ТОП-10 редких ВАЗов | Журнал Популярная Механика

Автоваз: перемены на роторном фронте (о роторнопоршневом двигателе ванкеля)

ТОП-10 редких ВАЗов | Журнал Популярная МеханикаСегодня мы расскажем о нашем знакомстве с новым автомобилем, оснащенным роторнопоршневым двигателем Ванкеля. На московском автосалоне эта машина была представлена в полицейской форме. Впрочем, речь пойдет не только о ней, но и о новом поколении роторных двигателей, разработанных специальным конструкторским бюро АвтоВАЗа. Но сначала — самое главное: новое семейство «роторов», в отличие от предыдущего, предназначено теперь не только для «вооружения» автомобилей всевозможных спецслужб, но и для «обычных» автомобилистов.

НОВОЕ СЕМЕЙСТВО РОТОРНЫХ МОТОРОВ

Итак, новое семейство роторно-поршневых двигателей. Его основа — двигатель ВАЗ-415, который, в отличие от предшественников, можно назвать универсальным. То есть его установка возможна на любую вазовскую машину — переднеприводные Самары, заднеприводные Жигули и полноприводные Нивы. Кроме того, его можно будет применять на автомобилях АЗЛК, а в трехсекционном варианте — и на Волгах. А еще — на самолетах малой авиации…

Этот мотор соединил в себе достоинства двух моделей, выпускаемых ранее. Напомним, что это были за двигатели. Во-первых, ВАЗ413 (для Волги), в основе конструкции которого лежала концепция надежности. Он «вырос» в свою очередь из первого, еще односекционного, «ротора» BA3-311, которым в свое время комплектовались машины ВАЗ-21018. Во-вторых, ВАЗ-414 (для переднеприводных ВАЗов), где главными задачами были вопросы компоновки. Новичок должен был унаследовать от BA3-413 достаточный ресурс (его пробег на Волгах достигал 300—320 тыс. км без разборки), а от мотора ВАЗ-414 — возможность установки на разных моделях автомобилей.

А принципиальные отличия новой конструкции таковы:

— компоновочные решения, позволяющие собирать двух-трехсекционные двигатели, причем и автомобильные, и авиационные, на одной технологической базе;

— оптимизация конструкции по тепловому состоянию;

— совместимость с системами впрыска топлива, что позволит в перспективе уложиться в международные требования по расходам и токсичности.

Заметим, что изготовление деталей для «роторов» не связано напрямую с достижениями военно-промышленного комплекса, а возможно на уровне общего машиностроения. При этом стоимость роторно-поршневого двигателя (РПД) предполагается удержать в районе 2500 долларов США — на уровне известного мотора Volkswagen мощностью 150 л. с.

Новые моторы рассчитаны на российские горючесмазочные материалы, в частности, на «жигулевское» моторное масло и бензин Аи-93 или А-92. Есть вариант, рассчитанный на бензин А-76, и даже двигатель, где октановое число бензина будет выбираться положением специального переключателя в салоне машины.

Двигатели могут быть оснащены распределенным впрыском топлива. Система впрыска представляет собой гибрид из комплектующих фирмы Bosch и отечественного блока управления. Возможно оборудование системой дожита и нейтрализации отработавших газов с учетом европейских и американских норм.

Расход масла «на угар» (0,4—0,5% от расхода топлива) находится на уровне поршневых двигателей, а расход топлива составляет 190—195 грамм на одну лошадиную силу в час, что в пересчете на привычные значения означает увеличение эксплуатационных расходов в пределах одного литра на 100 км по сравнению с обычным мотором такой же мощности.

Итак, базовый двухсекционный двигатель ВАЗ-415. Максимальная мощность — до 150 л. с. при 6000 об/мин, а максимальный крутящий момент — 19— 19,5 кгм при 4000 об/мин. При этом есть возможность закладывать различные характеристики кривой момента с помощью настройки системы впуска. Все зависит от места расположения впускного канала. Так, «радиальный» впуск позволяет получить спортивные и авиационные моторы с хорошим «верхом», а «торцевой» впрыск обеспечивает хорошую тяговитость «на низах».

