Безвтыковые поршни на Приору: устройство и характеристики

Обрыв ремня ГРМ (механизма газораспределения) на многих современных двигателях приводит к тому, что поршень ударяет по клапанам. Результат — клапана гнет, также может повреждаться и сам поршень. По этой причине некоторые автолюбители меняют в двигателе поршневую группу, устанавливая так называемый поршень безвтыковый.

Безвтыковые поршни имеют несколько измененную конструкцию по сравнению со стандартом, что позволяет избежать контакта клапанов и поршня в случае обрыва ремня механизма газораспределения. Однако также следует учитывать, что после установки поршней данного типа характеристики мотора также меняются. Подробнее читайте в нашей статье.

Безвтыковый мотор: особенности

Моторы данного типа отличаются от аналогов тем, что в случае остановки распределительного вала столкновения с клапанами не происходит. Основное отличие «безвтыковых» поршней от обычных в том, что они имеют специальные проточки в верхней части. За счет этого поршни не «втыкаются» в клапана.

Благодаря таким проточкам на зеркале поршня удается увеличить срок службы деталей ГРМ и самого поршня. Однако на практике такие поршни на современные двигатели не ставятся.

Дело в том, что сегодня при изготовлении моторов используются максимально облегченные детали, от двигателя стараются получить максимальную отдачу в ущерб ресурсу. Выполнить проточки на облегченных поршнях попросту не удается. При этом выходом становится установка более «тяжелых» поршней с проточками.

Список моделей авто в которых устанавливался

Впервые двигатель ВАЗ 21126 появился на Ладе Приоре в кузове седан 2170 и хэтчбек 2172 в 2007 — 2008 годах. Позже вышла Приора универсал и купе. После обкатки двигателя ВАЗ 21126 на Приоре его установили на Калины, Самары и Гранты.

Похожая статья Технические характеристики двигателя ВАЗ 2130

Мотором ВАЗ 21126 преимущественно оснащаются автомобили в комплектации с АКПП Jatco JF414.

Зачем ставить «безвтыковый» поршень на Приору

На практике, стандартная конструкция при должном уходе, соблюдении правил эксплуатации и обслуживании будет работать долго. Главное — своевременно обслуживать ГРМ, менять ролики и ремень, устранять неисправности, а также использовать качественные детали.

Однако высокие нагрузки, тяжелые условия, нерегулярное обслуживание и использование запчастей сомнительного качества значительно снижают надежность мотора. Также можно упомянуть и тюнинг двигателя.

В этом случае:

• срок службы роликов и ремня ГРМ заметно сокращается, замена требуется не каждые 40 тыс. км., а каждые 15-20 тыс.
• езда на предельно высоких оборотах, форсирование двигателя или установка турбо наддува также потребуют частой замены ремня и роликов.

Вполне очевидно, что если ремень порвется, в этом случае мотор серьезно страдает и потребуется дорогой ремонт. В свою очередь, «безвтыковые» поршни решают эту проблему. Установка такого поршня на Приору позволит не переживать за двигатель в случае заклинивания роликов и обрыва ремня. Однако нужно также учитывать и недостатки такой доработки.

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

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.

Буду заканчивать, думаю продолжение статьи вам понравилось. Читайте наш АВТОБЛОГ, обновления почти каждый день.

(
26 голосов, средний: 3,77 из 5)

Поршни с проточкой под клапана: плюсы и минусы

Как уже было сказано выше, стандартный поршень легкий, в верхней части гладкий. При обрыве ремня ГРМ клапана сталкиваются с поршнем, что приводит к поломке мотора. На «безвтыковом» поршне, который «тяжелее», в верхней части есть несколько проточек (2 или 4, что зависит от количества клапанов на цилиндр).

Преимущества

Среди основных преимуществ можно выделить:

• Высокую надежность, так как при обрыве ремня механизма газораспределения клапана проваливаются в проточки, двигатель не получает повреждений. Достаточно заменить ремень, ролики и можно дальше эксплуатировать мотор.
• Некоторые специалисты и автовладельцы отмечают, что сами поршни на Приору с проточками более надежны, не так боятся перегрева, реже прогорают и раскалываются и т.д.
  Рекомендуем также прочитать статью о том, что лучше, цепь или ремень ГРМ. Из этой статьи вы узнаете о преимуществах и недостатках указанных типов привода ГРМ.

