Вазовские автомобили редко могли похвастать особой авангардностью конструкции, хотя и от мировых трендов старались не отставать. Определенные успехи тоже были – к примеру, ВАЗ-2101 получил верхневальный двигатель именно вследствие настойчивости и даже упорства советской стороны. А рождавшаяся в непростой для страны период машина десятого семейства уже на уровне разработки могла похвастать другим техническим нововведением – 16-клапанным двигателем, как у «горячих» модификаций европейских одноклассников. Сегодня мы вспоминаем историю разработки многоклапанного мотора 2112, ставшего основой для многих других двигателей ВАЗ – в том числе и самых современных.

Веяния времени

Используя агрегатную базу и платформу «восьмерки» для новой модели, в Тольятти понимали, что к моменту старта серийного производства ВАЗ-2110 «восьмой» мотор неизбежно устареет. Ведь уже с начала восьмидесятых в мире ужесточались экологические требования, да и литровая мощность постоянно увеличивалась. «Заряженные» модификации Volkswagen Golf MKII и Opel Kadett E были практические вдвое мощнее базовых версий (и отечественной Самары!), ведь их моторы выдавали 130-140 «лошадок»! Вдобавок стало ясно, что мотор должен быть не только мощнее и экологичнее, но и экономичнее предшественника.

Добиться этого можно было несколькими способами. Во-первых, на ВАЗе безоговорочно приняли переход на более современный распределённый впрыск, что теоретически позволяло выполнить любые актуальные на тот момент нормы по чистоте выхлопа.

Во-вторых, нужно было повышать литровую мощность, чтобы поднять количество «лошадок» под капотом, оставшись в прежнем рабочем объеме. Ведь далеко не во всех странах мира покупатели приветствовали «большие» двигатели из-за налогов. Да и НАМИ жестко определял «литровый диапазон» советской техники – ВАЗы должны были укладываться в диапазон 1,2-1,6 литра.

На тот момент в мире уже были обкатаны на практике два способа «взбодриться» — установка турбонаддува или же переход на многоклапанную головку блока, где количество впускных и выпускных клапанов для каждого цилиндра увеличивалось вдвое. Взвесив все «за» и «против», на ВАЗе остановились на втором варианте, поскольку наддув потребовал бы куда больших затрат и технологических нововведений, в то время как схема с четырьмя клапанами на цилиндр в остальном («по низу») не сильно отличалась от восьмиклапанника, а за счет лучшей наполняемости цилиндров показатели мощности и крутящего момента при прочих равных должны были увеличиться на 10-15%. Это значит, что вкупе с «инжектором» с полуторалитрового мотора реально было снять не менее 90 л.с.

Снова Porsche

Не имея собственного опыта в проектировании подобных конструкций, вазовцы «по старой памяти» обратились к специалистам Porsche. К тому же советской стороне требовалась помощь немцев по аэродинамической доводке кузова «десятки». Подписанный в 1987 году контракт предусматривал как работы по аэродинамике, так и разработку 16-клапанного двигателя с распределённым впрыском. При этом рабочий объем оставался прежним — 1,5 литра.

Однако и на ВАЗе отнюдь не сидели сложа руки, переложив хлопоты по разработке нового двигателя на плечи и руки немецких «спецов»! Под руководством А. Симульмана был скомпонован вариант многоклапанной головки блока с литыми свечными колодцами — то есть, без вставных деталей.

головка двигателя

Конструкция 16-клапанной головки блока рождалась в тесном сотрудничестве с иностранными специалистами и при этом получилась полностью оригинальной

Предложенный же Porsche вариант был менее технологичным — в частности, он требовал очень сложной по форме прокладки головки блока, за изготовление пресс-формы для производства которой советские специалисты по РТИ просто не брались. Зато немецкая фирма Elring, к которой обратились вазовские специалисты, согласилась все сделать за четыре месяца и 400 000 немецких марок! И первое, и второе совсем не устраивало ВАЗ, поэтому пришлось… разработать конструкцию силами вазовского же РТИ НТЦ, для чего хватило одного месяца и 1 500 рублей.

