Снятие и разборка головки блока цилиндров впрыскового двигателя ВАЗ 21213, 21214 (Нива)

Снятие и разборка головки блока цилиндров впрыскового двигателя ВАЗ 21213, 21214 (Нива)

ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ

Головку блока цилиндров снимаем для замены прокладки, ремонта механизма привода клапанов и самой головки, а также при полной разборке двигателя.

Работу проводим на смотровой канаве или подъемнике.

Для замены прокладки головки или шатунно-поршневой группы двигателя головку блока цилиндров снимаем с двигателя в сборе с ресивером, впускной трубой и выпускным коллектором.
Для демонтажа головки блока цилиндров:

Головкой «на 13» отворачиваем болт крепления головки блока цилиндров, расположенный рядом с кронштейном модуля зажигания.

Головкой «на 12» отворачиваем десять болтов крепления головки к блоку цилиндров.

Снимаем головку блока цилиндров в сборе с выпускным коллектором, ресивером и впускной трубой с топливной рампой.

Головку блока цилиндров можно также снять с двигателя, предварительно демонтировав ресивер (см. Снятие ресивера впрыскового двигателя), впускную трубу и выпускной коллектор (см. Замена прокладки впускной трубы и выпускного коллектора впрыскового двигателя).

Снимаем головку блока цилиндров без выпускного коллектора и впускной трубы.

Снимаем прокладку головки блока цилиндров.

Устанавливаем головку блока цилиндров на верстак.

Головкой «на 10» отворачиваем две гайки крепления к головке блока подводящего патрубка радиатора отопителя.

Снимаем уплотнительную прокладку.

Головкой «на 13» отворачиваем две гайки крепления отводящего патрубка рубашки системы охлаждения.

… и снимаем патрубок с датчиком температуры охлаждающей жидкости системы впрыска.

Снимаем уплотнительную прокладку патрубка.

При разборке клапанного механизма…

… подкладываем под тарелку рассухариваемого клапана упор — деревянный брусок.

Рассухариваем клапан (см. Замена маслоотражательных колпачков механизма газораспределения)…

… и вынимаем клапан из направляющей втулки головки блока цилиндров.

Таким же образом демонтируем другие клапаны.
Сборку и установку головки блока цилиндров проводим в обратной последовательности.
Перед установкой клапанов очищаем их от нагара и смазываем стержни клапанов моторным маслом.
Собрав клапанный механизм,…

… наносим молотком с пластмассовым бойком удар по торцам клапанов для более надежной фиксации сухарей (деревянный упор при этом необходимо убрать из-под тарелки клапана).

Перед установкой патрубков системы охлаждения очищаем привалочные плоскости патрубков и головки блока от остатков старых прокладок.
Устанавливаем новые прокладки патрубков, нанеся на них тонкий слой герметика.
Очищаем привалочные плоскости головки и блока цилиндров от остатков старой прокладки, грязи и масла.
Шприцем с иглой или резиновой грушей удаляем из крепежных отверстий блока цилиндров масло и охлаждающую жидкость.

Прокладку и головку блока цилиндров устанавливаем по двум центрирующим втулкам.

Устанавливая головку на блок цилиндров, продеваем цепь за проволоку через отверстие в головке.

Установив болты крепления головки блока цилиндров, затягиваем их в порядке, показанном на рисунке.

Для обеспечения надежного уплотнения и исключения необходимости подтяжки болтов при техническом обслуживании автомобиля болты затягиваем в четыре приема:
1-й прием – затягиваем болты 1–10 моментом 20 Н.м (2,0 кгс.м);
2-й прием – болты 1–10 затягиваем моментом 69,4–85,7 Н.м (7,1–8,7 кгс.м), а болт 11 – моментом 31,4–39,1 Н.м (3,2–4,60 кгс.м).
Затем доворачиваем болты 1–10 на 90° (3-й прием) и еще на 90° (4-й прием).

Двигатель ВАЗ 21067

Впрысковая «шестерка», без сомнения, более лояльна к окружающей среде, но, возможно, AWтомобилисты старой закалки встретят эту машину настороженно. «Ну вот, и сюда добрались со своими инжекторами, мало им того, что переднеприводных с карбюратором в продаже не сыскать».

Еще бы — теперь на «шестерке» не будет милых сердцу и столь привычных узлов: трамблера, механического бензонасоса с рычажком ручной подкачки, а главное, карбюратора. Человека, который хоть немного понимал бы в нем, можно найти повсюду. Ведь владелец «классики» привык делать все или почти все собственными руками.

А теперь — инжектор! Захандрит мотор — что делать с ним, мало кто знает. Датчики, форсунки, рампа, катализатор-нейтрализатор, электронный блок управления, «чек энджин» и коды неисправностей, на первый взгляд, лишняя головная боль!
Но, может быть, впрыск несет что-то полезное и владельцу?

Компоненты системы питания позаимствованы у переднеприводных вазовских машин. Блок управления — «Январь 5.1», только со своими калибровками. Так проще и производителю, и потребителю. Воздушный и топливный фильтры, модуль зажигания тоже унифицированы. Ресивер — от впрыскового «нивовского» мотора. Он одинаков на моторах 1,6 (ижевские «шестерки») и 1,45 л (вазовская «классика»).

Датчик скорости установлен на коробке передач в месте присоединения троса спидометра, а последний подключен через переходник — так же, как на «Ниве» VAZ 21214.

Нейтрализатор в системе выпуска и адсорбер обеспечивают Евро II не только по выхлопу, но и по испарениям топлива.

Кстати, октановое число применяемого бензина не изменилось — АИ-92, ведь степень сжатия двигателя осталась прежней. Запрет лишь на этилированное топливо, впрочем, его в России почти не выпускают. Однако это не значит, что можно заливать «восьмидесятый» — датчик детонации на «классических» моторах не предусмотрен, его некуда ставить (на блоках двигателей 2111, 2112 есть специальный прилив-утолщение). А зажигание попозже уже не сдвинуть — углы опережения теперь задает компьютер. Впрочем, расходы на эксплуатацию на «92-м» и «80-м» бензине практически одинаковы, если, конечно, заправляться естественным путем на АЗС, а не приворовывать.

Зато в плюсе у владельца «евро-шестерки» — отсутствие кнопки воздушной заслонки, а значит, необходимости теребить ее перед каждым холодным пуском и после него, снижение трудоемкости и цены технического обслуживания. Смена воздушного фильтра теперь потребуется через 30 тыс. км, а топливного — через 80. Но главное, конечно же, отсутствие забот с чисткой контактов прерывателя, регулировкой зажигания, настройками карбюратора и пресловутым «СО».

Легким пуском двигателя владельцев «классики» не удивить: если карбюратор и зажигание отлажены, с этим проблем нет. Зато троганье с новым мотором выше всяких похвал — можно даже на второй передаче, причем легко, без добавления газа, достаточно лишь плавно отпустить педаль сцепления.

Уже с двух с половиной тысяч мотор отлично тянет, а если стартовать на полном дросселе, машина просто выстреливает, визжа буксующими на асфальте колесами.

Специалисты НТЦ ВАЗа подтвердили, что впрыск положительно повлиял на восприятие водителем характеристик двигателя, несмотря на то что его номинальные показатели остались прежними. Так, максимальная мощность теперь достигается при 5200 об/мин, а не при 5400-5600 в карбюраторном варианте, а кривая изменения крутящего момента в зоне около 3000 об/мин образует горизонтальную «полочку», что опять-таки позитивно влияет на ездовые свойства.

Однако никакой, даже самый совершенный двигатель не сможет перехитрить законы аэродинамики. Современный легковой AWтомобиль с коэффициентом аэродинамического сопротивления, как у грузовика, — нонсенс, поэтому сколько «шестерка» ни молодится, а о душе думать все же пора.

