Новый мотор ВАЗ 1,8 литра: на какие модели Lada он пойдёт и сколько из него можно «выжать»

Корпус подшипников

Он, как и всё в новом двигателе, сильно похож на уже существующий, но, как мы говорили в первой части, передняя шейка впускного распредвала увеличена по диаметру и, соответственно, изменился также корпус подшипников в этом месте, а кроме того, в нем добавилось отверстие под датчик фаз.

С датчиком фаз работает задающий диск системы VVT, крепящийся на заднем торце впускного распредвала с помощью центровочной втулки и болта. В каждый момент времени датчик фаз считывает мгновенное положение распредвала и подаёт сигнал на контроллер двигателя, который через соленоид управляет «фазером».

Газораспределительный механизм (ГРМ)

Диаметр тарелок выпускных клапанов стал больше на 2 мм и впускных на 2,6 мм по сравнению с клапанами базового двигателя. При этом сама конструкция клапана – облегчённая. Диаметр стержня – всего 5 мм (у базового двигателя – 7 мм). Необходимо было снизить массы, совершающие возвратно-поступательные движения – клапан, толкатель, пружина, тарелка – ведь снижение масс даёт дополнительные возможности для увеличения фронта ускорения (не говоря о том, что уменьшение массы даёт снижение потерь на трение) и позволяет спрофилировать кулачок распредвала таким образом, чтобы загнать в двигатель побольше воздуха.

Массы удалось снизить – и профиль кулачка был модифицирован. Поставщик клапанов – компания Mahle (Германия), сухари поставляет TRW, пружины клапана – MUBEA. Тарелки, маслоотражательные колпачки – российские предприятия Белзан и Вэлконт соответственно. А вот гидротолкатели остались прежними, как и их производитель – ОАО «Стар» из Перми.

Распредвалы – корейского производства. Они прогрессивной конструкции, сборные – с приварными наконечниками на стальной трубе, на которую «насажены» кулачки. Это удобно тем, что можно заказывать разные варианты и наконечников и, конечно, кулачков, тем самым ориентируя ГРМ под разные задачи.

Ещё один момент, который может быть интересен и сервисменам, и простым автомобилистам: в моторе ВАЗ-21179 реализована так называемая «деликатная» схема установки привода ГРМ. Дело в том, что шкивы не имеют традиционного шпоночного паза, а в валах нет шпонки для ориентации при сборке.

Существует специальная оснастка, которая позволяет при сборке двигателя правильно сориентировать распредвалы (по специальным пазам на торцах, при сборке они должны быть строго вертикальными), установить их, потом натянуть ремень с помощью штатного полуавтомата натяжения и зафиксировать с окончательным моментом затяжки все точки крепления.

Те небольшие ошибки, которые могут возникнуть при сборке, компенсируется системой управления двигателем – она через датчик фаз мгновенно оценивает положение впускного распредвала и по заложенному в неё алгоритму делает коррекцию. Таким образом, начальное «парковое» положение «фазера» будет скомпенсировано на ту величину ошибки, которую датчик фаз отмерит в первый момент работы двигателя. Соответственно, фаза будет выставлена точно – и любые другие рабочие величины фаз будут отсчитываться от точного «паркового» положения.

Кривошипно-шатунный механизм (поршни, шатуны, коленвал)

Шатунно-поршневую группу (ШПГ) считают основой надёжности двигателя, поэтому при проектировании нового двигателя ей было уделено очень много внимания – проведено бесконечное количество испытаний, сожжены огромные объёмы бензина. Поршень, как вы можете догадаться, очень похож на поршень 1,6-литрового мотора. Но отличается тем, что компрессионная высота здесь больше на 1,3 мм. Это изменение было связано с термонапряжённостью в этой области – инженеры боролись за снижение температуры в зоне верхнего компрессионного кольца и поэтому немного увеличили высоту «жарового пояса», тем самым кольцо сместили вниз.

Концепция юбки поршня тоже изменилась. В частности, на ней появились окошки для замера базового диаметра (он меряется как раз по юбке), чтобы исключить толщину графитового покрытия. Первое и второе компрессионные кольца – серийные, применяются на базовом моторе, а вот маслосъёмное кольцо – новое, хромированное. Есть планы внедрить его и на моторы 1,6 литра.

В новой ШПГ применена осевая фиксация шатуна по торцам шатунной шейки, в отличие от прежних моторов, где фиксация осуществлялась по бобышкам поршня. Такой метод фиксации ввели в связи с опасностью появления стука – конструкция базового мотора была очень чувствительна к точности изготовления деталей. Конструкция нового «сто семьдесят девятого» движка более адаптирована к реалиям производства – соответственно, и проблем будет меньше.

Шатуны сделаны «в один класс» по весу, то есть они взаимозаменяемые, не нуждаются в весовой подгонке. Поршневой палец – плавающий: с переходом на фиксацию шатуна по поршню возникла проблема износа пальца, и вопрос был в том, что если в течение рабочего хода на шатунной шейке возникает осцилляция (колебание) нижней головки шатуна, она может повлиять на износ поршневого пальца. Осевая фиксация шатуна по шейке коленвала этот вопрос сняла. Поставщик деталей ШПГ – компания Federal Mogul, которая в 2015 году называлась в числе пяти лучших

иностранных поставщиков АВТОВАЗа.