Недостатки

Если говорить о минусах, недостатки безвтыковых поршней для автопроизводителей перевешивают преимущества. Если просто, с таким поршнем падает мощность, повышается расход топлива, страдает экология.

1. Поршень под проточки должен быть «тяжелым», тело поршня не удается облегчить. Причина — чтобы выполнить проточки, верхняя часть поршня должна быть изначально толстой. При этом с облегченными поршнями без проточек мотор получает дополнительную мощность до 7 %.
2. Наличие проточек ухудшает сжатие рабочей топливной смеси и одновременно несколько увеличивает объем камеры сгорания. Это дополнительно отнимает мощность, так как незначительное увеличение объема не способно компенсировать потери от меньшей степени сжатия. В среднем, мотор с безвтыковыми поршнями получается на 10% менее мощным, а также расходует на 10% больше топлива.
3. Еще один минус — детонация, которая может возникать по причине неравномерного распределения давления поршня при сжатии смеси бензина и воздуха и т.д.

В результате автопроизводители отказались от решения делать проточки на поршнях и сделали ставку на производительность мотора. Лада Приора также не стала исключением. Однако при такой необходимости можно приобрести поршни безвтыковые Приора и доработать двигатель.

Поршень “Приоры”: особенности выбора, замена. Отечественный автомобиль LADA Priora

Не всем потребителям по нраву продукция отечественного производителя легковых автомобилей в лице ведущего флагмана “АвтоВАЗа”. Это объясняет то, что практически в любом мегаполисе России по дорогам разъезжают автомобили преимущественно зарубежного производства. Однако не все отечественные машины так плохи.

Стоит выделить марку “Лада Приора” (ВАЗ 2170), которая имеет одну особенность. Двигатель автомобиля оснащается облегченной шатунно-поршневой группой, что позволяет снизить уровень шума при работе силовой установки. Вдобавок теперь тратится меньше топлива.

И все бы хорошо, но каждый поршень на “Приоре” имеет втыковую конструкцию.

Что может быть? Как отмечают многие водители, которые уже успели насладиться тишиной и экономией автомобиля, обрыв приводного ремня – довольно частое явление. Как отмечает производитель (об этом также указано в инструкции), ресурс привода ГРМ составляет 200 тысяч км, однако практика доказывает обратное. У многих водителей обрыв ремня случается гораздо раньше – после 40-60 тысяч км пробега.

В любом автомобиле, даже с самой современной электроникой, присутствует газораспределительный механизм (или ГРМ). Общая система состоит из:

• газораспределительного вала;
• клапанов (впускные и выпускные на каждый цилиндр);
• штоков (промежуточное звено между валом и клапанами);
• приводного ремня (иногда это цепь либо группа шестерен).

Все двигатели работают в режиме четырех тактов. При этом работа всех клапанов (открытие-закрытие) и поршней “Приоры” каждого цилиндра выполняется в строгой последовательности. Для этого распределительному валу необходимо вращаться. Для этого задействуется коленчатый вал, от которого передается движение на вал ГРМ, а ремень, цепь или группа шестерен выступают в качестве связующего звена.

На многих автомобилей, включая “Приору”, используется именно ремень для снижения уровня шума.

Диагностика ремня ГРМ

Многие новички среди обладателей “Приор” могут задаваться вопросом о том, как можно провести диагностику ремня ГРМ. Опытные же водители прекрасно знают, что такая процедура не несет в себе ничего сложного. Как уже известно, обрыв приводного ремня грозит опасными последствиями как всего двигателя.

Это можно узнать по характерному звуку – в тот момент, когда ремень рвется, на короткое время раздается громкий хлопок из-под капота, и машина сразу глохнет.

После этого двигатель завести уже невозможно, при этом работа стартера будет сопровождаться характерным металлическим стуком – так поршень “Приоры” бьёт по клапанам.

Чтобы раз и навсегда исключить встречу поршней и клапанов, необходимо периодически проверять техническое состояние ремня ГРМ. Также стоит проверять его натяжение.

Приближаясь к отметке пробега в 60-70 тысяч км, стоит внимательно прислушиваться к работе двигателя и при обнаружении посторонних звуков, которых не должно быть, необходимо сразу же провести диагностику.

Это можно сделать самостоятельно или же поехать в автосервис, где работа будет сделана на более профессиональном уровне.

