Причины поломки головки блока циллиндров двигателя

Переднеприводные автомобили ВАЗ десятого семейства (седан ВАЗ-2110, универсал ВАЗ-2111 и хэтчбек ВАЗ-2112) комплектовались различными движками. Среди них были карбюраторные и впрысковые, 8 и 16-клапанные.

Зажигание применялось также двух видов: от центрального распределительного модуля или с использованием самостоятельных катушек зажигания. Вниманию читателя предлагается один из этих моторов: двигатель ВАЗ 2112, начало выпуска 1997 г.

Паспортные данные

Первоначально 12-й выпускался в 2-х исполнениях: 21120 и 21124. Характеристики 16-клапанного двигателя ВАЗ 2112 этих модификаций приводятся в следующей таблице.

Из таблицы следует, что технические характеристики двух версий довольно близки, за исключением более высокого крутящего момента у 120-го мотора.

Силовой костяк

Двигатель ВАЗ 2112 создавался не с чистого листа. Его конструктивная схема с 16-клапанным газораспределительным механизмом (ГРМ) повторяет модель 2110, а блок цилиндров (БЦ) является копией «восьмерочного» (21083). В этом можно убедиться, сравнив их геометрические параметры: диаметр расточек и межосевые расстояния.

Правда, блоки не взаимозаменяемы, поскольку отличаются диаметром винтов крепления головки блока цилиндров (ГБЦ). В отличие от деталей 21083 и 2110 БЦ имеет дополнительные масляные каналы в коренных опорах для подачи масла к смазывающим форсункам. Через эти устройства осуществляется дополнительная смазка нижней части цилиндровых поверхностей, а также охлаждение днища поршней.

Теперь немного о том, чем отличаются между собой 120-й и 124-й моторы. ВАЗ 21120 содержит БЦ 2112 с высотой 194,8 мм, а 21124 — БЦ 11193. Высотный параметр последнего составляет 197,1 мм (так называемый «высокий» блок). 124-й коленвал более длинноходный по сравнению с 12-м. У мотора 2112 колено имеет размер 35,5 мм (ход 71), а у 21124 — 37,8 мм (ход 75,6). В результате рабочий объем 124-го исполнения составляет 1,6 литра, против 1,5 — у 120-го.

Различаются между собой и поршни. На тех и других имеются цековки для обеспечения выхода клапанной тарелки. Однако на 120-м двигателе их глубина является обманчивой. Она рассчитана только на штатное функционирование ГРМ, а в случае обрыва зубчатого ремня «встреча» клапанов с поршнями становится неминуемой. У 124-го привода с этим все в порядке, устранение инцидента потребует только замены ремня без разборки силового агрегата.

Замена поршней у мотора 21120 124-ми позволит избежать неприятностей, сопутствующих обрыву ремня. Правда, мощность двигателя ВАЗ 2112 окажется несколько меньшей.

Что такое ГБЦ в авто простыми словами

Головка – это часть конструкции силового агрегата машины. Она устанавливается сверху на блок цилиндров. Чтобы обеспечить герметичность соединения двух частей, используется болтовое крепление, а между ними размещается прокладка.

Данная деталь закрывает цилиндры блока, как крышка. Прокладочный материал используется для того, чтобы на стыке не просачивалась техническая жидкость и не вырывались рабочие газы мотора (воздушно-топливная смесь или газы расширения, образующиеся при взрыве ВТС).

Конструкция гбц позволяет установить внутрь механизм, отвечающий за формирование ВТС и распределение порядка и времени открытия впускных и выпускных клапанов. Такой механизм называется грм.

Другие отличия

Движки отличаются также конструктивным исполнением «вдоха». 120-й впуск состоит из двух алюминиевых деталей: коллектора («рога») и ресивера, соединенных между собой резиновыми гофрами. Агрегат 21124 «украшает» впускная система, выполненная из пластика и состоящая из единой детали.

По-разному устроена система зажигания. ВАЗ 2112 оснащен модулем распределителя зажигания, а на 21124 для каждого цилиндра установлены индивидуальные катушки. В связи с различиями систем впуска и зажигания отличаются между собой и клапанные крышки.

1,6-литровый агрегат имеет еще некоторые отличия от собрата: регулятор давления перенесен с топливной рампы в насос, катализатор расположен непосредственно у ГБЦ, имеется 2 датчика кислорода (Евро-3) вместо одного (Евро-2) у 1,5 литрового. Раздельная конструкция кожуха ГРМ упрощает замену зубчатого ремня.

Часто спрашивают: где находится заводской номер двигателя на ВАЗ 2112? И действительно, номер, расположенный под воздушным фильтром, обнаружить довольно трудно. Находится он на заднем торце БЦ, под корпусом термостата. Чтобы найти нужные цифры, требуется освободить крепление воздушного фильтра и несколько отклонить его в сторону.

