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.
Особенности конструкции
Создавался двигатель 21213 из рабочей версии 2121 с учетом новых разработок для мотора ВАЗ 2107, которые так и не были завершены. Основными отличиями от ДВС Нивы стали:
- поршни новой конструкции;
- изменение параметров ГБЦ и шатунов;
- модернизация коленвала;
- доработка распредвала;
- использование карбюратора Солекс модификации 21073;
- улучшенная система смазки;
- оригинальная конструкция башмака натяжителя цепи.
Поршни 21213КоленвалБашмак цепного натяжителя
Подробное описание узлов содержит мануал завода-производителя. Для снижения себестоимости конструкторы использовали преимущественно имеющиеся в производстве детали моторов, уже находящихся в серийном производстве на момент 1994 года:
- блок цилиндров стандартный, от 2103, высота 214,58 мм, межцентровое расстояние цилиндров 95 мм;
- коленвал – взят от 2103 с радиусом кривошипа 40 мм, оборудован дополнительно противовесами, в шейках шатунов просверлены масляные каналы, а их диаметры увеличены на 0,02 мм;
- головка блока цилиндров использована от 21011, но увеличены камеры сгорания (30 см3 каждая), сточена высота до 111 мм;
- клапанный механизм ГРМ – применен от 2101 без изменений;
- цепь ГРМ – втулочно-роликовая двухрядная от 2103.
ГБЦ 21213
Заводская форсировка обеспечила мощность 81 л. с и момент 126 Нм, однако производитель оставил потенциал около 45 – 60 л. с. При этом он рекомендует улучшать своими руками впускной и выпускной тракт без расточки цилиндров и турбирования мотора.
Основные характеристики ДВС 21213
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.
Объём, в см3 | 1690 |
Основное топливо: | бензин АИ-92 |
Макс. мощность, л. с. | 83 (при 5200 об/мин) |
Макс. крутящий момент, Н·м | 127 (при 3000 об/мин) |
Конфигурация блока цилиндров: | в один ряд |
Количество цилиндров | 4 |
Количество клапанов | 8 |
Макс. скорость, км/ч | 153 |
Время разгона до 100 км/ч, сек. | 17 |
Расход топлива при смешанном цикле | 11,5 |
Эконорма | Россия-83 |
Диаметр цилиндра, мм | 82 с отклонением до 0.05 |
Ход поршня, мм | 80 |
Ремонтные размеры поршней и цилиндров, мм: | |
первого ремонта (маркировка на поршне — треугольник, на кольцах — 40) | 82.4 |
второго ремонта (маркировка на поршне — квадрат, на кольцах — 80) | 82.8 |
Ремонтный замер по диаметру (для расточки) опор коленвала | 54.52 с отклонением до 0.013 |
Степень сжатия | 9,4 |
Система питания | двухкамерный карбюратор |
Охлаждение | жидкостное |
Клапанной механизм | SOHC |
Материал блока цилиндров | чугун |
Наличие гильз в цилиндрах | конструкцией не предусмотрено |
Материал головки | сплав алюминия |
Ресурс до капитального ремонта, км | 80 000 (фактический ≈ 120 000 км) |
Количество тактов | четыре |
Очередность работы цилиндров | 1-3-4-2 |
Макс. обороты, об/мин | 8000 |
Вес, кг: | 117 |
Плюсы и минусы
На момент создания ДВС 21213 обладал следующими преимуществами в отношении более ранних версий:
- беспроблемный карбюратор – не требует частой регулировки, при настройке специалистом обеспечивает расход бензина на уровне инжекторного впрыска;
- улучшение характеристик – помимо мощности/крутящего момента повысилась оборотистость и приемистость;
- несколько ремонтных размеров ШПГ – капитальный ремонт можно выполнить несколько раз без покупки нового блока.
ШПГ 21213
Недостатком является избыточный шум при работе ДВС, высокий расход ГСМ и антифриза. В настоящее время вместо стандартных эластичных прокладок ГБЦ можно использовать металлопакеты с большим эксплуатационным ресурсом. Однако потребуется станочная шлифовка поверхности головки и блока, соответственно.
Пользователи отмечают в числе минусов мотора низкое качество заводской сборки. Например, втулки пальцев шатунов впрессованы неправильно – разрезом в произвольном направлении. А максимальные нагрузки эти детали испытывают в мертвых точках, поэтому в литературе рекомендуется запрессовывать из либо под 45 градусов, либо в горизонтальном направлении, что позволит увеличить ресурс этого расходника.
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.
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.
В каких авто использовался?
Устанавливался мотор 21213 на несколько автомобилей АвтоВАЗ:
- Нива 21213 – отечественный трехдверный внедорожник;
- Лада 21313 – удлиненная пятидверная версия Нивы;
- Надежда 2120 – российский минивэн.
Надежда 2120
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.
Техобслуживание
Для нормальной эксплуатации двигатель 21213 следует обслуживать в указанные сроки:
- 10000 км – меняются масло вместе с фильтром;
- 20000 км – проверка работоспособности термостата, обновление фильтра салонного;
- 30000 км – замена фильтра топливного и воздушного;
- 60000 км – обновляются свечи, АКБ и производится прочистка вентиляции картера;
- 100000 км – переустановка кислородного датчика;
- 200000 км – может потребоваться замена цепи ГРМ.
Несмотря на то, что устройство ДВС скопировано с моторов продольного расположения с гораздо более высоким ресурсом, используется он на внедорожнике с неотключаемым полным приводом, поэтому узлы изнашиваются интенсивнее.
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.
Неисправности: причины, устранение
Мотор не запускается | 1)не открывается заслонка карбюратора при воспламенении 2)поломка топливонасоса 3)внутри карбюратора нет бензина | 1)герметизация пускового устройства 2)замена или ремонт 3)промывка фильтров и топливопровода |
ДВС глохнет в режиме ХХ | 1)поломка системы управления 2)поврежденная трубка дренажа 3)сбой регулировок ХХ | 1)замена шлангов, прокладок и фитингов 2)замена трубки 3)регулировка холостого хода винтами |
Повышенные вибрации | Свечи зажигания работают некорректно | Замена свечей |
Снижение приемистости и мощности | 1)заслонки открываются недостаточно 2)засор воздушного фильтра 3)сбой зажигания 4)поломка топливного насоса 5)поломка карбюратора | 1)регулировка привода ДЗ 2)замена расходника 3)ремонт и регулировки 4)ремонт 5)настройки или прочистка |
Конструкция мотора 21213
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.
Ремонтный размер цилиндра, мм | Класс поршня и цилиндра | Диаметр поршня, мм | Диаметр цилиндра после расточки, мм | Диаметр цилиндра после хонингования, мм |
---|---|---|---|---|
1 ремонт | ||||
82,4 | A | 82,34-82,35 | 82,37-82,38 | 82,40-82,41 |
B | 82,35-82,36 | 82,38-82,39 | 82,41-82,42 | |
C | 82,36-82,37 | 82,39-82,40 | 82,42-82,43 | |
D | 82,37-82,38 | 82,40-82,41 | 82,43-82,44 | |
E | 82,38-82,39 | 82,41-82,42 | 82,44-82,45 | |
2 ремонт | ||||
82,8 | A | 82,74-82,75 | 82,77-82,78 | 82,80-82,81 |
B | 82,75-82,76 | 82,78-82,79 | 82,81-82,82 | |
C | 82,76-82,77 | 82,79-82,80 | 82,82-82,83 | |
D | 82,77-82,78 | 82,80-82,81 | 82,83-82,84 | |
E | 82,78-82,79 | 82,81-82,82 | 82,84-82,85 |