Как собрать двигатель восьмерки

В конце 2010 года к нам обратился клиент, который хотел построить мощный двигатель на восьмерку (ВАЗ 21083). Проект задумывался как шоу-стоппер — основные силы и финансы хозяин авто направил на переделку кузова и салона. Оставить под капотом стандартный двигатель объемом 1.5 литра желания уже не было.

Однако, мы были ограничены бюджетом автомобиля — на двигатель нам выделили не так уж много средств, да и то в рассрочку. По-этому сразу отпали все дорогостоящие вещи вроде турбины, 16-ти клапанной ГБЦ, и дросселей.

Размышляя над проектом, автор предложил хозяину авто реализовать давнюю идею, которую он вынашивал еще для своей восьмерки. Та восьмерка умерла от старости кузова, так и не дожив до такого двигателя (впрочем, оно и хорошо, т.к. гнилой кузов такого бы не выдержал). Следы той восьмерки еще можно найти в анналах истории — здесь мы делали ей двигатель в 2007 году, а здесь и здесь кузов уже агонизировал. Машина умерла, но идея — нет.

Итак, концепция двигателя была предложена следующая. «Полторашный» блок цилиндров наращиваем в высоту плитой, ставим коленвал с ходом 84 мм, и полноценной шатунной шейкой — и выходим на объем 1.8 литра. Головку оставляем 8-ми клапанную, но дорабатываем ее по полной программе и реализуем некоторые новые разработки и хитрости. Карбюратор для начала оставляем вертикальный Солекс, с оригинальным коллектором. Выхлоп — прямоточный (клиент поначалу поставил прямоточный глушитель, весьма шумный, но впоследствии вернулся к тихому глушителю), обязательно ставим паук 4-2-1 и прямоточный резонатор.

Учитывая, что автор хотел проверить идею, хозяину авто предоставили большую скидку на работы — многое было сделано по очень низкой цене.

Согласовав основные направления работы, к нам привезли двигатель — большой слипшийся кусок грязных полуфабрикатов. Мотор старый, как и машина. Головка имеет клеймо — «сделано в СССР». На машину хозяин купил новый кузов и начал заниматься его переделкой, а мы — заниматься двигателем. Пробка поддона была сорвана напрочь. Как слить масло решили просто — в пробке просверлили дырку.

Далее автор просит простить сухость и краткость отчёта, а так же отсутствие многих фотографий. Публикация всех фотографий позволила бы раскрыть многие технологические секреты и нюансы, а мы бы не хотели этого. Постройка двигателя такого уровня — крайне нетривиальная задача, с огромным количеством подводных камней и проблем. Многие решались очень трудно и автор не хотел бы рассказывать о них.

Наращивание блока плитой

Коленвал приобрели в Тольятти, ход шатунной шейки 84 мм, вместо стандартного хода 71 мм для 1.5 литрового двигателя. Коленвал недешевый — около 16 тыс.руб. Шатунная шейка полнобазовая, т.е. под ВАЗовский вкладыш.

Взяли второй блок 21083, отрезали от него верхушку, соединили с родным блоком. На словах всё просто, но в процессе данной работы было решено большое количество технологических проблем и вопросов. Работа долгая, сложная и весьма трудоёмкая. Покажем малую часть фотографий.

«Дырявый» впускной коллектор

Впускные каналы в головке и коллекторе нам были нужны экстремально большие. Головка 21083 не позволяет сделать большой впускной канал по диаметру, но мы успешно решили эту проблему, обеспечив кубатуре в 1.8 литра свободный «вдох».
Впускной коллектор был буквально выпотрошен. Диаметры каналов увеличились очень сильно. Не будем афишировать диаметр канала — на фото видно, что он значителен.

Головка блока цилиндров

Как уже говорилось выше, исходя из ограниченности бюджета, решили оставить восьмиклапанную головку, с прицелом на то, что-бы вытащить из нее всё, на что она способна. Каналы распилили не просто предельно, а экстремально. Не будем приводить цифр диаметров каналов, скажем лишь, что каналы такого диаметра на 21083 голове мы делали впервые и оправданы они только для больших объемов «низа». Разумеется, превзойти 16 клапанную головку по пропускной способности вряд-ли возможно, да мы и не ставили такую цель — нам было важно получить максимум отдачи именно от восьмиклапанной головки.
Распредвал мы выбрали предельный из линейки Нуждина, работающий на серийных толкателях с шайбами (цельники ставить не было желания), с подъемом 12.36 мм. Клапана заменили на увеличенные, поставили жесткие пружины клапанов.

