2130, является увеличенная высота корпуса. ( см. Размеры блока цилиндров). Для внешнего отличия блок цилиндров 2130, в районе сапуна метится краской.

Других отличий между блоками 21213 и 2130 – нет.

На данный момент серийно выпускаются несколько модификаций двигателя ВАЗ 21214. Все они, являются инжекторными и на всех этих двигателях применяется блок цилиндров ВАЗ 21214. Блок цилинд. 21214 — это все тот же узнаваемый «21213-й» блок. На поверхности корпуса, с правой стороны, отлита надпись – «21213». На отливке присутствуют все приливы, которые имеются и на модели ВАЗ 21213. Особенностью блока ВАЗ 21214, является наличие отверстий на этих приливах. В первую очередь, это резьбовые отверстия под датчик детонации, кронштейн насоса ГУР и кронштейн модуля зажигания. Существует еще одно отличие блоков цилиндров 21214, 2123, 21213. Это отличие связанно с маркировкой изделий. (см. Конструкция блока цилиндров). Блок окрашивается в серый цвет.

На место распределителя зажигания устанавливается фиксатор шестерни привода масляного насоса. Совместно с блоком цилиндров 21214, на двигатель устанавливается крышка привода — 21214-1002060. На крышке имеется кронштейн для установки датчика положения коленчатого вала.

Отверстие под бензонасос закрывается специальной заглушкой 21214-1002043.

Особенностью блока цилиндров ВАЗ 2123 можно считать наличие дополнительных резьбовых отверстий для крепления кронштейна масляного фильтра( 2123-1012028 ). В остальном блок цилиндров 2123 ничем не отличается от «21214-го». Изделие окрашивается в серый цвет.

На все модификации двигателя ВАЗ 2123 устанавливается крышка привода — 2123-1002060-10. Крышка похожа на мод. 21214, но имеет три шпильки для крепления элементов привода вспомогательных агрегатов. Кроме этого, кронштейн крепления датчика выполнен более высоким, это смещение положения датчика вдоль оси коленчатого вала необходимо из-за использования на двигателе более широкого поликлинового ремня.

На блок цилиндров 2123 устанавливаются оригинальные кронштейны подвески двигателя.