ВАЗ-416 — это тоже двухсекционный двигатель, но уже повышенной мощности (свыше 150 л. е.), причем имеет форсированную модификацию, способную выдавать до 240—250 л. с.

И, наконец, ВАЗ-426 — это трехсекционный двигатель для авиации мощностью до 250 л. с.

Переоборудование автомобилей под «роторы» нового поколения максимально упрощено. Дело в том, что точки крепления этих моторов готовятся в нескольких вариантах, так, чтобы их можно было легко установить на стандартные посадочные места и ВАЗ2108, и ВАЗ-2110. и Жигулей, и Нивы.

ТОП-10 редких ВАЗов | Журнал Популярная Механика

Роторный двигатель по размерам близок к «восьмой» коробке передач, и его едва видно за воздушным фильтром

Правда, поскольку такой лихой мотор позволит автомобилю разгоняться до 210—215 км/ч (время разгона до 100 км/ч составит 8— 8,5 секунды), то после его установки потребуется значительная доработка подвески и тормозов, чтобы обеспечить надежность управления на высоких скоростях и максимальный ресурс агрегатов ходовой части.

Сначала пройдут работы с переднеприводными автомобилями, но вскоре это будет сделано и с «классикой», если, конечно, заднеприводные Жигули продержатся на производстве еще несколько лет.

Например, на Самары планируется устанавливать 14-дюймовые колеса и вентилируемые 14-дюймовые передние тормозные диски (от ВАЗ-2112), газонаполненные амортизаторы и т. д.

Первый этап работ будет посвящен автомобилям специального назначения (в народе — «кагэбэшным машинам»). В 1997 году планируется выпустить первые 500 автомобилей. Пока такая техника будет оснащаться серийными узлами трансмиссии.

А вот второй этап — это уже автомобили общего назначения, их начнут выпускать в 1998 году по несколько тысяч в год.

ПОСМОТРИМ

На нашем тесте побывал тот самый «полицейский» ВАЗ-2109-90, который и был представлен на автосалоне. Боевая раскраска, мигалки. Все, как положено. И ничто не намекает на то, что на этой машине установлен РПД.

А еще интересно:  Выбор масла для коробки переключения передач, раздатки и мостов нивы шевроле

Открываем капот. Вот оно! Двухсекционный роторный двигатель ВАЗ-415. Мощность — 135 л. е., момент — 18 кгм.

На вид сам двигатель чуть побольше «восьмой» коробки передач. Он укомплектован карбюратором Solex, система зажигания сдвоенная: два коммутатора, две катушки, по две свечи на каждой секции (основная и дожигающая).

Все навесное оборудование — генератор, бензонасос, масляный и водяной насосы — сгруппировано в зоне правого брызговика и легкодоступно для замены.

Машина пока имеет серийную (от «восьмерки») систему выпуска и ходовая часть — тоже серийная. Так что оценивать нам придется не специально подготовленный «роторный» автомобиль, а практически стандартную «девятку» с установленным на нее РПД.

В «гнезде» запаски автомобиля появился дополнительный топливный бак емкостью 60 литров.

ЗАВЕДЕМ

Запускаем двигатель. И сразу отмечаем два момента. Необычный дребезжаще-звенящий «голос» системы выпуска. Это разговаривают перегородки серийных глушителей. Дело в том, что РПД имеет высокое давление выхлопных газов, а «восьмая» система выпуска оказывает им приличное сопротивление, «съедая» часть мощности. Специальный глушитель, который позволит «снять» с ротора ВАЗ-415 максимальную мощность.

уже разрабатывают, а сейчас приходится слушать этот комарино-шмелиный «зуммер». Кстати, он прослушивается, пока двигатель не наберет тысячи три—четыре оборотов, а далее это подзванивание превращается в шум обычного выхлопа.

Второй момент — отсутствие вибраций. Руль и рычаг КПП совершенно «чистые», совсем не зудят.

И, держа в голове невесть откуда взявшееся мнение, что, дескать, у «ротора» совсем нет «низов», трогаемся.