Вкладыши коленвала

Верхний коренной вкладыш коленвала нового движка интересен тем, что его канавка теперь переменного сечения; глубина её сходит на нет в области сопряжения половинок вкладышей. Это сделано для того, чтобы уменьшить расход масла в этой зоне. Важно было поднять давление масла перед «фазером», поэтому и применили такую конструкцию.

Шатунный вкладыш имеет «лимонную» форму – у него переменное внутреннее сечение, ведь когда шатун претерпевает осевую нагрузку, геометрия его нижней головки меняется, но вкладыш компенсирует эту деформацию. Коренные и шатунные вкладыши имеют цветовую маркировку по размерным классам – по первой части нашего рассказа мы помним, что таких классов теперь три. Поставщик коренных и шатунных вкладышей – «Дайдо Металл Русь» (г. Заволжье).

Водяной насос

Из всех узлов, приводимых зубчатым ремнём ГРМ, самым слабым местом в базовом моторе был водяной насос (он же помпа), поэтому в новом моторе от традиционного поставщика этого узла отказались и перешли на помпу от GMB из Южной Кореи. По производительности она такая же, но за счёт снижения сопротивления в рубашке охлаждения (см. первую часть рассказа о новом моторе) прокачка жидкости через двигатель увеличена. Особенность нового водяного насоса в том, что в нём применён более надёжный подшипник, а также сальник прогрессивной конструкции, который гарантирует, что охлаждающая жидкость ни при каких условиях не будет вымывать смазку из подшипника.

По результатам испытаний на АВТОВАЗе выяснилось, что корейский насос обладает гораздо более высокой надёжностью, нежели отечественный. ВАЗовцы говорят, что эти помпы должны гарантированно выдерживать пробег порядка 200 000 километров, что как минимум в два раза больше, чем ходимость прежних водяных насосов. Производство помп GMB будет локализовано в Тольятти, причем этот процесс уже начался.

Масляный насос

Масляный насос нового двигателя – повышенной производительности, потому что «фазер» требует очень быстрой, практически мгновенной реакции на изменение. Время этого отзыва исчисляется миллисекундами, ибо когда водитель нажимает на педаль газа, он явно не хочет ждать, пока сработают все механизмы. Введение «фазера» в конструкцию мотора потребовало хорошего запаса по давлению масла, чтобы камеры «А» и «Б» в фазовращателе наполнялись вовремя и, соответственно, «фазер» поворачивался относительно распредвала. Производительность масляного насоса базового двигателя составляла 33,4 л/мин, у нового насоса – 54 л/мин. Таким образом был обеспечен запас по давлению масла и решены проблемы по управлению «фазером».

Чтобы обеспечить нормальное питание этого насоса, диаметр трубки маслозаборника был увеличен с 15 до 20 мм. У масляного картера особая геометрическая форма, и теперь в затяжных быстрых поворотах система смазки менее склонна к отливам масла от маслозаборника, его «оголению», изъятию неотстоявшегося вспененного масла – это тоже повышает надёжность работы всех механизмов, которые используют масло под давлением.

Масляный поддон обеспечивает больший запас масла: у базового мотора объём составлял 3,2 л, у нового – 4,4 л. Таким образом, уменьшилась частота прокачки масла через двигатель, масло успевает лучше «отдохнуть», охладиться, и, соответственно, дольше сохраняет свойства, т.к. скорость срабатывания в нём присадок уменьшилась.

Поставщики

На сегодняшний день те компании, которые производят двигатели, самостоятельно изготавливают всего четыре-семь базовых деталей: блок, головка блока, коленвал, маховик… Всё остальное заказывается у профильных фирм – это удобно технически и выгодно экономически. В СССР автозаводы являли собой подобие «натурального хозяйства», когда абсолютное большинство деталей выпускалось в пределах предприятия. АВТОВАЗ, конечно, уже отошёл от этой схемы.

Но на данный момент солидная часть поставщиков комплектующих для нового мотора – иностранные. Почему? Когда проект стартовал, никто подобного не предполагал, экономическая ситуация складывалась по-другому. Сейчас же к решениям, аналогичным принятому по водяному насосу, подталкивает сама жизнь. Многие иностранные комплектующие в будущем постараются локализовать в России. Ведь об этом сказано и в перечне поручений Президента России, на основании которых сформирована стратегия развития автопрома. А на самом АВТОВАЗе традиционно делаются: головка блока цилиндров, крышка головки, корпус подшипников, блок цилиндров, коленчатый вал и масляный картер.

