Поршни «безвтыковые» на Приору

Новые зубья

Переходим к приводу ремня ГРМ. Мы выбрали комплект Gates, в который входят помпа от Dolz с прокладкой, ремень и ролик с полуавтоматическим натяжителем. К слову, для натяжения используются разные приспособления. Мы подобрали серповидный захват, рассчитанный под ролик. Захват ставится на ролик, к головке последнего прикручивается болт, и ремень натягивается. Мы отдали предпочтение большому набору с помпой, чтобы подстраховаться: пробег у нашего автомобиля 68 тыс. км, и сколько еще проживет установленная на нем помпа, неизвестно.

Ремень привода вспомогательных агрегатов также было решено поменять — на старом появились отслоения. Мы купили ремень Gates 6PK995 и новый ролик INA вместо посвистывающего старого.

Талмуд 21120.

В общем решил поделиться немного информацией для размышления по мотору 21120 — он же вазовский дрыгатель объемом 1.5 литра с 16 клопами и мощностью в 91 вазовских «пони» или хомячковых сил. Есть еще у АВТОВАЗа несколько 16 клапанных моторов: 21124 мотор объемом 1.6 литров имеющий 89 пони, 21126 — он же с лупатой десятки(приоры) имеющий 98 пони, 11194 — калинодрыгатель объемом 1.4 литра и 89 пони. Не будем останавливаться на каждом моторе в данной записи, а остановимся на том что имеем, т.е. на 21120 и на том как повысить мощность и надежность. Если быть точнее, то надежность измеряется другими параметрами, тут скорее вопрос в том как избежать последствий при обрыве ремня ГРМ без потери мощности. Если кому то интересны характеристики остальных двигателей, то welcome

Многие при выборе авто и конечно же мотора в той или иной модели оперируют надежностью, которая заключается только в одном параметре — гнет клапана или не гнет(понятия «втыковый»

или«невтыковый» соответственно) при обрыве ремня ГРМ. Погнуть клапана может не только из за того, что владелец недосмотрел или проигнорировал регламентную операцию по замене ремня ГРМ, но и из за износа всего механизма ГРМ или заклинившего ролика или помпы. Ну и конечно отдельный разговор на счет наших любимых запчастей и подделок на них.

Для начала пара страшных фоток о том что такое загнутые клапана:

Разберемся сначала почему на 1.5 гнутся клапана. — От клапана до плоскости головки где то 1мм. — Прокладка имеет толщину 1,3мм. — Недоход поршня 0.4мм. — Выемки под клапана на 2112 поршнях (1.5) 3мм. — Ход клапана на стандартных распредвалах 7,5мм.

Получаем 1+1.3+0.4+ 3=5.7мм. расстояние от клапана до поршня, а ход клапана 7.5мм. Ну тут сразу становиться все ясно почему гнет клапана.

Вариантов избежать данных последствий много. Если поставить 21124 поршня (1.6) с большими выемками под клапана которые имеют глубину 5.5мм. Получаем от клапана до поршня расстояние 8.2мм. что в принципе для хода 7.5мм. нормально, но всего лишь в разницу 0.7мм. что не так уж и много, так как есть вероятность что на высоких оборотах при обрыве ремня все таки поршень достанет до клапанов. Да и «злые» распредвалы так же могут сыграть на надежности. Если вместе с поршнями 21124 поставить приоровскую прокладку для компенсации степени сжатия. Приора прокладка имеет толщину 0.5мм. Получаем расстояние до поршня 7.4мм. С ней вся надежность двигателя отпадет напрочь. Да и при установке 124 поршней упадет СЖ, а с ней изменится мощность мотора и увеличится расход… Что нам нафиг не нужно.

Есть другой вариант, но он дороже. То есть установка приора группы но с безвтыковыми поршнями которые имеют глубину выемок 7мм. Код данных поршней 21126-10045015М-У

немного истории

С приора прокладкой расстояние будет 8.5мм. Компрессионная высота этих поршней на 0.4мм. больше, поэтому недоход приравнивается к нолю.