ПОЕДЕМ

Сначала — в спокойной манере. Трогание с места довольно легкое, хотя и жестковатое, примерно как с серийным «восемьдесят третьим» мотором. Вторая, третья передачи. Добираемся до четвертой, где-то на шестидесяти включаем пятую. По впечатлениям, под капотом совершенно обычный мотор. Хотя нет, отличие все-таки нашлось. Торможение двигателем заметно менее эффективно, чем на серийном моторе.

Теперь попробуем динамичный стиль. Больше газу, резко бросаем сцепление. Машина не двигается с места, с визгом проворачивая колеса на сухом асфальте. Для того, чтобы она пошла, газ приходится чуть отпустить. Теперь нужна ювелирная работа акселератором, чтобы колеса если и проскальзывали, то незначительно.

На первой легко набираем 60 км/ч и переключаемся на вторую. Переключаемся скорее по привычке, стереотипно, так как по ощущениям двигатель этого еще не «просит». Спокойный, ровный «подхват» на второй и легкая, без надрыва, раскрутка до 120, 130, 135… Хватит, включаем третью. На ней машина без проблем «рисует» на спидометре 180 и продолжает ускорение. Но ведь у нас еще не использованы четвертая и пятая!

Обращает на себя внимание ровный разгон во всем диапазоне оборотов. Впечатление такое, что характеристика момента расположена почти горизонтально — никаких явных пиков. Машина по ощущениям очень напоминает электромобиль.

Здесь необычно «длинный» газ — вроде бы и нажал уже прилично, и раскрутил моторчик здорово, ан нет, можно еще дожать педаль и мотор будет раскручиваться еще и еще. При этом, как объяснили специалисты, двигатель легко крутится до 8000 оборотов. Правда, злоупотреблять этим не стоит.

Теперь попробуем «потянуть» моторчик. На четвертой сбрасываем скрость до сорока. Едет! До тридцати. Едет!

А теперь утопим акселератор в пол. Никакой детонации, никаких провалов. Только звук, издаваемый двигателем, становится похож на глухое ворчание. Разгон не впечатляет. Но как только стрелка спидометра заходит за цифру 40, ворчание стихает. К 50 км/ч звук двигателя уже становится обычным, ускорение более интенсивным. И дальше, если газ так и держать, можно загнать стрелку спидометра на «второй круг». Поражает при этом легкость и какая-то обыденность в работе мотора, отсутствие даже намека на напряжение или надрыв.

А если попробовать тронуться со второй? При попытке плавно отпустить сцепление на холостых оборотах, ротор явно намеревается заглохнуть. Больше газа! Колеса с визгом проворачиваются, и машина буквально прыгает вперед. А если после второй включить сразу пятую? И это проглотила, едет без всяких проблем.

Да, теперь и мы на собственном опыте убедились, что ряд передаточных чисел в коробке для такого движка должен быть новым. И тормоза должны быть более эффективными, и с подвеской автомобиля нужно поработать.

А теперь нам остается только ждать весны следущего года, когда для АРтеста будет предоставлен настоящий роторный автомобиль, который будет отличаться от серийного не только двигателем. Тогдато мы и займемся этой машиной более серьезно, в первую очередь — исследованиями динамических характеристик и управляемости.

ТОП-10 редких ВАЗов | Журнал Популярная Механика

Там, где «по штату» положено было быть «запаске», теперь установлен дополнительный бензобак. В итоге, с учетом милицейского специнструмента и перекочевавшей со своего места «запаски», емкость багажника практически свелась к нулю

Как работает двигатель Ванкеля

Роторно-поршневой двигатель ВАЗ411 состоит из двух секций, каждая из которых работает следующим образом (см. схему).

Во внутренней полости двигателя расположен трехгранный ротор-поршень 2, совершающий при рабочем цикле сложное вращательное движение одновременно вокруг двух осей: собственной продольной и оси вала отбора мощности — на ней ротор установлен с эксцентриситетом, а возможность взаимного вращения обеспечивают шарикоподшипники (на рисунках эксцентриковый вал не показан, поскольку расположен с другой стороны ротора).

А еще интересно:  Метки ГРМ на автомобиле Шевроле Нива

Зависимость вращений такова. За один оборот вокруг своей оси ротор совершает три оборота на эксцентриковом валу, причем кинематическая зависимость этих вращений задается зубчатой планетарной парой: шестерня (3) с внешним зацеплением закреплена на корпусе двигателя 1 неподвижно, а роль сопрягаемой с ней детали выполняет внутренний зубчатый венец 4 самого ротора.