Однако в дальнейшем к технологической разработке и доводке отливки головки специалистам Porsche пришлось подключать малоизвестные и узкоспециализированные компании из Австрии и Италии. При этом свечные колодцы на ранних 16-клапанных двигателях были вставными, а начиная со 124-го двигателя стали литыми, как изначально задумывали в Тольятти.

Головка блока цилиндров двигателя ВАЗ-2112

Головка блока цилиндров двигателя ВАЗ-2112

ШЕСТНАДЦАТИКЛАПАННАЯ ГОЛОВКА ПОТРЕБОВАЛА СЕРЬЕЗНОЙ МОДЕРНИЗАЦИИ «ВОСЬМЕРОЧНОГО» МОТОРА, СТАВШЕГО ПО ПРОСЬБЕ ВАЗА СВОЕОБРАЗНОЙ ЗАГОТОВКОЙ ДЛЯ «ШЕСНАРЯ».

Кроме собственно шестнадцатиклапанной конструкции с двумя распределительными валами, двигатель 2112 отличался и наличием гидротолкателей с автоматической регулировкой теплового зазора, ведь только компактные «гидрики» позволили разместить в головке цилиндров и еще один вал, и восемь дополнительных клапанов. Кроме механизма газораспределения «двенадцатый» мотор получил также оригинальные впуск и выпуск.

двигатель 16V

двигатель 16V

Несмотря на компоновочное сходство с 8-клапанным двигателем ВАЗ-21083, «верх» нового мотора получил два распредвала, 16 клапанов и ряд принципиальных отличий двигатель 16valve

Впускной коллектор на 16-клапаннике разнесли с выпуском. Первоначально впуск изготавливался из лёгкого сплава, а на 1,6-литровом моторе он стал пластиковым

Специалисты Porsche сразу засомневались в том, подойдут ли блок и коленчатый вал бывшего «восьмиклапанника» новому мотору — ведь нагрузки с учетом увеличившихся мощности и момента неизбежно вырастут. Специальные стендовые испытания двигателя ВАЗ-21083 в Германии подтвердили, что его конструкция и механическая прочность вполне допускают подобный «тюнинг», но впоследствии для перестраховки противовесы на коленвале для впрысковых моторов немного увеличили, а блок при превращении мотора в 16-клапанник получил важную доработку: в опорах коренных подшипников появились дополнительные масляные каналы с запрессованными в них форсунками, благодаря чему днища поршней омываются маслом под давлением.

Немецкая сторона также разработала и оптимизировала форму камеры сгорания, благодаря чему даже с учетом высокой степени сжатия (10,5) на бензине с ОЧ 91-95 двигатель ВАЗ-2112 работал без детонации.

На ранних этапах доводки 16-клапанного мотора применялись привычные для специалистов Porsche компоненты распределенного впрыска немецкой фирмы Bosch, однако в дальнейшем (с 1990 года) советская сторона стала активно сотрудничать с американской компанией GM, перейдя на «джиэмовскую» систему не только для многоклапанных моторов, но и на обычных восьмиклапанниках как «восьмого», так и «классического» семейств. Ирония судьбы заключалась в том, что через пять лет ВАЗ вновь вернулся к «бошевским» компонентам впрыска на своих двигателях, прекратив сотрудничество с GM в этом направлении.

Долгие роды, короткая жизнь

Впервые «десятку» с новым двигателем официально продемонстрировали в конце 1992 года в Московском Манеже, а в 1994-м АвтоВАЗ «засветил» предсерийный прототип ВАЗ-2110 и на Парижском автосалоне.