ВЫВОД:

1. На поршнях 21124 с обычной прокладкой расстояние до поршня 8.2 2. На поршнях приора безвтык с прокладкой приора расстояние 8.5 Получается что на приоре группе надежней будет, так как имеет расстояние больше. И еще не уменьшиться степень сжатия. Но это не все ее положительные качества. 1. Вес — Приора группа имеет вес 744гр. а 2112 группа 1235гр. что в принципе разница очень большая. За счет чего увеличивается КПД двигателя 2. Трение — Приора поршень имеет Т-образную форму и небольшую юбку, которая уменьшает трение с цилиндром, а так же кольца имеют меньшую ширину чем обычные, которые тоже уменьшают трение, ну и вкладыши тоньше уменьшая трение с коленвалом.Результаты: Увеличение мощности, увеличение динамики, уменьшение расхода, уменьшение колебаний.

Данная запись обзорная, у меня с моторов все гуд — не пугайтесь. По возможности буду выкладывать сборную информацию по дрыгателям и вариантам решений бюджетных. Ведь даже для владельцев 8 клапанных ВАЗов есть возможность поставить серийную облегченную поршневую группу для улучшения динамических и тяговых характеристик двигателя и авто в целом.

В данной записи не учтены варианты по увеличению объема двигателя путем расточки или замены коленвала, а так же не рассматривается вариант установки злых валов.

Общая и очень важная информация о клапанах

Назначение у клапанов двигателя довольно простое. Они нужны для того, чтобы осуществлять открытие отверстий в ГБЦ для впуска порции ТВС в цилиндр, а также выпуска отработанных газов. Состоят такие детали из двух основных частей — головки и стержня

Важно понимать, что изделия являются цельными, и они не подлежат ремонту в случае непригодности к дальнейшей эксплуатации. Если посмотреть на клапан (фото ниже), то можно увидеть, что он имеет плавный переход от стержня к головке

Элемент с такой конструкцией получил название «тюльпан».

Считалось, что чем плавней этот переход от стержня к головке, тем эффективнее будет происходить как заполнение камеры сгорания ТВС, так и ее очистка от отработанных газов. Так считалось раньше, пока не был проведен ряд экспериментов, и выявлено, что наиболее эффективными все-таки являются изделия Т-образной формы. Это объясняется двумя причинами:

1. Лишний металл только утяжеляет конструкцию изделия, а каждый грамм негативно отражается на функционировании устройства, и снижает технические свойства двигателя.
2. Уменьшается площадь канала, по которому проходит ТВС в цилиндр, а также выходят выхлопные газы из него. В итоге снижается мощность двигателя, и падает КПД.

Именно поэтому на вопрос о том, какие лучше выбирать клапана на автомобиль — Т-образные или тюльпаны, можно смело дать правильный ответ. Выбирать стоит только Т-образные изделия. Отличия в конструкции устройств показаны на фото ниже.

Клапаны: Т-образный и «тюльпан»

Особое внимание уделяется выпускным клапанам, которые испытывают большие нагрузки, как температурные, так и механические. При выпуске отработавших газов из камеры сгорания, выпускной клапан преодолевает давление в камере сгорания для открытия отверстия

Чтобы минимизировать это сопротивление, изделия делают с минимальной площадью тарелки. Тарелкой называется часть головки, которая перекрывает доступ к камере сгорания. Кроме того, выпускные изделия испытывают высокие температурные нагрузки (около 800-900 градусов). Впускные нагреваются гораздо меньше — до 300 градусов, так как они контактируют с пламенем только тарельчатой частью.

Интересно! Клапаны не только способствуют подаче ТВС и выпуску отработанных газов из цилиндров, но еще и играют одну очень важную роль — создают компрессию в камере сгорания, благодаря чему происходит качественное сгорание смеси.