Устройство автомобилей

Системы питания инжекторных двигателей

Распределенный впрыск топлива

В настоящее время система распределенного впрыска топлива ( Рис. 1 ) является наиболее распространенной на автомобильных двигателях.
Бензин из бака 22 подается электрическим насосом 1 через фильтр 3 тонкой очистки в рампу 4 форсунок.

Рампа форсунок ( Рис. 2 ) одновременно является топливной магистралью, в которой поддерживается избыточное давление топлива с помощью регулятора давления 5.
Таким образом, электромагнитные форсунки, постоянно находящиеся под давлением, впрыскивают топливо в зону впускных клапанов по сигналу электронного блокауправления (ЭБУ).

Избыток топлива регулятор 5 ( см. рис. 1 ) возвращает обратно в бак.
При использовании двух впускных клапанов на цилиндр форсунка впрыскивает топливо на перемычку между клапанами.

Воздух в цилиндры поступает через воздухоочиститель, измеритель 8 расхода воздуха и впускной трубопровод (ресивер) 12, а его количество регулируется дроссельной заслонкой, управляемой водителем.

От измерителя 8 расхода воздуха и датчика 13 частоты вращения коленчатого вала сигналы поступают в электронный блок управления (ЭБУ). После обработки этих сигналов и получения значения циклового расхода воздуха по заданному алгоритму в соответствии с режимом работы двигателя ЭБУ выдает управляющие импульсы необходимой длительности для открытия клапанов форсунок, обеспечивая тем самым необходимую подачу топлива.
Подача топлива корректируется блоком управления в зависимости от положения и скорости поворота дроссельной заслонки на основании сигналов от датчика 7, а также температуры охлаждающей жидкости на основании сигналов от датчика 14.

На режимах принудительного холостого хода при закрытой дроссельной заслонке (в датчике 7 срабатывает соответствующая контактная пара) и частоте вращения коленчатого вала более 1500 об/мин подача топлива отключается и возобновляется при частоте вращения коленчатого вала ниже 900 об/мин.

На холостом ходу для обеспечения устойчивой работы двигателя с заданной частотой вращения коленчатого вала предусмотрено, в зависимости от температуры охлаждающей жидкости, автоматическое регулирование количества воздуха, поступающего в двигатель.

У непрогретого двигателя на холостом ходу при незакрытой дроссельной заслонке воздух поступает через верхний и нижний каналы регулятора 11 дополнительной подачи воздуха. По мере прогрева двигателя, начиная с температуры охлаждающей жидкости 50…70 ˚С, регулятор прекращает подачу воздуха, и он поступает только через верхний канал, сечение которого изменяется винтом регулирования частоты вращения коленчатого вала на холостом ходу.

Рампа 4 форсунок ( см. рис. 2 ) представляет собой полую планку с установленными на ней форсунками 2 и регулятором 5 давления топлива, который связан с ресивером и топливным баком.
Рампа закрепляется на головке блока цилиндров или впускном трубопроводе. В конец рампы ввернут штуцер 3 для подвода топлива от насоса. Нижним концом форсунки закрепляются во впускном трубопроводе (коллекторе).

Регулятор давления топлива ( Рис. 3 ) поддерживает давление 0,38…0,33 МПа в рампе и форсунках работающего двигателя. Регулятор давления состоит из корпуса 1, крышки 3, между которыми закреплена мембрана 4 с клапаном 2.
Внутренняя полость регулятора делится мембраной на две части: вакуумную и топливную.

Вакуумная полость находится в крышке 3 регулятора и связана с ресивером, а топливная полость – в корпусе 1 регулятора и связана с топливным баком.

При закрытии дроссельной заслонки разрежение в ресивере 12 ( см. рис. 1 ) увеличивается, клапан регулятора открывается при меньшем давлении топлива и перепускает избыточное топливо по сливному топливопроводу в топливный бак 2. При этом давление топлива в рампе 4 понижается.
При открытии дроссельной заслонки разрежение в ресивере уменьшается, клапан регулятора открывается уже при большем давлении топлива.
В результате давление топлива в рампе повышается.