Визуальный осмотр позволит определить, нуждается ремень в замене или нет. На его поверхности не должно быть никаких дефектов. Если же можно увидеть трещины или обнаружить, что целостность зубьев нарушена, то можно делать неутешительные выводы и отправляться в ближайший магазин автозапчастей. Также должны насторожить подтеки масла и выработка.

Причины обрыва ремня

Из-за обрыва ремня поршень “Приоры” начинает гнуть клапана, но что может довести сам ремень до такого состояния? Главная причина – это неизбежный естественный износ.

Тут важно быть реалистом и уяснить, что любой ремень, даже из самого качественного материала, вряд ли сможет выдержать нагрузку в течение более 100 000 км пробега.

В связи с чем лучше производить его замену после каждых 60-65 тысяч километров.

Но помимо износа, ремень рвется и по другим причинам. Стоит установить привод ГРМ со слабым или чрезмерным натяжением – поломки не избежать. Эксплуатация российских авто в условиях высокой нагрузки тоже не идет на пользу.

В некоторых случаях натяжной ролик может ослабнуть или получить повреждение разной степени. Также шкив водяного насоса может заклинить в неподходящий момент. Все это тоже может привести к проскальзыванию или обрыву привода ГРМ.

Если связующее звено изношено, то экономия здесь не проходит, поскольку каждый прекрасно знает, что обычно бывает со скупыми людьми, из известной поговорки.

Чем так страшен обрыв ГРМ?

Весь узел ГРМ является важным механизмом в двигателе не только “Приоры”, но и любого другого автомобиля. И в этом узле есть один элемент, на котором лежит очень большая ответственность.

Речь идет о приводном ремне, который соединяет между собой все элементы системы. В исправном состоянии ГРМ позволяет клапанам и поршням работать в синхронном режиме.

При этом они не взаимодействуют друг с другом, что значительно продлевает их ресурс.

Однако такая незначительная неисправность на российских авто, как обрыв приводного ремня, может привести к плачевному итогу – отлаженная работа всей системы дает сбой.

Весь механизм останавливается и каждый из клапанов замирает в разном положении. И хорошо, если какой-нибудь из них не встретится с поршнем, который движется навстречу.

К сожалению, в большинстве случаев происходит неминуемое – поршень ударяет по клапану.

Итог этой встречи может быть самым разным. И искривление клапана – это далеко еще не все. Разрушению подвергается сам поршень и весь газораспределительный узел.

Редко когда можно отделаться незначительными повреждениями, но на практике последствия бывают серьезные. Не исключается и вероятность полного выхода из строя двигателя, а в этом случае поможет только капитальный его ремонт.

Никто не в курсе, сколько стоит “Приора”? Об этом мы расскажем чуть позже.

Такие последствия могут быть вызваны заводской недоработкой, хотя не все так однозначно. На родных поршнях цековки (выборки под клапана) очень малого размера. Кто-то может сразу возразить, выразив мнение, что нужно хорошо следить за состоянием приводного ремня.

Отчасти это замечание справедливо. Однако на деле даже скрупулезная диагностика не дает полной гарантии и рано или поздно беда все равно настигает. Вопрос только когда и где?!

Особенности работы поршней

Поршень автомобильного двигателя представляет собой необходимый элемент цилиндрической формы кривошипно-шатунного механизма (КШМ), который играет ключевую роль. Именно он преобразует взрывную энергию от сгорания топливно-воздушной смеси в поступательное движение, которое передается на коленчатый вал. При этом все происходит в циклическом режиме.

Интересно все-таки, кто-нибудь задумывался над вопросом: “Сколько стоит “Приора”?” Специально для них сообщаем: новое авто обойдется в 390-490 тыс. рублей (в зависимости от комплектации).

В процессе эксплуатации двигателя поршень все время находится под воздействием механической нагрузки в условиях особенно высокой температуры. Внутри двигателя “Приоры” давление может достигать колоссального значения – 6,5-8 МПа, что эквивалентно практически нескольким тоннам.

Взрывы горючего могут разгонять поршни до скорости 100 км/ч и быстрее. При взрыве рабочей смеси температура достигает 1800-2600°C, и такая температурная нагрузка в сильной степени влияет на прочностные характеристики. Также происходят резкие температурные перепады, что приводит к термическому напряжению.

Особенность конструкции поршней

Чтобы выдержать колоссальные нагрузки в ходе работы двигателя, поршень должен обладать необходимыми характеристиками. Прежде всего, деталь должна иметь максимально, насколько это возможно, малый вес.