журнал За Рулем за 1993 год

журнал За Рулем за 1993 год

«Десятка» с шестнадцатиклапанником стала настоящей звездой мартовского журнала За Рулем за 1993 год: кроме обложки, яркой новинке отвели четыре первые страницы

журнал За Рулем за 1993 год

журнал За Рулем за 1993 год

двигатель lada 16 клапанов – так это будет по-русски

Как оказалось, под большой пластиковой крышкой с «заграничной» надписью «16 VALVE» скрывался именно 16-клапанный двигатель ВАЗ-2112, который развивал 94 л.с. при 5 600 об/мин. При этом мотор оказался и достаточно тяговитым — 130 Нм он выдавал уже при 3 600 об/мин. Таким образом, литровая мощность нового двигателя составила 62 л.с. — не самый плохой показатель по меркам начала девяностых. По крайней мере, европейские и японские аналоги с похожей конструкцией мотора развивали примерно 65-70 л.с. на литр рабочего объема.

lada 110 салон

Спидометр не врёт: с 16-клапанником новая модель ВАЗа вплотную подобралась к отметке 200 – особенно по спидометру. Если же быть точным, то «сто третья», по данным производителя, разгонялась до 185 км/ч

2112 двигатель

Двигатель ВАЗ-2112 сочетался с вентилируемыми передними тормозами и усиленной трансмиссией

Более мощный двигатель потребовал усиления и деталей трансмиссии — в частности, применения нового вторичного вала с повышенной жесткостью, а также увеличения диаметра сцепления со 190 до 200 мм.

lada_110 схема

16-клапанный мотор в «десятку», в отличие от Самары, заложили уже на уровне проектирования компоновки

Выпуск ВАЗ-2110 планировался с 1995 года — первые «десятки» были собраны в ОПП АвтоВАЗа 27 июня, однако полноценное серийное производство началось лишь в 1996-м. При этом многие первые «живые» машины оснащались не новомодным «шеснарем», а банальным карбюраторным (!) двигателем с индексом 2110.

ВАЗ 2110 опытный

ВАЗ 2110 опытный

Прототипы и предсерийные образцы ВАЗ-2110 внешне отличались от товарных машинА «сто третья» (ВАЗ-21103) с тем самым полуторалитровым 16-клапанником ВАЗ-2112 попала на основной конвейер лишь в 2001 году.

Лада 110

Лада 110

Теоретически 16-клапанный ВАЗ мог подогреть интерес зарубежного покупателя к продукции из Тольятти. На практике же мощная «десятка» всерьез заинтересовала лишь внутреннего потребителя

ПЛАНИРОВАЛОСЬ, ЧТО 16-КЛАПАННИК ПОЛУЧИТ И «ЗУБИЛО» — ЭТАКИЙ ЗАПОЗДАЛЫЙ ОТВЕТ АВТОВАЗА НА VOLKSWAGEN GOLF GTI.

Однако в дальнейшем выяснилось, что установка этого мотора под капот Самары требует доработок кузова, несовместимых с крупносерийным производством, поэтому от такой затеи в дальнейшем отказались, а 16-клапанный двигатель ВАЗ-2112 так и остался прерогативой «десятого» семейства.

Впрочем, 16-клапанные двигатели под капот Самар всё же «просочились»: тольяттинское ЗАО «Супер-Авто» выпускало ВАЗ-2113 и ВАЗ-2114 в «улучшенной комплектации», которая включала в себя и 1,6-литровые моторы (21124 и 21126) с четырьмя клапанами на цилиндр. Почти 100 сил позволяли «суперзубилам» не только на равных тягаться с остальными вазовскими шестнадцатиклапанниками, но и вступать в светофорные гонки с бюджетными иномарками.

двигатель lada

Лада 112

Полуторалитровый шестнадцатиклапанник с индексом 2112 легко отличить по светлому цвету впускного коллектора, выглядывающего из-под пластиковой крышкиВпрочем, «чистый двенадцатый» мотор продержался на конвейере не так и долго – менее пяти лет, что особенно удивительно для ВАЗа с его двигателями-долгожителями. Просто в дальнейшем конструкторы решили увеличить рабочий объем и восьми-, и шестнадцатиклапанных двигателей «десятки» до 1,6 литра, что было достигнуто установкой более высокого блока цилиндров и увеличением хода поршня с 71 мм до 75,6 мм. Новый 16-клапанный мотор получил индекс 21124 – в народе он известен как «124-й мотор». Его важное отличие от первого шестнадцатиклапанника ВАЗ – «безвтыковая поршневая»: то есть, при обрыве ремня ГРМ клапаны больше не встречались с поршнями. Интересно, что разработанный немцами 1 300-кубовый мотор «восьмерки» также был «втыковым», но при увеличении рабочего объема до 1,5 литра от этого недостатка на восьмиклапанных версиях (21083/2111) удалось избавиться.