Распредвал 2110 Нуждин 12.36 СПОРТ
Доработанные каналы (экстремальные диаметры)
Доработанные камеры сгорания
Дюралевые тарелки пружин K-POWER (роспуск пружин 3 мм)
Жесткие одинарные пружины клапанов Германия
Импортные сухари клапанов
Замена седел на увеличенные (жаростойкая сталь, 11% хром)
Клапана увеличенные 39х34 мм
Втулки направляющие — бронзовые (импортная заготовка)
Принудительная смазка толкателей клапанов
Регулировочные шайбы доработаны по RS-технологии
Завтуливание масляного канала

Когда автор в Тольятти обсуждал с Нуждиным А.М. проект данного двигателя, Александр Михайлович высказал мысль, что мне не удасться удержать степень сжатия на приемлимом уровне, при таком объеме двигателя и такой ГБЦ, и потребуется высокооктановый бензин. Дело в том, что я хотел поставить плоский поршень, без выемок и циковок. С большим удовлетворением константирую, что автору удалось решить проблему с высокой СЖ, и автомобиль использует бензин Аи95! Замер ВСХ был сделан именно на 95-ом бензине.

КПП и привода

Коробку перебрали. Ряд остался временно серийный, главную пару по настоянию хозяина авто поставили 4,1 — это было большой ошибкой — как выяснилось впоследствии, передачи получились слишком короткие. Привода перебрали, ШРУСы поменяли местами, промыли, заложили смазку ХАДО и поставили новые чехлы.

Сборка двигателя

Еще одна составляющая двигателя — шатунно-поршневая группа. Поскольку бюджет был ограничен, использовали облегченную ШПГ от Приоры. Длинный шатун 133 мм обеспечивает хорошее RS-соотношение для такого объема, легкий поршень и тонкие кольца — снижение мехпотерь и высокую мощность. Кольца — наборные, что очень важно.
Маховик так же был облегчен.

Ставим блок цилиндров в отсек и накрываем головкой. Большая морока была с пауком — из-за выросшего в высоту блока, коллектор начал задевать за стабилизатор. Карбюратор — доработанный Солекс 26х26.

Общий вид машины (без бамперов):

После небольшой обкатки мы замерили мощность двигателя, сняв график ВСХ (внешняя-скоростная характеристика). Результат превзошел все наши ожидания. Двигатель показал максимальную мощность в 169 л.с. при 6500 об. Максимальный крутящий момент — 21.7 кг при 4900 об. Потенциальный диапазон двигателя — до 8000-9000 об. На первом пробном заезде мотор легко бросил стрелку тахометра в 8000 об.
По графику видно, что на 2000 об крутящий момент составляет 15 кг, а после 3500 об начинается резкий рост момента («подхват»).
Холостой ход — 1500 об.

После запуска двигателя мы сняли несколько видео-роликов, объединив их в один, и выложили на Youtube. В ролике показан холостой ход двигателя, и несколько пробных заездов автомобиля со стороны. Видно, что передачи очень короткие (из-за ГП 4.1), и колеса 225\45\R16 буксуют на асфальте.

Необходимо понимать, что данный двигатель — класса спорт, со всеми вытекающими отсюда последствиями — высокая техническая сложность, относительно небольшой ресурс, связанный с большими оборотами и нагрузками. Двигатель получился довольно бюджетным, была использована недорогая шатунно-поршневая группа от Приоры. По мере развития проекта, будем дополнять отчёт новыми подробностями.

Обновление от 26.02.12:

Мотор перемолол шестерню вторичного вала. Об этом мы написали небольшой материал с фотоотчётом и выложили в Кунсткамере. Теперь в двигателе установлена длинная главная пара 3,7.

Статья написана: 18 февраля 2012 г.
Обновление: 26.02.12:
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.

Сборка двигателя автомобиля ВАЗ-2109

Снятие и разборка двигателя были рассмотрены в соответствующих статьях.