Площади граней ротора воспринимают силы давления газов и передают их на эксцентриковый вал, вызывая его вращение.

Когда ротор находится в положении, показанном на позиции I, в объеме 1, ограниченном гранью ВС ротора, происходит сгорание смеси и расширение газов, то есть совершается рабочий ход.

При дальнейшем вращении ротора его грань СА перекрывает выпускной и впускной каналы, и в объеме 2 заканчивается выпуск. При этом начинается процесс впуска в объеме 3 , а в объеме 4, ограниченном гранью АВ, происходит сжатие смеси.

На позиции II показано положение ротора, при котором в объеме [5] заканчивается расширение продуктов сгорания и начинается выпуск. Когда ротор проходит положение, показанное на позиции III, его вершина С находится между выпускным и впускным каналами, и электрическая искра, проскакивающая между электродами свечей, воспламеняет смесь, сжатую в объеме [6], ограниченном гранью ВА.

На позиции IV показано положение ротора, соответствующее началу рабочего хода в объеме [7].

Таким образом, в роторно-поршневом двигателе с треугольным ротором в каждой из трех его рабочих камер последовательно происходит впуск, сжатие, рабочий ход и выпуск. Все эти процессы совершаются за один оборот ротора.

Газораспределение в двигателе осуществляется путем перекрытия ротором выпускного и впускного каналов каждой секции двигателя.

ТОП-10 редких ВАЗов | Журнал Популярная Механика

П. АБСОЛЮТОВ

О двигателях для ваз 2121 «нива»

Самый популярный отечественный внедорожник ВАЗ 2121 «Нива» был
разработан на базе вазовской шестерки. Двигатель также остался от
ВАЗ 2106, но получил косметические доработки. Позже был создан
двигатель 213 на 1,7 литра и мотор 2130 на 1,8 литра. Наряду с
обычной «Нивой» выпускается и Chevrolet Niva, на которую
устанавливают немного измененный двигатель 213.

О двигателях для ВАЗ 2121 «Нива»

Двигатель ВАЗ 2106

Базовый агрегат для «Нивы» является эволюцией движка от
«тройки», и от мотора 2103 его отличают увеличенный до 79 мм
поршень, при прежнем блоке цилиндров.

О двигателях для ВАЗ 2121 «Нива» 3

Также актуален инжекторный агрегат 21067, который накрыт ГБЦ от
инжекторного 21214-го. В ходе эксплуатации выяснилось, что
стабильностью отличается именно карбюраторный вариант.

Рядный двигатель 2106 и карбюраторный и инжекторный получил 4
цилиндра с расположенным вверху распредвалом и цепным приводом
ГРМ.

Двигатель нужно отнести в классический разряд высокоблочных
агрегатов.

При аккуратной эксплуатации и регулярном обслуживании мотор
превысит свой заводской ресурс в 125 тысяч км и иногда дослужит до
200 тысяч. При этом вряд ли его назовешь надежней 2103-го.

Перед тем как отправиться в путь, двигатель 2106 нужно
прогревать, а зимой эта процедура занимает около 5 минут. Трогаться
можно, когда двигатель начинает держать на холостых.

Не стоит экономить на качественном моторном масле, так как при
некачественном расходнике после 60 тысяч пробега диаметр цилиндра
расширится на 0,15 мм.

Если отмечен повышенный жор масла, то следует замерить
компрессию.

«Болезнью» ВАЗ 2106 называют преждевременный износ
распредвала.

Отсутствие гидрокомпенсатора вынуждает раз в 7-10 тысяч
километров корректировать зазоры клапанов.

Также езда на автомобиле с шестерочным двигателем наполнена
шумами, стуками и другими посторонними звуками. К примеру,
двигатель детонирует при работе на низкооктановом бензине и при
нормальном топливе проблема исчезает.

Металлические стуки издают пальцы поршней и подшипники
шатунов.

Из нижней части двигатели одновременно с падением уровня масла
раздаются звуки при проблемах с коренными подшипниками. В этом
случае автомобиль лучше заглушить и отбуксировать на СТО.