Если коррозия не позволяет прочитать порядковое обозначение, следует прибегнуть к помощи мелкой абразивной шкурки, а затем промыть площадку жидкостью WD-40.

Возможные неисправности

Моторный агрегат 12-го семейства при правильном уходе работает безотказно, ведь базовая конструкция создавалась в сотрудничестве с немецкой компанией Porsche, являющейся авторитетом в области двигателестроения. Единственным «косяком» является использование ременной зубчатой передачи. Д

ело даже не в ней, а в том, что вазовцы упорно не хотят учитывать российские реалии. Применение зубчатого ремня требует качественных запчастей, о чем у нас, к сожалению, приходится только мечтать. Да и регламентированное обслуживание не все проводят, полагаясь на известный русский «авось».

Ремонт и обслуживание силового агрегата

В качестве примера приводится конкретный случай проведения ремонтных работ. Ремонт двигателя ВАЗ 2112 потребовался по нескольким показаниям: приходится постоянно доливать тосол, моргает контрольный индикатор смазки, щелкают гидрокомпенсаторы. Предварительно провели замер компрессии, показавший разницу по цилиндрам до двух атмосфер.

В процессе разборки были определены причины неисправности:

• прогар прокладки ГБЦ, в результате чего тосол уходил в один из цилиндров;
• коррозия привалочной плоскости ГБЦ;
• износ вкладышей коренных шеек коленвала;
• износ направляющих выпускных клапанов;
• спекание внутренностей катколлектора.

Описание процедур по восстановлению мотора:

1. фрезеровка плоскости головки и привалочной плоскости блока;
2. перепрессовка направляющих втулок выпускных клапанов;
3. механическая обработка (без притирки) клапанных седел;

Установка новых деталей:

• поршни размерной группы C (вместо родных B);
• поршневые кольца;
• вкладыши коленвала и упорные полукольца;
• сальники и прокладки;
• помпа охлаждения;
• маслосъемные колпачки;
• металлическая прокладка ГБЦ от Приоры;
• зубчатый ремень в комплекте с натяжным роликом фирмы Power Grip;
• гидротолкатели INA;
• свечи NGK;
• «паук» 4-1 из нержавейки;

Часто спрашивают: какое масло лить в ВАЗ 2112? В описываемом случае после сборки было залито моторное масло Лукойл Люкс 10W40.

Замена масла на ВАЗ 2112 требует 3,3 литра жидкости, а при сопутствующей замене фильтра — 3,4, хотя полный объем системы смазки составляет 3,6 л.

Диагностика

Никаких проблем с установкой новой прокладки возникать не должно. А вот ремонт иногда бывает сложен, для неопытных механиков. Рассмотрим основные варианты диагностических работ:

• Самой основной проверкой является определение плоскости прилегающей к блоку. Она часто искривляется под воздействием высоких температур, иначе говоря, от перегрева. Для этого к плоскости прикладывают железную линейку ребром, после чего с помощью щупа проверяют зазор. Если, он превышает 0,1 мм., то данную деталь лучше больше не использовать;
• Производят визуальный осмотр. Это позволяет выявить механические повреждения, например, трещины;
• Проверяют состояние клапанов. В первую очередь смотрят состояние их седел. Если, имеются царапины, то лучше всего клапана притереть. При сильных повреждениях их меняют. Заодно смотрят на состояние пружин клапанов. Для демонтажа клапанов придется приобрести специальный съемник. При подозрениях на их повышенный износ, устанавливают новые.

Возможности тюнинга

Любителей «прохватить» интересует вопрос: сколько лошадиных сил может дополнительно получить тюнинговый движок? Тюнинг двигателя марки 2112 выполняют по-разному:

• замена кулачковых валов на тюнинговые (СТИ-1, СТИ-2, СТИ-3.1, Стольников 8.9) вкупе с установкой облегченной ШПГ, увеличенных дроссельных заслонок и «штанов» 4-2-1 позволит форсировать 120-й движок до 120 л. с;
• если доработать ГБЦ и поставить широкофазные распредвалы, прибавка составит 130 — 140 л. с;
• установка коленвала с длинным кривошипом (37,8 мм), доработка камеры сгорания в ГБЦ и применение Т-образных клапанов поднимет мощность до 150 л. с.

Фанаты «классических» жигулей устанавливают двигатель ВАЗ 2112 на заднеприводные машины: ВАЗ-2105, −2107. Чтобы агрегат мог расположиться под капотом, вырезают даже часть перегородки моторного отсека.