Вышеописанная информация нужна для того, чтобы понимать, из каких материалов следует выбирать клапаны на автомобиль, чтобы они служили долго. Ведь частой проблемой этих устройств является их прогорание. Однако на современных автомобилях необходимость замены клапанов возникает и по другой причине — их загибание. Происходит этот процесс по причине того, что обрывается ремень ГРМ, что в итоге приводит к непосредственному контакту клапанов с поршнями

Именно с таким явлением часто сталкиваются владельцы автомобилей Приора, где крайне важно регулярно производить замену ремня ГРМ (а также роликов и помпы), чтобы предотвратить возникновения серьезных неисправностей в двигателе

Клапан для автомобиля изготавливается из двух разных материалов:

1. Головку делают из жаропрочных веществ с добавлением большого количества присадок.
2. Стержень изготавливается из углеродистой стали.

Цельнолитая конструкция клапанов получается посредством того, что две заготовки соединяют сварочным способом и шлифуют. Раньше их изготавливали способом литья. Выпускные клапана покрываются твердыми сплавами, что необходимо для предотвращения развития коррозионных процессов. Выпускные клапана изготавливают с применением хромистых и хромоникелевых сплавов со средним содержанием углерода. Такие изделия получают дополнительное охлаждение за счет того, что топливо способствует отводу температуры.

На головке клапана имеется фаска, которая позволяет обеспечивать стыковку изделия с седлом ГБЦ. Углы наклона фаски составляют 45 градусов для впускных и 45 или 30 градусов для выпускных. Имея представление о том, что же такое клапаны двигателя внутреннего сгорания, следует перейти к изучению вопроса о том, почему же на Приорах происходит их загибание.

Почему на Приоре загибает клапана: разбираемся в причинах

Гнутся клапана на Приоре — распространенная проблема, с которой очень часто сталкиваются владельцы современных автомобилей от АВТО-ВАЗ. Такие последствия происходят потому, что поршни сталкиваются с клапанами, и это в итоге приводит к их деформациям. Причем деформироваться могут не только клапаны, но и поршни.

Теперь о причинах таковых явлений. Выше уже упоминалось, почему так происходит. Всему виной являются неисправности механизма ГРМ, а если точнее, то случиться загибание  клапанов на Приоре может только в двух случаях:

1. Если произойдет обрыв или проскакивание ремня ГРМ. Причины этого самые разные: выработка ресурса ремня, попадание на него моторного масла или ОЖ, что происходит по причине нарушения герметичности помпы, заклинивание водяного насоса, а также неисправность ролика натяжителя (способствует проскакиванию ремня).
2. При неправильной регулировке газораспределительного механизма, что случается при замене ремня ГРМ.

Что же происходит в таком случае, когда рвется ремень или он проскальзывает, тем самым нарушая синхронизацию деталей ГРМ. Происходит следующее:

• распредвал в таком случае останавливается, и при этом замирают в соответствующем положении клапаны;
• коленчатый вал продолжает движение по инерции.

Достаточно нескольких оборотов коленчатого вала, чтобы поршни столкнулись с тарелками клапанов, и при этом произошла деформация этих деталей. Все происходит именно так. И теперь остается разобраться лишь в одном вопросе — почему это случается? Ведь на автомобилях карбюраторного типа таких проблем не случалось, и если рвался ремень ГРМ, то для продолжения движения, нужно было лишь заменить его. Теперь же загибание клапанов приводит к необходимости их замены на Приоре, а это не только большие расходы (особенно для владельцев авто с 16-клапанными моторами), но еще и затраты времени.

Интересно! Приоры выпускаются с разными типами моторов, и практически на всех модификациях происходит процесс загибания клапанов при обрыве ремня ГРМ. Не подвержен этому явлению лишь один тип ДВС (21114), который устанавливали на ранние модели Приор (перекочевавший с «десятки»). Однако встречаются такие двигатели на ВАЗ-2170 крайне редко, так как вскоре они были заменены агрегатами 21116.

Раньше на автомобилях не гнуло клапана, так почему же сейчас происходит это явление? Причина в том, что инженера (не только авто-ВАЗа) постоянно совершенствуют силовые агрегаты. Такие модернизации позволяют повысить такие характеристики, как КПД и мощность, а также снизить расход. Одним из способов достижения положительных изменений в характеристиках мотора является снижение объема камеры сгорания. Раньше конструкция двигателя была такой, что клапана находились выше, и никак не могли контактировать с поршнями. Однако от таких конструкций современные производители ДВС отказались по ряду вышеописанных причин.

На современных моторах, которые используются на Приорах, а это 21116, 21124, 21126, 21127, используется модернизированная конструкция двигателей. В них происходит такая картина, что в случае остановки клапана при работающем моторе, он сталкивается с поршнем. В итоге от силы поршня деформируется самая слабая часть клапана — стержень. Восстановить его невозможно, поэтому однозначно замена. Причем менять рекомендуется все 4, 8 или все 16 клапанов на Приоре.

Для предотвращения вероятности загибания клапанов на Приоре производители авто-ВАЗа пытались решить эту проблему использованием поршней с выемками (проточками), за счет которых в теории исключалась вероятность загибания клапанов. Такими поршнями комплектовались некоторые модификации моторов, но вскоре от них быстро отказались. Причиной этого являются следующие минусы:

• большой вес за счет сложности конструкции;
• увеличенный расход топлива;
• снижение мощности на 5-7%;
• все равно загибает клапана.

Если решили заменить поршни на Приоре (на изделия с проточками) с той целью, чтобы снизить вероятность возникновения процесса загибания клапанов на Приоре, то делать это не рекомендуется. Причины того известны: снижение мощности двигателя (причем ощутимо), увеличение расхода топлива и падение динамики. В таком случае правильнее будет следить за ресурсом ремня ГРМ (менять нужно каждые 60 тысяч км пробега) и выбирать только оригинальные детали (помпа, ремень, ролики).

О конструкции штатных поршней

Для того чтобы работать в таких условиях, деталь должна быть, насколько это возможно, легкой. А материал — стойким к износу. Также сплав должен отличаться высокой теплопроводностью. Это позволит обеспечить высокую скорость охлаждения. Внешние рабочие поверхности должны быть изготовлены таким образом, чтобы деталь не заклинило в разогретом цилиндре. Также продукты сгорания не должны проникать в картер. Поршень имеет бочкообразную форму, между степенью нагрева его рабочей части и юбки есть большая разница. Это позволяет удовлетворить все требования. Чтобы компенсировать возможные деформации юбки в процессе работы, поршень изготавливается с “противоэллипсом”. Большая ось детали строго перпендикулярна оси отверстия для установки пальца.

Трибологический износ, механические перегрузки, вызванные нарушениями горения, ошибками монтажа или большими нагрузками при холодном запуске. Трибологическое потребление — это вид износа, возникающий в результате процессов трения. В процессах износа изменяются масса, структура и физические свойства слоев верхних областей контакта. Интенсивность износа зависит от различных типов ударов и сопротивления площадей трения верхних слоев.

Другим общим повреждением поршней является так называемый. припадок. Они встречаются на юбке поршня и вокруг колец. Частыми причинами этого явления являются частицы от процессов трибологического износа или местного перегрева. Алюминиевый сплав, из которого изготовлен поршень, расширяется в два раза больше, чем чугун цилиндра. В случае слишком высокой тепловой нагрузки холодный двигатель и горячий поршень могут привести к его разминанию.

Головка поршня или же его верхняя часть включает в себя днище. Здесь также есть специальные канавки для монтажа уплотнительных колец. Чтобы верхняя часть могла справиться с высокими нагрузками, на этапе производства ее покрывают специальным слоем защитного покрытия. Канавки для установки колец изготавливаются так, чтобы был небольшой угол. Так обеспечивается расположение наружной кромки кольца выше, чем внутренней. Это позволяет предотвратить наклон поперечного сечения канавки вниз в процессе работы при высоких температурных нагрузках. Для обеспечения лучшего скольжения поршень по всей рабочей поверхности обрабатывают специальными покрытиями. Чтобы деталь лучше прирабатывалась, наносят такие покрытия, которые износятся в процессе обкатки. Это оловянное покрытие либо фосфатирование. Материалы, улучшающие скольжение, остаются на поверхности в течение всего срока эксплуатации. Юбка проходит обработку при помощи резцов. Это делается для получения микрорельефа. За счет этого масло лучше удерживается на поверхности детали, тем самым снижая трение.

Установка на ПРИОРУ

Как и обещал, опишу установку на наш ВАЗ (ПРИОРА), ибо она одна из самых покупаемых авто в нашей стране и у нее частые проблемы с ГРМ. Многие сразу зададут вопрос – а гнет ли у нее клапана при обрыве, читаем ответ здесь.

В принципе никаких сложностей тут возникать не должно, однако сделать самому у себя во дворе это практически не возможно! Нужно будет разбирать двигатель.

1) Покупаем безвтыковые поршни, обычно комплект можно подобрать прямо под ваш размер поршня. То есть если у вас поршень 86 мм, то и безвтыковый можно взять также 86 мм. Однако вам нужно либо точно знать размеры, либо замерять на СТО, при разборе. Стоимость может варьироваться от 3000 до 6000 рублей за комплект.

2) Разбираем двигатель, чтобы вытащить поршни, возможно понадобиться его снятие. (Конечно, можно и не снимать, это на усмотрение мастеров, есть методы и так и так)

3) Снимаем поршневую группу, меняем на поршни с проточкой.

4) Далее собираем двигатель

5) Ездим.

Многие водители жертвуют мощностью в угоду большей практичности – их понять можно, особенно если посмотреть на рынок запчастей. При обрыве можно залететь на такой ремонт, что мало не покажется, а так вы защищены.

Смотрим небольшое, но полезное видео по теме.

Похожие новости

• Полировка лобового стекла своими руками. Разными способами + пас…
• Как проверить клапан адсорбера. На наших ВАЗ
• Разная компрессия в цилиндрах. Почему и что делать? Разбираемся …

Как сохранить ГРМ в хорошем состоянии на долгое время

Чтобы не приходилось постоянно покупать новые поршни, специалисты рекомендуют владельцам Лады Приора следовать таким правилам эксплуатации машины:

1. Поддерживать работоспособное состояние каждого функционального компонента нужно не тогда, когда он на грани срыва, а регулярно ухаживая и не допуская поломок.
2. Периодически обновляйте ремень и следите за состоянием роликов.
3. Если устройство подразумевает 8 клапанов, при переустановке не перетягивайте ремень слишком сильно, иначе он быстро порвется. 16-клапанным приспособлениям эта беда не страшна, ведь изготовитель специально вмонтировал ролик-полуавтомат, позволяющий при осуществлении натяжки ремня соединение друг с другом 2 прорезей на ролике. Тогда натяжка получится самой оптимальной.

Общая информация и устройство поршня

Предназначение поршня заключается в передаче энергии, произведенной горючей смесью, к коленчатому валу. Когда продукты сгорания расширяются, на поверхность детали возлагаются огромные нагрузки. Максимальный показатель давления в этом случае может составлять 80 бар, а это сравнимо с силой в несколько тонн.

Температура в цилиндрах при сгорании смеси может достигать 2 600 градусов, что в несколько раз больше температуры, при которой поршень плавится. В результате в этот момент происходит снижение прочности сплава, по поверхности элемента возникает термонапряжение из-за температурного перепада. Чтобы поршень мог функционировать в таких тяжелых условиях эксплуатации, он должен быть не только легким, но и достаточно устойчивым к износу. Кроме того, качественная кованная группа поршней должна обладать и высоким показателем теплопроводности, что позволит элементам быстро остыть при работе в высоких температурах.

Что касается самой поверхности, то она должна быть сформирована таким образом, чтобы поршень не клинил в цилиндре ни при каких обстоятельствах. В противном случае возможно попадание горячих газов в картер. Поскольку компоненты имеют бочкообразную форму, как вы видите на фото, даже большая разница в температурах днища и юбки не повлияет на его функциональность. Также следует отметить, что эти детали производятся с применением «противоэллипса», что дает возможность компенсировать деформацию юбки.