Неустойчивая работа двигателя ВАЗ-2106 обусловлена засоренными
жиклерами.

Глохнет на ХХ — нужно регулировать обороты или воздушную
заслонку. Если глохнет на ходу, причина кроется в питании или
зажигании.

Излишняя температура или закипание двигателя связано с воздухом
в охладительной системе.

Троение двигателя вызвано не отрегулированными или прогоревшими
клапанами, вышедшей из строя прокладкой ГБЦ или низкооктановым
топливом.

Вибрации двигателя возникают, как правило, при износе подушек, а
также при дисбалансе коленвала или кардана.

Двигатель ВАЗ 2130 Нива 1.8

Силовой агрегат 2130 для вазовской «Нивы» получил четыре
цилиндра с верхним расположением распредвала и цепной привод
ГРМ.

Двигатель нужно отнести к традиционным представителям
высокоблочной моторной серии.

Если сравнивать 213-й и 2130, то второй на 1,3 мм выше, что
позволило установить на мотор коленвал с 84-миллиметровым ходом
поршня и увеличить объем двигателя до 1,8 литра.

К вышеперечисленным недостаткам, присущим как для ВАЗ 2106, так
и для 2130, можно добавить повышенный износ распредвала и
необходимость в регулярной корректировке зазоров клапанов, о чем
просигналит стук при работе двигателя на ХХ.

Двигатель ВАЗ 21213 / 21214 Нива

На основе двигателя ВАЗ 21214 собирался и двигателя для Niva
Chevrolet, а отличия состоят лишь в адаптации БЦ для монтажа в
моторный отсек «Шеви» и крепления навесных деталей и узлов.

В целом карбюраторный и инжекторный вариант рядного агрегата ВАЗ
21213/21214 получил четыре цилиндра и верхнее расположение
распредвала.

От «шестерки» 213-й отличается диаметром цилиндра, ГБЦ и меньшей
высотой блока цилиндра.

А еще интересно:  Чип-тюнинг "Шевроле Нивы": отзывы владельцев, рекомендации, плюсы и минусы

В 21213-ом появился уже натяжитель цепного привода ГРМ и
гидрокомпенсаторы.

К основным минусам данной модификации двигателя относятся жор
масла, шумы, склонность к перегреву и вибрациям. А в остальном он
имеет те же недостатки, что и ВАЗ 2106, подробно изложенные
выше.

Двигатели

ВАЗ 2106 1,6 л

ВАЗ 21213 / 21214 Нива

ВАЗ 2130 Нива 1.8

Производство

ВАЗ

ВАЗ

ВАЗ

Марка двигателя

2106

21213 / 21214

2130

Годы выпуска

1976 — наше время

1994 — наше время

1993-наще время

Материал блока цилиндров

чугун

чугун

чугун

Система питания

карбюратор/инжектор

карбюратор/инжектор

карбюратор/инжектор

Тип

рядный

Рядный

Рядный

Количество цилиндров

4

4

4

Клапанов на цилиндр

2

2

2

Ход поршня, мм

80

80

84

Диаметр цилиндра, мм

79

82

82

Степень сжатия

8,5

9,4

9,4

Объем двигателя, куб.см

1569

1690

1774

Мощность двигателя, л.с./об.мин

75/5400

81/5200

82/5200

Крутящий момент, Нм/об.мин

116/3000

125/3000

139/3200

Топливо

Аи-92

АИ-93

АИ93

Экологические нормы

Вес двигателя, кг

121

117

122

Расход топлива, л/100 км (для Celica GT)
— город
— трасса
— смешан.

