Доработка гбц ваз 2109 8 клапанов
В ремонт поступил автомобиль 2109 (инжектор), 1500 кубов объем, 8 клапанник. После пробега 100 ткм на газовом топливе, упала компрессия во 2 цилиндре (4 атм). Диагностика указала на прогар клапана. Владелец автомобиля решил сделать ремонт головки блока цилиндров (ГБЦ) и установить тюнинговый распредвал DynaCAMS RS, производства ОКБ Двигатель (Уфа). Изготовитель распредвалов предлагает в серийные головки без доработок максимально RS54 распредвал, с подъемом 10,6 мм. Однако, наш опыт в постройке таких головок дал возможность предложить автовладельцу распредвал 2110-RS58 с подъемом 11 мм. На автомобиле уже стояла ГП 4,1 а характеристики уфимских распредвалов дали основания полагать, что автомобиль не потеряет тягу на низах. Комплексную доработку ГБЦ делать не стали, т.к. автовладелец на будущее ориентируется на установку 16 клапанной головки, да и бюджет был ограничен, но кое-какие доработки всё же были выполнены, подробнее расскажем далее.
ГБЦ была снята. Обнаружилось, что прокладка ГБЦ начала терять герметичность между 2 и 3 цилиндром – под прокладкой уже начали «ходить» газы, за 100 ткм головку немного «повело» в средней части – обычная картина для ВАЗовского 8 клапанника. Исправляется фрезеровкой плоскости головки. Нашлась и причина падения компрессии – тарелка выпускного клапана 2 цилиндра треснула.
Направляющие втулки выпускных клапанов имели критический износ. Выпускные клапана сильно люфтят во втулках. Кроме того, на прогоревшем клапане от направляющей втулки откололся посадочный поясок с маслосъемным колпачком. Все маслосъемные колпачки были задубевшими, а износ стержней клапанов – существенный.
В качестве доработки головки были увеличены внутренние диаметры сёдел. На практике это сродни установке увеличенных клапанов. Расточка седел позволяет увеличить пропускную способность седел, без дорогостоящей замены седел под большие клапана, при том, что размеры тарелок клапанов остаются серийными. Каналы головки остались серийные (без доработки).
Дополнительно была проведена работа по изменению схемы смазки толкателей клапанов. На серийной головке 21083 толкатели смазываются маслом из ванны (без давления). Нами разработан способ смазки толкателей маслом под давлением. На практике это выражается в значительном снижении механических шумов от ГБЦ, мотор работает спокойнее и тише, как с гидротолкателями. Заметно снижается акустический шум в салоне автомобиля. Механический шум от толкателей обусловлен постепенным износом колодцев толкателей и самих «стаканчиков» – на больших пробегах такие шумы неустранимы в принципе – выход только один – менять головку, т.к. ремонт колодцев на практике трудноосуществим (высокая стоимость). Подвод масла под давлением в колодцы снижает износ стаканчиков и колодцев, а так же кулачков распредвала, т.к. они получают дополнительную смазку. Масло под давлением создает дополнительную «подушку» в паре трения «колодец-толкатель», выбирает зазоры, тем самым обеспечивая безударную работу толкателя. Разумеется, двигатель оснащен неплоскими RS-шайбами (дорабатываются из серийных регулировочных шайб). Подача масла под давлением в колодцы толкателей является нашим ноу-хау, успешно освоена и применяется на двигателях Оки, 21102111. Разработанная в K-POWER комплексная система (смазка толкателя маслом под давлением и неплоские RS-шайбы (по патенту ОКБ Двигатель)) позволяет подготавливать мотор, работающий более тише и спокойнее, даже относительно серийного нового двигателя.
Отдельно хотелось бы сказать несколько слов о комплектующих. Специально для данной ГБЦ нами были заказаны из Москвы направляющие клапанов Kolbenshmidt (Германия) и маслосъемные колпачки Goetze (Германия). Чугунные направляющие Kolbenshmidt являются наиболее качественными и ресурсными из всех чугунных втулок, доступных на рынке. По сравнению с ними ВАЗовские или SM-овские направляющие, заполонившие рынок – не более, чем кустарная поделка. Про маслосъемные колпачки Goetze и говорить нечего – признанный эталон качества, в свое время даже ставился на ВАЗе на конвейере, пока их не сменили «Резерв»-овские колпачки. Сальник распредвала – Victor Reinz (Германия). Ремни ГРМ и генератора сменили на продукцию PowerGrip и Dayco. А вот натяжной ролик оставили Вологодский, VBF. Качественный ролик купить сложно (нормальный ролик Gates под заказ из Москвы стоит не менее 400-500 руб), большинство роликов, продаваемых в магазинах – с нарушенной геометрией, после установки начинают изнашивать ремень ГРМ. Ззаводские VBF отлично восстанавливаются ремонтной смазкой ХАДО. Хадо-технология действительно работает в самых разнообразных подшипниках, в чем мы уже неоднократно убедились (а вот в КПП применять ХАДО не советуем). После восстановления ролика по Хадо-технологии люфты подшипника исчезают, шумность снижается, а ролик работает лучше и дольше нового. С таким же успехом Хадо-технология ремонта применяется в подшипниках генератора. На данной машине генератор был разобран, задний подшипник отремонтирован по технологии Хадо, а передний заменен на новый. Генератор сразу «утихомирился».
При сборке ГБЦ был установлен распредвал DynaCAMS 2110-RS58 с подъемом впускного клапана 11 мм. Для обеспечения нормальной работы распредвала с таким подъемом в серийной ГБЦ без поломки клапанных пружин, были применены доработанные верхние тарелки пружин. Распредвал был специально заказан с несколько уменьшенной базой кулачков, поскольку сёдла на ГБЦ просели естественным образом, вследствие работы двигателя на газу. Дополнительно были установлены облегченные Т-образные клапана, изготавливаемые K-POWER. Профиль тарелки клапана с выемкой позволяет значительно снизить вес клапана относительно серийных. Комплект таких клапанов позволяет мотору лучше дышать на высоких оборотах, увеличивает мощность и приемистость двигателя. Плоскость ГБЦ была отфрезерована. Степень сжатия несколько повысили, относительно серийного двигателя.
Оказалось, что на автомобиле установлен один из первых вариантов ЭБУ. Блок управления двигателем заменили на пятый Январь, после чего «мозг» перепрошили, с учетом установки тюнингового распредвала. Кроме того, двигатель оснастили фильтром нулевого сопротивления GREEN. Газовое оборудование было демонтировано с автомобиля. Кроме того, на автомобиле стоит прямоточная банка глушителя.
После долгих раздумий (выбирали между 49, 54 и 58 валами), Константин решил попробовать установить распредвал DynaCAMS 26 с подъемом 9.6 мм. Технические характеристики на распредвал можно посмотреть здесь. Распредвал имеет более узкие фазы, чем серийный, а подъемы — незначительно выше серийного. На выбор этого вала вдохновила известная работа с применением RS49 вала на карбюраторной машине. Однако, от инжектора добиться сопоставимых результатов сложнее, по-этому был высок риск «пролететь» с выбором вала именно на данном двигателе. Тем более, по 26 валу до сих пор не было никакой информации по результатам его применения. «Вывозить» результат должен был не столько валик, сколько головка. Именно доработка головы и расточка карбюратора позволила в свое время раскрыть 49-й вал и достичь столь высоких показателей. В данном случае узкие фазы и малые подъемы 26 вала должны были дать неплохие низы и середину, а доработка головы — раскрыть мотор на верхушке. Это по предварительным прикидкам.
Головка была подготовлена следующим образом: каналы оставили серийные, без расточки и доработки. Основное внимание — клапанной щели. Сёдла были расточены по внутреннему диаметру, что эквивалентно установке бОльших клапанов. Такая работа неоднократно ранее применялась и показала неплохие результаты. Машины со стандартными каналами и расточенными горловинами седел можно посмотреть в примерах: раз, два, три. Клапана облегченные, доработанные. Самое пристальное внимание — камере сгорания. Ее доработали специальным образом, улучшив наполнение и продувку на высоких оборотах.
Состав комплекта:
Распредвал 2111 DynaCAMS 26 с подъемом 9,6 мм Каналы серийные, сёдла и горловины каналов расточены по внутреннему диаметру Дюралевые тарелки пружин (роспуск пружин 1.5 мм) Доработанные камеры сгорания Облегченные и доработанные клапана серийного размера 37х31 Втулки направляющие, спец.латунь, импортная заготовка Принудительная смазка толкателей клапанов Импортные сухари клапанов (высококачественная сталь и обработка) Разрезная шестерня
Небольшой фотоотчет:
Субъективно кулачки 26 вала даже более острые, чем у серийного распредвала. Валик использовали 2111, со штифтом для датчика фазы. Базовый диаметр кулачков немного уменьшен — 37 мм, так удобнее работать с ГБЦ.
Кстати, мотор не «втыковый», клапана не достают до поршней, даже несмотря на фрезеровку головы. Хотя цели создать «безвтыковый» мотор нет — при использовании качественных ремней, если ремень не перетягивать, чем многие грешат, никаких проблем в эксплуатации «втыковых» моторов с высокими распредвалами нет.
После заводки мотора — померяли график (замер был и до установки, разумеется). Тут возникла проблема — мотор совершенно никак не отреагировал на установку головы и вала. Незначительно где-то прибавили, по чуть-чуть. А ведь думалось, что предыдущая чиповка проглотит этот распредвал, лямбда-зонд унюхает обеднение смеси и ЭБУ подтянет регулировки. Но этого не произошло. Были сомнения и на распредвал, но головка должна была вытянуть что угодно. В чем же дело? Начали копать… Обратили внимание, что лампочка «Check Engine» не загорается ни при каких условиях. Попробовали отключить ДМРВ — ноль эмоций. Что же натворили предыдущие чип-тюнеры? Пришлось отправить машину на чиповку к коллеге-профессионалу. Тут то и выяснилось, что была залита левая «хрюновская» прошивка, в которой было отключено ВСЁ — лямбда-зонд, ДМРВ, датчик детонации, датчик фазы. Как же ЭБУ сможет что-то исправить по смеси, если ему вырвали глаза и заткнули нос? По-этому и не было изменений и машина лучше не поехала. Вот такой бывает чип-тюнинг… После работы с прошивкой (все датчики, естественно, включили) и обкаткой-правкой программы непосредственно на дороге, машина наконец-то поехала. Константин заехал снова на замер ВСХ.
Посмотрим графики. Далее — график машины до проведения всех работ. Катализатора нет, ранее была сделана чиповка в некоем «сервисе» (отключены все датчики!). Мотор показывает 85 л.с. при 5300 об, максимальный крутящий момент 13.6 кг при 3300 об. Красная линяя — мощность, синяя — момент.
Графики замера без нормальной чиповки опускаем, и сразу переходим к итоговому графику, после обкатки программы. Мощность двигателя — 96 л.с. при 5300 об, момент — 14.3 кг при 4300 об. Примечательно, что обороты максимальной мощности не изменились и не уползли вверх по оборотам — ранее пик мощности был при 5300 об, и сейчас так же.
Наложим оба графика друг на друга и сравним изменения (пунктиром — итоговый график). На 6000 об добавили 18.8 л.с. и 2.2 кг момента. Прибавка идет с самого низа — с 2000 об. На 2000 об прибавилось 0.7 кг момента. Характер мотора — ровный.
В заключение стоит отметить следующее. Доработку головы желательно делать под любой распредвал, даже с 26 валом мотор лучше раскрывает верхний диапазон оборотов. Серийная головка дает неудовлетворительное наполнение на верхах. Аккуратнее следует относиться к чиповке, нужно узнавать достоверную информацию по заливаемым прошивкам, и не использовать прошивки, где поголовно отключены все датчики.
Является ли 26 вал низовым? Я бы так не сказал. Да, с 2000 об есть прибавка, но низы дает кубатура, объем двигателя. Головка и распредвалы — улучшает середина и верхушку оборотов (если конечно мотор не задушен валом и головой, как на Шеви-Ниве). В целом это неплохая альтернатива серийному распредвалу, хороший вариант умеренного тюнинга, когда требуется сохранить низ, но добавить на середине и на верхах, т.е. оживить 8-ми клапанный двигатель без кардинального изменения его характера.
Дополнение от 22 октября 2009 г.:
По просьбе владельца авто, публикуем сравнение ВСХ 96-сильного двигателя с 26 валом (подъем впускного кулачка 9.6 мм) с серийным двигателем ВАЗ 2110. Графики серийного двигателя: синяя линия — кр.момент, красная — мощность. Графики доработанного двигателя показаны пунктиром. Для справки: cерийный двигатель ВАЗ 2110 (1.5i) на замерах показал 74 л.с. при 5400 об, крутящий момент 10,9 кг при 4600 об.
Так же Константин, владелец машины, прислал отзыв по расходу топлива:
Вот отчет по расходу топлива:
За эти 2 недели удалось собрать некоторую статистику по расходу топлива. При очень спокойной езде по городу расход составил 6.3л/100 км. При смешанном стиле вождения (иногда резкие ускорения до 5-6 тыс.) расход поднимается до 7.8л/100 км. Если меняю стиль вождения на агрессивный (со светофора всегда ухожу первый) расход составляет 9-10л/100 км. При равномерной езде на скорости 100км/час расход составляет 5л./100км. Результатом доволен, но на достигнутом останавливаться не хочу. Спасибо, Артем, за качественную работу!
С уважением, Константин. 20.10.09
Статья написана: 4 октября 2009 г. Автор статьи, фото-видео материалов: © Квазар Запрещены без письменного разрешения автора: перепечатка статьи целиком или частично, перепечатка и использование фото-видео материалов, равно как их изменение и редактирование в целях дальнейшей публикации на сторонних сайтах.