Материал, из которого изготавливаются поршни для ДВС, должен обладать высокими показателями стойкости к износу.

А чтобы деталь быстро охлаждалась, используемый при производстве сплав должен хорошо проводить тепло.

К тому же поверхность поршня в двигателе отечественного автомобиля должна быть изготовлена соответствующим образом, чтобы исключить риск заклинивания при воздействии высокой температуры. В то же время продукты сгорания топлива не должны просочиться в картер.

Обычно верхняя поверхность поршня покрывается специальным защитным покрытием, чтобы выдержать максимальные нагрузки. Вся рабочая поверхность поршня тоже имеет специальное покрытие для лучшего скольжения в полости цилиндра. При этом материал остается в течение всего ресурса деталей.

Юбка поршня призвана компенсировать температурные расширения. В процессе производства она проходит этап обработки резцами, в результате чего создается микрорельеф. Такая мера позволяет маслу дольше задерживаться на детали и эффективно снижать трение.

Это все касается штатных изделий для “Лады Приоры”. Как видно, поршни соответствуют многим требованиям по прочности и надежности. Безвтыковой поршень “Приоры” в полной мере аналогичен стандартному изделию, лишь с одним отличием – присутствуют глубокие выборки на верхней части. В результате исключается вероятность встречи поршней и клапанов, что уберегает и тех, и других от повреждения.

Варианты безвтыковых поршней

В каждом конкретном случае это решается индивидуально. На российском рынке можно встретить разную продукцию, в числе которых безвтыковые поршни:

• “СТИ”.
• “Автрамат”.
• “СТК” (самарские).

Поршни “СТИ” из Тольятти производятся путем горячего прессования, что является их главной особенностью. Однако отклика от многих владельцев “Приоры” они не получили, и вот почему: степень сжатия очень низкая, а камера сгорания получается очень большой.

В результате существенно падает КПД двигателя. Такие изделия менее термоустойчивы из-за низкого содержания кремния. А нехватка никеля сокращает их ресурс. К тому же при установке таких поршней обрыв ремня ГРМ – явление довольно частое.

Вдобавок цена на такие поршни довольно высока.

Изделия “Автрамат” изготавливаются на Украине на территории харьковского предприятия при помощи литьевого метода. Они тоже имеют свои слабые стороны, однако КПД снижен несущественно, что уже неплохо.

Самарские поршни “СТК” на “Приору” имеют схожие характеристики, что и харьковские детали, однако имеют больший вес. В этом заключается их главный недостаток, а вот преимущество, скорей всего, обрадует многих, поскольку цена у них на треть меньше. К тому же на поверхности выборки более глубокие.

Из рассмотренных вариантов каждый выберет себе что-нибудь по душе, но лучше по возможности избегать продукции от мастеров из Тольятти по понятным причинам. Лучше изначально купить дорогие поршни, чем потом мучиться с дешевыми деталями.

Замена поршней

Решение заменить штатные поршни на безвтыковый вариант более чем оправдано, поскольку убережет двигатель от скорой поломки. Работа требует хорошего подхода и свободного времени, так как снимать придется немалое количество деталей.

Однако при нехватке времени и наличии средств, можно воспользоваться услугами автосервиса. Там замена поршней (“Приора”) будет выполнена на профессиональном уровне, но и денег потребуется в районе 7-10 тысяч рублей.

Все зависит от сложности ремонта.

Замену поршней лучше производить на подъемнике или хорошо оборудованной смотровой яме. Предварительно нужно слить в емкости антифриз и масло. Дальнейшая процедура выглядит примерно так:

• Двигатель нужно хорошо очистить от загрязнений.
• Используя ключ на 13, открутить болты крепления кронштейна опоры ДВС с правой стороны.
• На следующем шаге требуется выкрутить крепления генератора при помощи ключа на 15. Убрать освободившийся передний кронштейн двигателя.
• Отсоединяется трубопровод, демонтируется ГБЦ вместе с маховиком и масляным фильтром.
• Снимается трубка, соединяющая помпу с блоком цилиндров.
• На следующем этапе нужно снять поддон картера, масляный насос и маслоприемник.
• Ключом на 10 откручиваются крепления держателя заднего сальника коленвала. Снимается он легко – достаточно его поддеть отверткой.
• Далее выкручиваются все крепежные элементы шатунов, после чего они вынимаются вместе с поршнями.
• С поршней снимаются кольца, при этом стоит обратить внимание на их состояние и при необходимости заменить.
• При помощи оправки на 16-18 мм извлечь палец, после чего поршень легко снимется с шатуна.