10,3

7,4

10

11,5

8,3

10,5

16,5

9,7

12,1

Расход масла, гр./1000 км

До 700

До 700

До 700

Масло в двигатель

5W-30
5W-40
10W-40
15W-40

5W-30
5W-40
10W-40
15W-40

5W-30
5W-40
10W-40
15W-40

Сколько масла в двигателе

3,75

3,75

3,75

Ресурс двигателя, тыс. км
— по данным завода
— на практике

125

200

80

150

80

150-180

Тюнинг
— потенциал
— без потери ресурса

200

80

200

90

200

80

Двигатель устанавливался

ВАЗ 2106

ВАЗ 2121 «Нива»

ВАЗ 21074

ВАЗ 21213 «Нива»

ВАЗ 21214 «Нива»

Niva Chevrolet

ВАЗ 2120 «Надежда»

ВАЗ 2121 «Нива»

Смотреть все фото новости {amp}gt;{amp}gt;

Сделано в ссср

Как же идея заняться выпуском роторно-поршневых двигателей могла возникнуть на ВАЗе?
Над различными альтернативными конструкциями поршневых двигателей в СССР работали еще в середине ХХ века — разумеется, не для автомобилестроения, а для авиации. Потенциально такие моторы могли обеспечить более высокую отдачу, что было особенно ценно в самолётостроении.

Поэтому разработка Ванкеля и её практическое воплощение на серийных автомобилях в Советском Союзе не осталось незамеченным. Более того, лёгкий и мощный мотор мог стать востребованным для некоторых автомобилей специального назначения — например, так называемых «догонялок» или спортивных автомобилей.

Традиционно для автопрома СССР волевое решение могло быть принято лишь «на самом вверху» — то есть, на уровне министерства.

Однако ротором на ВАЗе занялись по распоряжению Генерального директора Волжского автозавода в 1973 году – казалось бы, по собственному усмотрению. Но не все так просто: до того, как перейти на новый проект – строительство Волжского автогиганта, еще в 1965-м Виктор Николаевич Поляков занимал пост заместителя министра автомобильной промышленности СССР, а в 1975-м он и вовсе вернулся в министерское кресло, возглавив Минавтопром СССР.

Итак, после выхода соответствующего приказа Генерального директора было создано специальное конструкторское бюро, в задачу которого входила не только разработка моторов собственной конструкции, но и устранение «родовых недостатков» мотора Ванкеля, о которых советские конструкторы уже были осведомлены.

В отличие от западных коллег, под «собственной конструкцией» в СССР подразумевалась действительно разработка своего варианта, а не покупка патента или готовой лицензии. Как и в случае с автоматической трансмиссией для ГАЗ-13 Чайка, советские инженеры за неимением вариантов были вынуждены изготовить свой вариант односекционного мотора Ванкеля, разобрав для этого один японский РПД.

Мотор в Тольятти конструировали, тщательно изучив изнутри японский агрегат. Получилось, но не сразу.
Мотор в Тольятти конструировали, тщательно изучив изнутри японский агрегат. Получилось, но не сразу.

Уже на ранних этапах на ВАЗе столкнулись с тем, что при компактности и высокой энерговооруженности легкий и мощный РПД был не слишком экономичным и экологичным, а также отличался частым выходом из строя уплотнений. По сути, с этой проблемой десятилетиями боролись все, кто брался за двигатели конструкции Ванкеля, начиная с самого немецкого инженера – носителя этой фамилии.

Первый опытный образец СКБ РПД под обозначением ВАЗ-301 был готов уже в 1976 году, но о любом запуске в серию ротора в Тольятти было говорить еще рано — конструкция получилась явно «сырой».

Вазовский вариант роторно-поршневого двигателя оценил даже… сам Феликс Ванкель, который специально для этого посетил Волжский автозавод. «Отец ротора» одобрил общую компоновку тольяттинского РПД.

Уже в 1982-м был продемонстрирован ВАЗ-21018 — обычный ВАЗ-21011 с мотором ВАЗ-311 мощностью 70 л.с.

Двигатель ВАЗ-311 в разобранном состоянии
Двигатель ВАЗ-311 в разобранном состоянии

Для того, чтобы выявить недостатки конструкции в условиях реальной эксплуатации, была выпущена партия из 50 двигателей, которые установили на пять десятков Жигулей, но всего через полгода все моторы, кроме одного (!), пришлось заменить на традиционные. Уплотнения и подшипники быстро выходили из строя, а кроме того, мотор оказался плохо сбалансированным и достаточно прожорливым.

1 ЗвездаНельзя так писать о НивеНа троечкуНива хороша!Нива лучше всех! (1 оценок, среднее: 4,00 из 5)
Загрузка...
Закладка Постоянная ссылка.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *