Dans le département de conception des moteurs de l'usine automobile de Volga, nous avons découvert pourquoi la nouvelle unité était meilleure que son prédécesseur et quelles modifications étaient nécessaires à cet égard.
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Deux événements majeurs ont marqué la modernisation du moteur à huit soupapes VAZ-21114: le lancement du marché des subventions et le passage de toute la gamme de modèles à la prochaine étape écologique - Euro-4. Et bien que l'ancien 1, 6 litre, malgré son âge considérable (ses racines remontent vers le milieu des années 80 du siècle dernier), ne ressemble pas à un vieil homme faible, de nouvelles normes et tendances exigent des changements en profondeur. Dans le même temps, la possibilité de manœuvrer les tenants de la charge, comme cela arrive souvent, a réduit le cadre financier.
Nous avons donc emprunté les sentiers déjà battus. En effet, plusieurs années auparavant, la mise à jour avait survécu à un moteur à 16 soupapes du même volume (VAZ-21126), sur lequel certaines solutions techniques avaient été testées. De plus, non seulement l'approche, mais également de nombreux détails, par exemple une bielle avec des bagues, un axe de piston et des bagues, pourraient unifier. Le bloc-cylindres, bien que doté de son propre index, est exactement identique au moteur VAZ-21126: avec des buses supplémentaires pour les pistons de refroidissement avec de l'huile et un palier des parois du cylindre, ce qui réduit le temps de rodage.
Cependant, il n'a pas été possible de copier exactement tous les changements: il est plus difficile d'organiser le processus de travail dans un moteur à deux soupapes par cylindre. En outre, les exigences relatives à la vanne à huit soupapes améliorée se sont avérées plus sévères. Prenez au moins une ressource: 160 000 km pour le VAZ-21126 et 200 000 km pour le VAZ-21116. Ce qui a changé et pourquoi, racontez des photos avec des légendes.
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Le nouveau module d'admission en H a été testé sur une version intermédiaire - le moteur VAZ-11183-50 (avec un collecteur pour Euro-4, mais avec une lourde bielle et un groupe de pistons). Même sans soulagement, ce n’est que par l’optimisation de l’admission et de l’échappement que les caractéristiques de base ont été améliorées.
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L'unité améliorée a reçu des canaux plus longs, ce qui a permis d'augmenter le couple, se rapprochant des performances de la vanne à seize ans. De plus, à VAZ-21116, son maximum était atteint de 700 à 800 tr / min. Autre caractéristique importante: un module de commande électromécanique est maintenant installé à l’entrée du récepteur (son nom usuel est «e-gas») et les câbles ne sont pas tendus de la pédale d’accélérateur au moteur. Ainsi, l'unité de contrôle était en mesure de contrôler entièrement l'alimentation en essence mais également en air des bouteilles. Cela profite non seulement à l'écologie, mais également à la sécurité, car de nombreux assistants électroniques (leur liste sur les modèles VAZ seront bientôt réapprovisionnés) maintiennent la voiture sur la trajectoire, notamment en dosant la traction.
Masses de bielles et de groupes de pistons pour moteurs VAZ-21114 (ShPG lourd, données entre parenthèses) et VAZ-21116 (ShPG léger)
Masses des groupes de bielles et de pistons pour moteurs VAZ-21114 (ShPG lourd, données entre parenthèses) et VAZ-21116 (ShPG léger)
Dans l'ancien collecteur à bloc cylindrique, quatre canaux provenant du moteur ont convergé en presque un point - les flux de gaz d'échappement sont entrés en collision, créant une contre-pression supplémentaire.
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Dans le modernisé, la longueur des tuyaux a été augmentée, et la forme aplatie du bloc a permis de changer le schéma de leur entrée dans le «tonneau»: les ruisseaux ont été élevés, respectivement, réduisant la résistance et les pertes.
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Les normes de disposition et de bruit ne permettaient pas de rallonger les canaux: plus les canaux étaient longs, plus le son était puissant. En outre, plus le capteur est éloigné du moteur, plus il chauffe lentement et prend plus de temps à fonctionner. Résultat: davantage de substances nocives s'échappent du tuyau d'échappement après le démarrage.