Снятие, ремонт и установку головки блока цилиндров мы рассмотрели в статье – «Как снять головку блока цилиндров ВАЗ-2109»

Установка шатунно-поршневой группы рассмотрена в статье – «Как заменить шатунно-поршневую группу ВАЗ-2109».

Рассмотрим сам порядок сборки двигателя:

Установите в постели коренных подшипников вкладыши.

При этом фиксирующий выступ вкладыша должен войти в паз постели.

В первую, вторую, четвертую и пятую постели (считая от привода распределительного вала) устанавливайте вкладыши с канавками, а в третью – без канавки.

Смажьте вкладыши моторным маслом.

Смажьте шейки коленчатого вала моторным маслом и уложите вал в постели коренных подшипников.

При этом фланец крепления маховика должен располагаться со стороны четвертого цилиндра.

Вставьте в проточки постели третьего коренного подшипника два упорных полукольца.

Поверните полукольца так, чтобы их концы были заподлицо с торцами постели.

На упорных полукольцах со стороны проточек нанесен антифрикционный слой.

Этой стороной полукольца должны устанавливаться к щекам коленчатого вала

С передней стороны постели (со стороны привода распределительного вала) устанавливается сталеалюминиевое полукольцо (белого цвета), а с другой стороны — металлокерамическое (желтого цвета).

Вставьте вкладыши в крышки вкладыши без канавок. При этом фиксирующий выступ вкладыша должен войти в паз крышки.

Смажьте вкладыш крышки моторным маслом.

Установите крышку на место в соответствии с меткой.

На крышках коренных подшипников нанесены метки в виде насечек: на первой одна, на второй две, на третей три, на четвертой четыре, на пятой две.

На второй крышке, кроме меток, есть два отверстия для крепления приемника масляного насоса.

Первой считается крышка со стороны привода распределительного вала.

Крышка устанавливается так, чтобы метка на ней была расположена со стороны генератора (с левой стороны двигателя).

Аналогичным образом установите остальные крышки в соответствии с метками.

Заверните болты крепления крышек, не затягивая их.

Затяните болты крепления крышек моментом 69-84 Нм (6,9-8,4 кгс·м).

Первыми затягивайте болты третьей крышки, затем второй и четвертой, потом первой и пятой.

После затяжки болтов проверните коленчатый вал – он должен вращаться легко, без заеданий.

С помощью индикатора измерьте осевой зазор коленвала.

Он должен быть в пределах 0,06-0,26 мм.

Если зазор превышает 0,26 мм, замените упорные полукольца.

Чтобы измерить осевой зазор коленчатого вала, установите индикатор так, чтобы его ножка упиралась во фланец вала.

Сдвиньте коленчатый вал до упора от индикатора и установите индикатор на 0.

Сдвиньте коленчатый вал в противоположную сторону.

Индикатор покажет величину зазора.

В качестве запасных частей поставляются полукольца номинального размера (толщиной 2,31-2,36 мм) и увеличенного на 0,127 мм размера (толщиной 2,437- 2,487 мм).

Запрессуйте с помощью оправки задний сальник коленчатого вала в держатель до упора

Приклейте консистентной смазкой прокладку держателя к держателю сальника для удобства монтажа.

Смажьте рабочую кромку сальника моторным маслом.

Смажьте фланец коленчатого вала моторным маслом.

Задний сальник коленчатого вала устанавливается в держатель с помощью специальной оправки.

При отсутствии оправки наденьте сальник с держателем на фланец коленчатого вала, аккуратно заправив рабочую кромку сальника на фланец вала заостренной палочкой из мягкого дерева.

Аккуратно сдвиньте держатель по фланцу до упора и наживите болты крепления.

Поправьте держатель так, чтобы его верхняя плоскость совпала с плоскостью блока.

Затяните шесть болтов крепления держателя.

Запрессуйте с помощью оправки передний сальник коленчатого вала в корпус масляного насоса.

Смажьте рабочую кромку сальника моторным маслом.

Смажьте шестерни масляного насоса моторным маслом, залив масло через отверстие под маслоприемник

Проверните несколько раз шестерни масляного насоса за выступы ведущей шестерни

Поверните ведущую шестерню масляного насоса для правильной установки на коленчатый вал

выступы на ведущей шестерне должны совпасть с лысками на коленчатом валу.

Приклейте консистентной смазкой уплотнительную прокладку к насосу для удобства монтажа.

Передний сальник коленчатого вала устанавливается с помощью специальной оправки.

Если оправки нет, наденьте насос с сальником на коленчатый вал до посадочного места на валу.

Затем заостренной палочкой из мягкого дерева аккуратно заправьте рабочую кромку сальника на шейку вала.

Аккуратно сдвиньте масляный насос по валу до упора и наживите болты крепления.

Поправьте положение насоса, чтобы его верхняя плоскость совпала с плоскостью блока.

Заверните шесть болтов крепления моментом 8,5-10,0 Нм (0,85-1,0 кгс·м).

Тщательно протрите зеркала цилиндров.

. и шатунные шейки коленчатого вала мягкой тканью без ворса.

Смажьте зеркало первого цилиндра моторным маслом.

Смажьте моторным маслом оправку для установки поршней

Смажьте моторным маслом поршень 1-го цилиндра

Разведите замки колец поршня под углом 120° относительно друг друга.

Вставьте поршень в сборе с шатуном в оправку и с ее помощью установите поршень в цилиндр так, чтобы стрелка на днище поршня была направлена в сторону масляного насоса.

Установите крышку шатуна с вкладышем в соответствии с маркировкой, предварительно смазав вкладыш моторным маслом.

Крышки на шатуны устанавливаются так, чтобы номера цилиндров на крышке и шатуне располагались с одной стороны

Заверните две гайки крепления крышки. Аналогичным образом установите остальные поршни.

Затяните динамометрическим ключом гайки крепления крышек шатунов моментом 44-54 Нм (4,4-5,4 кгс·м)

Смажьте тонким слоем герметика резьбу болтов крепления маховика.

Установите маховик, затем стопорную шайбу и заверните болты крепления маховика.

Установите маховик так, чтобы метка на маховике была напротив крышки шатуна четвертого цилиндра, так как болты крепления расположены асимметрично.

Затяните болты крепления маховика моментом 62-89 Нм (6,2-8,9 кгс·м), удерживая маховик от проворачивания

Смажьте уплотнительное кольцо маслоприемника моторным маслом.

Установите маслоприемник на место и заверните болт крепления маслоприемника к масляному насосу моментом 7,0-8,0 Нм (0,7-0,8 кгс·м).

Перед установкой рекомендуем заменить уплотнительное кольцо маслоприемника.

Заверните два болта крепления маслоприемника к крышке второго коренного подшипника моментом 8-10 Нм (0,8-1,0 кгс·м)

Срежьте выступающие концы прокладок держателя сальника и масляного насоса

Смажьте привалочную плоскость блока цилиндров консистентной смазкой

Установите уплотнительную прокладку масляного картера.

Установите масляный картер.

Заверните болты крепления масляного картера моментом 5-8 Нм (0,5-0,8 кгс·м)

Установите шпонку в паз коленчатого вала

Установите шкив коленчатого вала штифтом наружу.

Оденьте зубчатый ремень на шкив коленчатого вала.

Установите шкив на коленчатый вал, совместив отверстие в шкиве со штифтом на зубчатом шкиве ремня привода распределительного вала.

Заверните моментом 99,0-110,0 Нм (9,9-11,0 кгс·м) болт крепления шкива с шайбой, зафиксировав его от проворачивания.

Установите уплотнительную прокладку на водяной насос и смажьте прокладку консистентной смазкой.

Установите водяной насос в блок цилиндров так, чтобы заводская маркировка насоса была направлена в сторону привалочной плоскости блока цилиндров, так как болты крепления расположены асимметрично

Установите заднюю крышку привода распределительного вала.

Заверните четыре болта крепления задней крышки к блоку цилиндров моментом 7,8-8, 0 Нм (0,78-0,80 кгс·м).

Установите ведомый диск в кожух нажимного диска так, чтобы менее выступающая часть ступицы была направлена в сторону маховика.

Вставьте центрующую оправку в шлицы ведомого диска со стороны диафрагменной пружины.

Установите сцепление на маховик.

Заверните шесть болтов крепления сцепления к маховику равномерно по диагонали моментом 19,0-31,0 Нм (1,9-3,1 кгс·м).

Рекомендуем заменить болты крепления при сборке