Но и поставщиков из числа российских немало, вот лишь некоторые: шкив выпускного распредвала ООО ДЗПМ (г. Димитровград), гидротолкатели ОАО «Стар» (Пермь), демпфер крутильных колебаний SLON (СК «Промавто», г. Артёмовский), вкладыши коленвала «Дайдо Металл Русь» (бывший ЗМЗ, старый поставщик АВТОВАЗа), катколектор «Экоальянс» (г. Новоуральск), пластмассовый модуль впуска «Мотор-Супер» (г. Тольятти), катушки зажигания делают несколько отечественных компаний.

Мелкие детали – маслозаборник, указатель уровня масла, держатель сальника, кронштейны – также имеют российское происхождение. А шатунно-поршневая группа хоть и от Federal Mogul, но производство по большей части тоже российское: отливка делается в Набережных Челнах, мехобработка ведётся в Тольятти, и только шатун пока привозной – из Индии. Но в целом объём российских комплектующих в новом моторе – более 50%.

Возможности форсировки

Понятно, что новый мотор очень ждали спортсмены, и его гоночные модификации мы будем категорически приветствовать. По собственной информации редакции, в официальном тюнинговом ателье АВТОВАЗа Lada Sport уже начали работать в этом направлении. Но поговорим о серийной продукции: сколько можно снять с этого мотора, если готовить некую «заряженную» версию одной из моделей – скажем,

Vesta Sport? Один из вариантов поднятия отдачи – уже упомянутый второй «фазер», на выпускном распредвалу – он хоть и в меньшей степени, но тоже влияет на мощностные характеристики. В основном же второй «фазер» дает экономичность, и в итоге это явно не самый простой, доступный и действенный вариант форсировки.

Есть резервы и по снижению сопротивления системы выпуска. Сейчас у газоприёмника очень короткие каналы, они хороши в плане экологии: максимум вредных выбросов из мотора идёт в первые минуты работы, и поэтому каталитический нейтрализатор важно максимально быстро прогреть. Поэтому его в ходе эволюции систем контроля токсичности стали сдвигать из-под пола автомобиля ближе к двигателю, в результате чего и появился термин «катколлектор», который соединил в себе катализатор и выпускной коллектор.

Однако короткие каналы катколлектора создают негативное влияние одного цилиндра на другой – потоки отработанных газов из разных цилиндров смешиваются, и в газоприёмнике возникают перепады давления и «турбулентность», что снижает общую скорость потока. Но можно сделать каналы более длинными (применить нечто подобное тому, что на спортивном сленге называется «паук» или «штаны»), а снизившуюся «экологию» (катализатор ведь теперь не сможет сразу нейтрализовать вредные выбросы) отыграть с помощью системы VVT. Схема реализуемая, главные вопросы – в компоновке.

Ещё одно направление – распредвалы, которые, как мы помним из первой части рассказа о новом двигателе, теперь сборные, и под них можно заказывать кулачки любого профиля. А также имеется запас форсировки по системе впуска, ведь впускной тракт, в отличие от моторов ВАЗ-21127 (Priora, Granta, Kalina) и ВАЗ-21129 (Vesta) на новом движке ВАЗ-21179 сделан нерегулируемым. Смысл регулируемого впуска такой: чтобы была мощность (высокие обороты) – нужен короткий впуск, а чтобы был момент (низкие обороты) – нужен длинный впуск. На новом моторе выбран средний, (читай – компромиссный) вариант, но возможность вернуться к регулируемому впуску никуда не исчезла.

Если сохранить новому мотору экологический класс Евро 5, то в теории все описанные средства легко позволяют снять с литра объёма порядка 80 л. с. Сейчас этот показатель – около 66 л. с.

Модельный ряд

Новый двигатель для моделей Xray и Vesta вызвал большое любопытство у публики – и он в целом совпадает с интересами производства и маркетинга АВТОВАЗа, ведь чтобы обеспечить хорошую экономику проекта, новый двигатель нужно выпускать хорошими тиражами. Архитектурно этот мотор «встаёт» во все автомобили Lada – и «чисто ВАЗовской» разработки, и на платформе B0.

Кроме того, двигатель уже включён в моторную гамму внедорожника нового поколения (номинального преемника Lada 4x4), сейчас идут компоновочные работы. Хорошая «моментность» этого агрегата внедорожнику будет очень кстати. Интересно, что экспериментальные Lada 4x4 нынешнего поколения с этим мотором показали на зимних испытаниях феноменальные результаты, подобно грейдеру пройдя по снегу такой глубины, что при остановке невозможно было открыть двери. Инженеры говорят, что вопрос со «старой Нивой» был только один – с новым мотором «запаску» из-под капота всё же приходится выкинуть.

Несмотря на все нововведения, базовые решения (межцилиндровое расстояние, например) у мотора ВАЗ-21179 остались прежними. Поэтому этот двигатель не был так дорог в постановке на производство, как мог бы быть радикально новый двигатель. Большинство операций в производстве делается на действующем оборудовании, и только для обработки отдельных деталей было закуплено новое оборудование и оснастка. При этом сборка мотора ведётся на новейшей итальянской линии.

Инженеры говорят, что на этом моторе им удалось реализовать многие, но не все полезные задумки. Добавляют, что, видимо, не пришло их время. И надеются, что оно всё же придёт.