L'un des processus les plus fastidieux était la sélection du piston. Au début, ils voulaient laisser le moteur «sans bougie» (lorsque la courroie de distribution se brise, les soupapes ne se plient pas), les premiers pistons étaient donc percés de trous. Mais ils ont abandonné cette idée: en raison de la charge thermique accrue dans les zones éclaircies, des microfissures sont apparues, affectant ainsi la ressource. Étant donné que la partie de la chambre de combustion du moteur à huit soupapes est située dans le piston (c’est le seul moyen d’assurer le processus de combustion normal), nous avons choisi la taille de la dépression (German Mulde - creux, creux) - évidements situés au fond.
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En raison de la température critique dans la zone du premier segment de piston, une anodisation supplémentaire de la gorge a dû être introduite. En passant, les moteurs à 16 soupapes subissent moins de charge thermique dans cette zone et par conséquent ne nécessitent aucun traitement supplémentaire.
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Le nouveau piston a une autre différence intéressante et très importante pour nos conditions. Un revêtement de graphite est appliqué sur la jupe, ce qui réduit les risques de rayures lors du démarrage à froid. Il est possible que le VAZ-21116 partage la graphitisation avec des unités à 16 vannes.
Indicateurs de puissance et de couple des moteurs VAZ à huit soupapes: 21114 - avec un ShPG relativement important; 11183–50 - avec une SHPG lourde, mais avec une nouvelle entrée et une nouvelle sortie; 21116 - entièrement mis à jour
Indicateurs de puissance et de couple des moteurs VAZ à huit soupapes: 21114 - avec un ShPG relativement important; 11183–50 - avec une SHPG lourde, mais avec une nouvelle entrée et une nouvelle sortie; 21116 - entièrement mis à jour.
Les modifications apportées à la tête du bloc sont encore plus importantes. En raison de la modification de la chambre de combustion, celle-ci a augmenté de 1, 2 mm - un tel ajustement peut être effectué sans nécessiter de réajustement important des équipements utilisés dans les ateliers de fabrication.
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À l'aide d'une simulation informatique, nous avons sélectionné la zone d'écoulement optimale des canaux de gaz, améliorant ainsi leur débit et réduisant les pertes à l'entrée. À mesure que la puissance augmentait, le moteur devenait de plus en plus chargé thermiquement. Je devais donc inclure dans le processus une opération supplémentaire: le traitement thermique. À propos, toutes les têtes à 16 soupapes passent. De plus, afin d'éliminer plus efficacement la chaleur, la section transversale des canaux de refroidissement a été augmentée, mais uniquement pour ceux qui en ont réellement besoin.
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Ils ont augmenté la fiabilité du joint de gaz en introduisant un joint métallique à deux couches: il fournit des pressions spécifiques et une étanchéité supérieures avec un couple de serrage inférieur. Cela a permis de réduire le diamètre des boulons en resserrant la tête et le bloc-cylindres (de M12 à M10). Les avantages ne sont pas seulement de réduire le poids et d'économiser du métal: plus la force de serrage est faible, moins les cylindres sont déformés. Bien sûr, le nombre va en microns, mais de telles petites choses affectent la fiabilité et les ressources.
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Étant donné que lorsque les courroies de distribution du moteur VAZ-21116 se cassent, les pistons rencontrent les soupapes, l’une des tâches importantes était de développer un entraînement plus fiable et durable.
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Un partenaire de confiance, Gates, a aidé à choisir la ceinture. L'échantillon en série remplissait parfaitement les conditions techniques de base: fonctionne à une température de -40 à +45 ºC et ne nécessite pas de remplacement pour la durée de vie du moteur. Oui, il ne sera pas nécessaire de le changer avant 200 000 km! Et pour serrer aussi - le tendeur automatique prendra soin de cela.
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Cela soulage non seulement les opérations inutiles, mais fournit également la tension correcte, qui affecte la ressource dans une moindre mesure que la qualité de la courroie elle-même. Si vous tirez, les roulements des rouleaux et de la pompe à eau en souffrent. Ce dernier, à propos, est également modernisé: ils ont installé des roulements et un joint d'huile plus fiables, ainsi qu'une productivité accrue (une unité à partir de seize soupapes, uniquement avec une poulie sous une courroie étroite).
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L'entraînement est maintenant protégé contre les dommages mécaniques par un boîtier en plastique fermé avec des joints hermétiques.