Двигатель ВАЗ 21213: технические характеристики
Одним из самых известных автомобилей завода ВАЗ является внедорожник «Нива». Машина начала производиться в 1976 году и, пройдя через ряд модернизаций, продолжает оставаться на конвейере под обозначением 4х4 или 4х4 «Урбан».
Общие сведения
При создании автомобиля «Нива» конструкторы столкнулись с отсутствием мотора подходящей мощности. Имевшиеся двигатели с объемом 1,2-1,5 литра мало подходили для машины с приводом на все колеса. Положение спасло появление большего по объему мотора модели 2106. За счет максимально возможного увеличения диаметра цилиндров его литраж довели почти до 1,6 литра, а мощность достигала 80 сил. Именно этот мотор и стал основным силовым агрегатом «Нивы» на более чем 20 лет.
В середине 90-х «Нива» прошла модернизацию, в ходе которой в ее конструкцию был внесен ряд изменений. Поменялось оформление задней части машины, а также многие элементы интерьера внедорожника. В качестве базового силового агрегата стал применяться 1,7-литровый двигатель ВАЗ-21213. Изначально мотор разрабатывался для модернизированной машины седьмой модели, но проект внедорожника оказался более перспективным.
Основные отличия
Мотор использует в качестве основы блок от двигателя шестой модели. Но в нем установлены новые поршни, имеющие оригинальную конструкцию. Из-за этого потребовалось внедрить некоторые решения в компоновку головки блока и шатуны мотора. Ранние версии мотора оснащались карбюратором схемы «Солекс» (модель 21073), который помог сократить расход топлива и снизить количество вредных компонентов в выхлопных газах.
На момент выхода обновленной «Нивы» на рынок подобная система подачи топлива обеспечивала вполне приемлемые технические характеристики двигателя ВАЗ-21213. Мощность мотора выросла незначительно – всего до 79 сил, но гораздо важнее был полученный прирост крутящего момента, который составлял почти 125 Н/м. Благодаря этому «Нива» стала заметно лучше преодолевать сложные участки дорог. При этом двигатель использовал в качестве топлива самый распространенный сорт бензина – А92.
Блок двигателя
Основная корпусная деталь двигателя не претерпела значительных изменений и изготавливалась методом литья из чугуна. Такой материал позволял получить значительную жесткость и долговечность конструкции при приемлемых значениях веса. Масса полностью укомплектованного двигателя ВАЗ-21213 «Нива» не превышает 117 кг.
В блоке имеются четыре отверстия цилиндров с диаметром 82 мм, который является предельно допустимым для конструкции. Попытки дальнейшей расточки блоков, с целью дополнительного увеличения объема, успехов не принесли. Между цилиндрами имеются пролитые в теле блока каналы для охлаждающей жидкости, подающейся под давлением от помпы. Сама помпа размещена на специальном месте - на лобовой части двигателя - и имеет ременной привод через систему шкивов. Схему каналов системы охлаждения несколько изменили из-за увеличения диаметра цилиндров.
В нижней части блока выполнены пять выемок под сменные вкладыши опор коленчатого вала двигателя. Три опоры, размещенные в центральной части, имеют дополнительные приливы и служат ребрами жёсткости блока. Для предотвращения течи масла вал уплотнен с торцов сменными резиновыми сальниками. Нижняя часть мотора закрыта поддоном, в котором находится запас масла для системы смазки. В конструкции поддона имеется специальная выемка, в которой размещаются элементы привода колес передней оси.
Валы двигателя
Основной вал мотора позаимствован от силового агрегата третьей модели (с объемом 1,5 литра). Он имеет кривошипы с радиусом вращения 40 мм, что обеспечивает 80 мм ход поршней мотора. Для уменьшения вибраций и обеспечения более равномерной работы на валу имеются дополнительные грузы-противовесы. Они размещены на всех щеках вала и выполнены одной деталью с валом. Одним из отличий вала двигателя ВАЗ-21213 стало небольшое увеличение диаметров всех шеек вала (всего на 0.02 мм). Такое решение продиктовано стремлением уменьшить масляный зазор при работе мотора. Снижение зазора снижает усилие, необходимое для вращения, и немного улучшает общие характеристики мотора.
Внутри вала имеется специальный канал, по которому осуществляется подача масла под давлением к нагруженным элементам конструкции. При вращении вала масло проходит в каналах дополнительную очистку от крупных примесей за счет центробежной силы. Грязь откладывается в специальных отверстиях, закрытых винтовыми пробками. Очистка этих отверстий производится в ходе ремонта мотора.
На носке вала установлена шестерня привода системы распределения и шкив, который служит для привода ремня помпы и генератора. Между шестернями основного и распределительного валов установлена цепь двойной конструкции, состоящая из 116 звеньев. Для натяжения цепи имеется специальное устройство с увеличенной длиной рабочего элемента (башмака), которое изгибает одну из боковых ветвей и выбирает излишек длины. От этой же цепи осуществляется привод насоса системы смазки двигателя. Вал распределения имеет кулачки с измененным профилем, который позволил увеличить время открытия клапанов впуска.
Поршневая группа
Эти детали двигателя ВАЗ-21213 изготовлены из алюминия и не являются заимствованными. В донной части поршней имеется специальная выемка, выполняющая роль части камеры сгорания, а также две кольцевые выборки под тарелки клапанов. Герметичность пары поршень-цилиндр обеспечивают три кольца. На донной части каждого поршня обозначен класс детали, который отражает диаметр поршня и диаметр отверстия под установку пальца. Еще одним важным отличием поршней стал одинаковый вес, что значительно упрощает процедуру подбора новых деталей.
Шатуны двигателя 21213 имеют специальную конструкцию, благодаря которой увеличена прочность и ресурс детали. Крышки вставок шатунных подшипников крепятся болтами специальной конструкции, которая предотвращает снижение затяга в процессе работы.
Электрические компоненты
На двигателе ВАЗ-21213 устанавливается генератор, который одновременно служит механизмом натяжки ремня привода. Для этого он имеет подвижную опору, которая после установки натяга зажимается гайкой. Запуск мотора выполняется от электрического стартера, установленного в приливе на картере сцепления.
Зажигание включает специальный датчик, который подает импульсы зажигания и общую на все свечи катушку. Работой этих элементов управляет коммутационный блок.
Развитие мотора
Поскольку карбюратор двигателя ВАЗ-21213 не позволял дальнейшего улучшения экологических характеристик мотора, то его сменила система впрыска. Такой силовой агрегат получил обозначение 21214 и небольшую прибавку в мощности и в крутящем моменте. Еще одним направлением развития стал вариант 2130, который устанавливается на «Шевроле Нива». На сегодняшний день в серии остаются все три варианта моторов с инжектором – 21213, 21214 и 2130.