Электромагнитная форсунка ( Рис. 4 ) представляет собой электромагнитный клапан. Она предназначена для впрыска дозированного количества топлива во впускной трубопровод и устанавливается вблизи впускного клапана (или впускных клапанов) цилиндра двигателя. Дозирование топлива осуществляется изменением времени открывания клапана форсунки, и зависит от длительности электрического импульса, поступающего от ЭБУ в обмотку катушки электромагнита форсунки.

Форсунка состоит из корпуса 3, крышки 6, обмотки катушки 4 электромагнита, иглы 2 запорного клапана, корпуса 9 распылителя, насадки 1 распылителя и фильтра 5.
При работе двигателя топливо под давлением поступает в форсунку через фильтр 5 и проходит к запорному клапану, который находится в закрытом положении под действием пружины 7.

При поступлении электрического импульса в обмотку катушки 4 электромагнита возникает магнитное поле, которое притягивает сердечник 8 и вместе с ним иглу 2 запорного клапана. При этом отверстие в корпусе 9 открывается и топливо под давлением впрыскивается в распыленном виде во впускной коллектор.
После прекращения поступления электрического импульса в обмотку катушки электромагнита магнитное поле исчезает, и под действием пружины 7 сердечник 8 и игла 2 возвращаются в исходное положение. При этом отверстие в корпусе 9 закрывается, и впрыск топлива прекращается.

Топливный насос ( Рис. 5 ) приводится в действие от электродвигателя, который объединен с насосом в одном корпусе. Благодаря автономному приводу от электродвигателя производительность топливного насоса не зависит от частоты вращения коленчатого вала двигателя, и насос может работать даже при неработающем двигателе.

Центробежный роликовый топливный насос состоит из статора 3, внутренняя поверхность которого незначительно смещена относительно оси якоря 8 электродвигателя, цилиндрического сепаратора 16, соединенного с якорем электродвигателя, и роликов 17, расположенных в сепараторе. Сепаратор с роликами расположен между основанием 2 и крышкой 5 насоса.

При работе насоса топливо поступает через штуцер 1 и канал 18 к вращающемуся сепаратору 16, переносится роликами и через выходные каналы 6 подается в полость электродвигателя и далее через клапан 11 и штуцер 12 по топливопроводу к топливному фильтру.

Топливо, проходя в полости электродвигателя, охлаждает его.
Обратный клапан 11 предотвращает слив топлива из топливопровода и образование воздушных пробок после выключения насоса.
Предохранительный клапан 4 ограничивает давление топлива, создаваемое насосом (0,45…0,6 МПа).
Подача насоса – 130 л/час.

В настоящее время на отечественных автомобилях марок «ВАЗ», «ГАЗ», «Москвич» получила широкое распространение система распределенного впрыска «Мотроник», которая оснащена единым электронным блоком управления с системами питания и зажигания.
Для формирования управляющих сигналов система ЭБУ получает информацию от следующих датчиков:

• датчик массового расхода воздуха (ДМРВ);
• датчик положения дроссельной заслонки (ДПДЗ);
• датчик температуры охлаждающей жидкости (ДТОЖ);
• датчик детонации (ДД);
• датчик кислорода (ДК);
• датчик скорости автомобиля (ДСА);
• датчик положения коленчатого вала (ДПКВ);
• датчик фаз (ДФ).

Система впуска, как увеличить подачу воздуха в двигатель

Воздух – крайне необходимый элемент для образования рабочей смеси. Многое зависит от атмосферного давления, количества воздуха, его чистоты. Немаловажна и геометрия движения впускного воздуха, от чего зависит стабильность работы двигателя, а также его КПД.