Поколение 12-х движков оказалось «долгоиграющим». Кроме вышеописанных марок, позднее были разработаны и другие: ВАЗ-21126, −127, −129. Их и сегодня ставят на автомобили LADA Priora, LADA Kalina, LADA Granta.

4.22. Детали головки блока цилиндров: 1 – головка блока; 2 – впускной распределительный вал; 3 – сальник; 4 – выпускной распределительный вал; 5 – корпус подшипников распределительного вала; 6, 8 – уплотнительные кольца; 7 – направляющая труба; 9 – крышка головки блока; 10 – кронштейн крепления жгута проводов; 11 – заглушки; А – отличительный поясок впускного распределительного вала

Назначение головки блока цилиндров

В головке сделано много технических отверстий и полостей, благодаря чему деталь выполняет множество разных функций:

• Со стороны капанной крышки сделаны крепления для установки распределительного вала (о назначении и особенностях этого элемента читайте в отдельном обзоре). Благодаря этому обеспечивается оптимальное распределение фаз грм в соответствии с тактом, который выполняет поршень в конкретном цилиндре;
• С одной стороны в головке имеются каналы впускного и выпускного коллекторов, которые фиксируются на детали гайками и шпильками;

  

• В ней сделаны сквозные отверстия. Одни предназначены для крепежа элемента, другие – для установки впускных и выпускных клапанов. Там же имеются свечные колодцы, в которые вкручиваются свечи (если мотор дизельный, то в эти отверстия вкручиваются свечи накала, а рядом с ними сделан еще один тип отверстий – для установки топливных форсунок);
• Со стороны блока цилиндров в районе верхней части каждого цилиндра сделано углубление. В собранном двигателе эта полость – камера, в которой смешивается воздух с топливом (модификация непосредственного впрыска, у всех остальных вариантов двигателей ВТС формируется во впускном коллекторе, который также закреплен на головке) и инициируется его сгорание;
• В корпусе ГБЦ сделаны каналы для циркуляции технических жидкостей – тосола или антифриза, обеспечивающихо охлаждение двс и масла для смазки всех подвижных деталей агрегата.

Система смазки двигателя ВАЗ 2110:

1. От «минусовой» клеммы аккумулятора отсоединим провод.

2. Из картера двигателя сливаем масло.

3. Ремень привода распределительного вала также снимаем.

4. Снимаем из двигателя масляный картер.

5. На «движке» с системой впрыска топлива отсоединяем от датчика положения коленвала колодку с проводами.

6. Используя две отвёртки, снимаем шкив с коленвала.

7.В случае, когда шпонка в пазу коленвала не держится, вынимаем её, чтоб не затерялась.

8. Отвинчиваем болты (их 3 штуки), с помощью которых крепится маслоприёмник (помните о том, что под болтами наличествуют плоские шайбы) и снимаем маслоприёмник.

10. Далее необходимо произвести замену уплотнительного кольца маслоприемника, которое порвалось или потеряло упругость.

11. Отвинчиваем болты (6 штук), с помощью которых масляной насос крепится к блоку цилиндров, и осуществляем снятие масляного насос вместе с прокладкой. Имейте ввиду, что под болтами наличествуют плоские шайбы.

12. Осуществляем поворот ведущей шестерни масляного насоса с целью правильной установки на коленчатый вал: на ведущей шестерне выступы должны совпасть с лысками, наличествующими на коленчатом валу.

13. Прежде чем начать установку насоса, смазываем моторным маслом рабочую кромку сальника. В процессе установки насоса рабочую кромку сальника аккуратно заправляем на шейку коленвала, используя деревянную палочку. После чего болты крепления насоса закрепляем. Затем устанавливаем все детали, которые были сняты в обратном порядке. Проверяем натяжение ремня привода распределительного вала.

Если сделано всё правильно, выявлены все дефекты деталей и осуществлена их замена, то система смазки автомобиля ВАЗ 2110 должна работать без перебоев. Кстати, при снятии масляного насоса, целесообразно осуществить замену переднего сальника коленвала.

Материал изготовления головки блока цилиндров

Большинство старых двигателей изготавливались из чугуна. Материал обладает высокой прочностью и устойчивостью к деформациям из-за перегрева. Единственный недостаток такого ДВС – большой вес.

С целью облегчения конструкции производители применяют облегченный сплав алюминия. Такой агрегат весит намного меньше предыдущего аналога, что положительно сказывается на динамике транспортного средства.

Легковой автомобиль в современном исполнении будет оснащен именно таким мотором. Исключением в данной категории являются дизельные модели, так как в каждом цилиндре такого мотора создается очень высокое давление. В совокупности с высокой температурой этот фактор создает неблагоприятные условия для использования легких сплавов, не отличающихся своей прочностью. В грузовом транспорте же остается применение чугуна для производства двигателей. Технология, которая используется в этом случае – литье.