двигатель lada

двигатель lada

124-й мотор отличался от первого шестнадцатиклапанника увеличенным рабочим объемом. Визуально мотор легко отличить по пластиковому модулю впускаПрибавка в 100 «кубиков» рабочего объема позволила не только исправить эту конструктивную особенность двигателя ВАЗ-2112, но и безболезненно перейти на нормы Евро-3 без заметного ухудшения показателей максимальной мощности и крутящего момента.

Бессмертные «шеснари»

В дальнейшем шестнадцатиклапанный мотор наряду с восьмиклапанником 21114 применили и на Калине, поскольку все эти переднеприводные Лады были созданы на общей платформе.

Лада Калина седан три четверти

Как и «десятка», за десять конвейерных лет Калина успела примерить два «шеснаря» разного объема

Лада Калина Спорт

двигатель Лада Калина универсал

Но и на этом история не закончилась! Для вышедшей в 2007 году Приоры ВАЗ-2170 16-клапанный двигатель в очередной раз модернизировали, использовав новую облегченную шатунно-поршневую группу фирмы Federal Mogul. 

Лада Приора

Реальная «максималка» 16-клапанной Приоры составляет 183 км/ч

Из-за этого 124-й и 126-й моторы отличались и технологией обработки цилиндров, а также конструкцией самой головки, что было связано с применением нового механизма натяжения ремня ГРМ фирмы Gates. АвтоВАЗ заявлял для этого двигателя максимальную мощность в 98 л.с., хотя во время неофициальных стендовых испытаний «сто двадцать шестого» было установлено, что на практике он выдаёт больше – 102-107 «лошадок». К слову, именно столько официально развивает актуальный для Приоры, Калины и Гранты 1,6-литровый 16 клапанный двигатель с индексом 21127, который конструктивно отличается от предшественника системой регулируемого впуска воздуха.

В том же 2007-м моторная гамма шестнадцатиклапанников пополнилась еще одним вариантом — 1,4-литровым двигателем 11194.

1,4-литровый 16-клапанник ВАЗ-11194

1,4-литровый 16-клапанник ВАЗ-11194

Конструктивно у него было много общего со 126-м мотором — в частности, такая же облегченная поршневая группа, однако из-за уменьшенного до 76,5 мм диаметра цилиндров рабочий объем снизился до 1,4 литра, а максимальная мощность — до 89 л.с. «Даунсайзинг» двигателя Калины был сделан с целью улучшения топливной экономичности машины, которая при общей с «десяткой» и Приорой платформе формально все же относилась к чуть более низкому классу, на что указывал индекс модели, начинавшийся с цифры 1, а не 2, как у остальных переднеприводников. На практике же оказалось, что у 1,4-литрового мотора нет заметных потребительских преимуществ перед обычным «восьмиклапанником».

Лада 111

двигатель lada

Восьмиклапанная альтернатива: наряду с 16-клапанником, и «десятка», и Калина, и Приора оснащались и обычными моторами с двумя клапанами на цилиндр

Увы, оба эти мотора вновь получили «втыковую» поршневую группу – то есть, конструктивную особенность, свойственную первому 16-клапаннику ВАЗ-2112. Впрочем, надо признать, что по меркам своего времени этот двигатель получился не менее удачным, чем восьмиклапанник семейства 2108, благодаря чему до сих пор новейшие модели Lada вроде Vesta при увеличенном до 1,8 литра рабочем объеме ездят с прямыми подкапотными наследниками того самого «шеснаря».

Источник