Конструкция впускной системы двигателя

Простейшая система впуска инжекторного двигателя состоит из следующих деталей:

• резонатор (воздухозаборник),
• корпус воздушного фильтра с фильтром,
• резиновая гофра от корпуса фильтра до дроссельной заслонки,
• ДМРВ или датчик абсолютного давления и датчик температуры воздуха,
• дроссельная заслонка с регулятором холостого хода (РХХ) и датчик положения дроссельной заслонки (ДПДЗ),
• впускной коллектор (ресивер).

Обзор элементов системы впуска двигателя

Резонатор

Представляет собой пластиковый воздухозаборник, который, как правило, установлен под фарами возле радиаторов. Патрубок устанавливается по ходу движения автомобиля, чтобы захватывался поток воздуха.

Конструкция воздухозаборника осуществлена таким образом, чтобы избежать попадания воды в цилиндры.

Корпус воздушного фильтра

Пластиковый короб, в котором устанавливается фильтр. Корпус максимально герметичен, обычно имеет отстойник для мусора.

Фильтр расположен во всей площади корпуса, в составе которого целлюлозная бумага с прорезиненными краями. Рассчитан фильтр таким образом, чтобы обеспечить необходимое сопротивление.

Дроссельный патрубок

Обычно представляет собой гофрированный патрубок. В гофре имеется отдельный патрубок, через который во впускной коллектор попадают картерные газы. К патрубку присоединяется ДМРВ, крепится хомутами с двух сторон во избежание подсоса неучтенного воздуха.

Датчик имеет в своей основе платиновую проволоку и никелевую сетку в качестве чувствительного элемента. Работа датчика заключается в подсчете впускаемого воздуха, а полученная информация уже передается на электронный блок управления.

Получив данные от датчика массового расхода воздуха, блок управления уже знает, в каком количестве подать топливо.

Дроссельная заслонка

Дроссельная заслонка нужна для дозирования впускаемого воздуха, непосредственно влияющее на количество впрыскиваемого топлива.

За положением открытия заслонки отвечает электронный потенциометр ДПДЗ (датчик положения дроссельной заслонки). В зависимости от открытия заслонки корректируется количество подачи топлива.

Устанавливаемый либо на дросселе, либо на коллекторе, регулятор холостого хода (РХХ), отвечает за поток воздуха в обход закрытого дросселя в режиме холостого хода.

Впускной коллектор

Впускной коллектор равномерно распределяет воздух по цилиндрам, создавая необходимую геометрию потока, а также играет роль в смесеобразовании.

Может быть пластиковым или железным. У современных двигателей ресивер с изменяемой геометрией потока воздуха, а за геометрию отвечают двигающиеся шторки.

Доступные методы увеличения подачи воздуха

От количества попадающего воздуха зависит мощность двигателя. Установка турбины – метод радикальный, однако существуют более простые и дешевые способы:

Установка воздушного фильтра нулевого сопротивления

К данному способу относятся скептически, но эффективность ФНС доказана. Оправдана установка подобного фильтра только в случае комплексного тюнинга, но и без того прибавляет скромных 1-3% мощности за счет снижения сопротивления, а значит, увеличения объема воздуха в камере сгорания.

Холодный впуск

Существуют готовые комплекты холодного впуска. Не на всех автомобилях воздухозаборник способен забирать холодный воздух, температура подкапотного пространства не позволяет.

Конструкция холодного впуска дает возможность попадать в коллектор холодному воздуху, а значит в цилиндры попадает больше воздуха – горение смеси будет более эффективно.

Установка впускного коллектора с иной геометрией

Для автомобилей ВАЗ предусмотрены коллектора под разные потребности: с короткими каналами — мотор будет «верховым», с длинными каналами обеспечить достаточный крутящий момент с холостых до средних оборотов.

Резюме

Вышеуказанные операции по изменению количества впускаемого в систему воздуха, а также геометрии его движения, приводят к незначительному увеличению мощности. Для обеспечения стабильной работы впускной системы требуется ежегодная промывка дросселя и датчиков, а также сокращенный срок замены воздушного фильтра.