Если отечественный автомобиль прошел большое расстояние, необходима дополнительная процедура, для которой требуется нутромер.

Завершающий процесс

Этим инструментом нужно замерить внутреннюю поверхность каждого цилиндра в следующих точках (начиная от верха):

• 3 мм;
• 10 мм;
• 60 мм;
• 112 мм.

О степени износа следует судить по разнице этих измерений. Если она равна примерно 0,05 мм, то это еще допустимое значение. Если же разница составляет 0,15 мм и более – требуется расточка цилиндров.

На завершающем этапе остается установить новые поршни и собрать все детали в обратной последовательности.

В заключение

После того как стандартные поршни будут заменены улучшенным аналогом, следует заливать новое масло. После этого минут 10 дать поработать двигателю на холостых оборотах. Первое время ездить на автомобиле придется с большой аккуратностью. А это значит, что первое время (первые 2000 км пробега) необходимо ехать со скоростью не более 90 км/ч и поддерживая обороты в районе 3500, не более.

При соблюдении этих советов цена поршня на “Приору” в итоге не покажется такой уж высокой. По крайне мере на ближайшее время можно не беспокоиться по поводу обрыва ремня. Но все же стоит периодически проводить проверку его состояния.

Особенности конструкции

Кривошипно-шатунный механизм

Блок цилиндров (БЦ) выполнен «традиционно» из чугуна и окрашен в серый цвет. Чугун обладает высокими прочностными и жесткостными характеристиками, хорошо подаётся обработке. Внутренние поверхности блока обработаны хонингованием, что придаёт конструкции антифрикционные свойства и износостойкость. Расстояние между осями цилиндров — 89 мм, высота — 197 мм. На блоке выгравирована маркировка класса цилиндров А, В, С с размерным шагом 0,01 мм.

Головка БЦ доработана под новую схему установки ремня ГРМ. Изменена и технология литья. Вместе с ГБЦ отлиты каналы свечных колодцев и каналы для циркуляции охлаждающей жидкости. Под головкой установлена усиленная прокладка: двухслойная металлическая толщиной 0,45 мм.

Особенностью конструкции ДВС 21126 является частичное использование иностранных комплектующих. Так, облегчённая ШПГ поставляется американской компанией Federal Motors. Масса комплекта шатунно-поршневой группы в двигателе ВАЗ 21126 по сравнению с ВАЗ 21124 снижена на 32%.

Шатуны выкованы из стали. В нижней головке установлены вкладыши 17,2 мм, в верхней впрессована сталебронзовая втулка. При переборке шатуна необходимо использовать новые болты.

Поршни отлиты из алюминиевого сплава. В головку установлены два компрессионных и одно маслосъёмное кольца. До 2020 года поршни двигателя ВАЗ 21126 были втыковыми, несмотря на наличие небольших выточек. При срыве ременного привода ГРМ ножки клапанов загибались, и мотор требовал дорогого ремонта.

ГРМ

Клапана приводятся двумя кулачковыми распредвалами, расположенными в головке цилиндров. Для автоматического регулирования зазоров использованы гидрокомпенсаторы, что упрощает обслуживание, не требует ручной настройки.

В двигателе ВАЗ 21126 установлен ремень ГРМ шириной 22 мм со 137 зубьями от Gates. Для автонатяжения ремня используются ролики. Применение нового механизма привело к необходимости изготовления других шкивов для распредвалов, помпы и коленчатого вала. Профиль зубчатых шкивов соответствует ремню ГРМ с полукруглым зубом.

Системы

В системе зажигания ВАЗ 21126 для каждой свечи предусмотрена отдельная катушка. Управление импульсами происходит через электронную систему. Недостатком схемы является низкое качество расходников и быстрая поломка незаводских катушек.

Для подачи топлива в камеру внутреннего сгорания ВАЗ 21126 используется топливный электронасос, дроссель, фильтр тонкой очистки, форсунки Бош или Сименс, расположенные на топливной рампе из нержавеющей стали. Система улавливания паров предотвращает их выход в атмосферу. Подачей горючего управляет ЭБУ.

Система смазки комбинированная. К трущимся поверхностям масло подаётся под давлением, На стенки цилиндров, днища поршней разбрызгивается.