Верхним элементов поршней является головки, которая состоит из днища и канавки, при помощи которых устанавливаются кольца уплотнения. Головка должна быть более надежной, поскольку большинство нагрузок приходится именно на нее. Поэтому головки поршней обрабатываются дополнительным защитным покрытием. Сами канавки для уплотнительных колец изготовляются под небольшим углом, в результате чего наружные кромки колечек будут чуть выше внутренних. В результате этого наклон поперечного сечения канавки не появится, а это вполне возможно.

Чтобы поршень лучше скользил, его поверхность также вскрывается дополнительными материалами. Для большей приработки производитель обычно использует фосфатирование или олово, что также позволяет снизить вероятность появления царапин при запуске холодного мотора. Но такое покрытие обычно изнашивается при обкатке. Другое покрытие — антифрикционное — остается на весь срок службы, оно способствует предотвращению появления ржавчины и эрозии на рабочих поверхностях.

Юбка поршня должна быть обработана специальными резцами, чтобы обеспечить создание микрорельефа. Таким образом моторная смазывающая жидкость будет лучше держаться на поверхности элемента, а трение будет гораздо меньшим. так какие лучше поставить поршни на свое авто?

Производителя вы будете выбирать сами, но от себя мы хотим добавить, что всем перечисленным выше требованиям соответствует продукция компаний:

• СТИ;
• СТК;
• Автрамат.

Глубокая проточка под клапана – основное преимущество

Основным преимуществом и достоинством продукции компании СТК является создание так называемых «безвтыковых» поршней, которые уже оценены по достоинству десятками тысяч автолюбителей и механиками.

Основное отличие безвтыковых поршней от обычных, традиционных в том, что на дне поршня устанавливаются более глубокие проточки под клапана, это снижает риск проблем с ГРМ и увеличивает производительность без вреда для автомобиля.

Наши специалисты сделали всё, чтобы ассортимент на безвытковые поршни максимально удовлетворял потребности рынка. Исключения не составили и автомобили Приора Vh=1,6л., Гранта Vh=1,6л. и Калина Vh=1,4л. – для этих моделей также существует комплект безвтыковых поршней, способные оживить машину и вернуть её хозяину комфортное передвижение. Кроме того СТК представил поршни к двигателю 1,8 л. модели 21179.

Чуть ниже мы рассмотрим более подробно конструктивные особенности безвтыковых поршней. Следует отметить, что основной особенностью такой инновационной разработки, являются глубокие выборки под клапана на донышке поршня. В отличие от иностранных аналогов, поршни СТК и глубокие проточки изготавливаются высокоточным фрезерным оборудованием с числовым программным управлением. Благодаря этому все поршни в комплекте одинаковые – их вес и габариты (даже мельчайшие детали под микроскопом) идентичны, что не приводит к нарушению баланса в работе мотора даже на высоких оборотах.

Такие поршни позволяют 100% избежать столкновения клапана с поршнем. Даже высокие температуры и перегрев не страшны безвытковым поршням СТК. Следует отметить, что литьевые глубокие выборки не дают таких результатов. Приобретение поршней СТК позволяет полностью избежать встречи поршня и клапана, а значит риск полностью повредить цилиндропоршневую группу сходит на нет. Это не только позволяет превратить поездку на автомобиле в комфортное приключение, но и избежать серьёзных трат в случае ремонта.

Однако глубокая проточка под клапана – это далеко не всё. Не менее прогрессивной особенностью поршней СТК, является сохранение степени сжатия в цилиндре, относительно штатного изделия, для чего на донышке поршня выполнен компенсационный вытеснитель высотой 1,25 мм.

Таким образом можно отметить, что:

• Поршни СТК позволяют полностью сохранить и преумножить не только базовую мощность, но и разгонные характеристики автомобиля.
• Поршень обладает рядом преимуществ, которые будут полезны для вашего авто: несимметричный профиль боковой поверхности, усилители в нагруженных сечениях.
• Поршни СТК обладают малым весом, что не снижает КПД двигателя.
• На юбке поршня марки СТК нанесено антифрикционного покрытия «Molykote». Это позволяет поршням с наименьшими затратами на трение совершать возвратно поступательные движения в цилиндре. Таким образом топливо расходуется более экономично, а ресурс цилиндропоршневой группы растёт.