Система впрыска топлива автомобилей ВАЗ-21214

Б - полнопротивовесный, двигателя 21213.

 

Рис. 3. Поршневая группа: 1- шатун, 2-поршень, 3-отверстие под поршневой палец,

4-стопорное кольцо, 5-блок цилиндров

Верхняя головка шатуна сделана под "плавающий" поршневой палец (рис. 3) - решение, пришедшее с дизеля. В головку запрессована сталебронзовая втулка, внутренний диаметр которой делят на три класса (через 0,004 мм) - как и поршни. Понятно, что класс шатуна, поршня и пальца должен быть один и тот же. Класс шатуна выбит на верхней головке (не путать с номером цилиндра, выбитым внизу и на крышке, и маркировкой по массе, выполненной краской); класс пальца обозначают краской на торце (синяя - первый, зеленая - второй, красная - третий); класс поршня по отверстию для пальца клеймят цифрой на днище.

 

Благодаря новой камере сгорания удалось оптимизировать характеристики мощности и крутящего момента, уменьшить расход топлива, повысить стойкость двигателя к детонации, и

все это - без увеличения токсичности выбросов. Вот что значит оптимизация рабочего процесса мотора, а, казалось бы, всего-навсего - выемка в поршне.

Система охлаждения на модернизированной "Ниве" - с алюминиевым радиатором. По сравнению с латунным он технологичнее и "дружелюбнее" к природе - экологически вредная пайка при его изготовлении не нужна. В целом система охлаждения исчерпала почти все ресурсы - у "двести тринадцатой" температурный запас сравнительно невелик. "Всего" 40°С должно быть на дворе, чтобы при движении с максимальной скоростью охлаждающая жидкость нагрелась до 115°С. Делать запас меньше, чем 40°С, нельзя.

 

 

В системе питания главное новшество - карбюратор 21073 типа "Солекс", близкий по конструкции к приборам серии 2108. Его тарировочные данные, отличающиеся от карбюратора 2108.

Не упомянутые здесь узлы и системы выполнены аналогично классическим.

1 - карбюратор; 2 - распределительный вал; 3 - головка блока цилиндров; 4 - клапан рециркуляции отработавших газов; 5 - поршень; 6 - шатун; 7 - блок цилиндров;

 

 

Башмак

 

Вообще говоря, в разрушении башмака натяжителя цепи у двигателей "Жигулей" нет ничего нового. Но в последние годы таких случаев, по нашему опыту, стало больше. Многие считают, что причина - низкое качество контактной сварки опорной площадки с башмаком. Но всегда ли виновата только сварка?

 

 

На рис1: слева - круговая диаграмма фаз газораспределения двигателя ВАЗ-21213. Открытому положению клапана (впускного и выпускного) соответствует угол поворота коленчатого вала 232°. Точками А и Б отмечены его положения, при которых пружины клапанов сжаты с максимальной силой.

Кстати, в таком состоянии цепь может перескочить через зубья звездочки. Чем это грозит, вряд ли нужно еще раз объяснять. Тут уж заменой натяжителя, башмака и успокоителя ремонт вряд ли ограничится. Но начинаются все беды с плохо работающего натяжителя. Если цепь прослаблена, то четырежды за два оборота коленвала она максимально провисает, а затем - щелчком натягивается, ударяя по башмаку и успокоителю. И если работа капризного "автомата" вызывает сомнения - натягивайте цепь вручную, не полагаясь на этот механизм!

Рис. 2. а - при нормальном натяжении; б, в - при отсутствии натяжителя и успокоителя; 1 - ведущая звездочка коленвала; 2 - натяжитель; 3 - башмак натяжителя; 4 - цепь; 5 - звездочка распредвала; 6 - успокоитель; 7 - звездочка привода масляного насоса и распределителя зажигания.

Звезда привода распредвала:

а) 21213-1006020 – метка на звездочке смещена б) 2101-1006020 - центр метки расположен строго под впадиной зуба

 

 

 

 

 

 

ИНЖЕКТОРНЫЙ

ДВИГАТЕЛЬ «ТАЙГИ» РАБОЧИМ ОБЪЕМОМ 1,7 л:

 

Следующим был 21214. От предшественника его отличал центральный впрыск, разработанный на основе систем "Дженерал моторс". Автомобиль ВАЗ-21214 (это обозначение сохранили и последующие впрысковые "нивы") с нейтрализатором поставлялся только на экспорт с 1993 года. Несколькими годами позже появились версии с обновленной электроникой, соответствующие Евро II. Дополнение "-03" означает, что двигатель укладывается в более жесткие требования и по шуму. Своего часа гидроустройства дождались в 1999-м, когда появилось очередное поколение моторов - теперь уже с распределенным впрыском. Модернизированные двигатели выпускают в двух версиях - Евро II и Евро III. С началом производства новой "Нивы" ВАЗ-2123 индекс этого мотора "раздвоился". Теперь ему присваивают номер автомобиля, на который устанавливают. С нынешнего года новая "Нива" идет в продажу с первым вариантом.

Основа обновленного мотора - хорошо известный автолюбителям "двести тринадцатый" двигатель. Блок цилиндров отличается лишь бобышкой под датчик детонации. Он потребовался при распределенном впрыске - центральный бороться с детонацией не умел. Коленвал, шатуны, пальцы, поршни и кольца остались без изменений. На носке коленвала стоит демпфер крутильных колебаний с 58- зубым диском. По нему датчик, установленный в приливе крышки переднего сальника, определяет положение коленчатого вала. Генератор в последней комплектации мотора переехал выше, на место ненужного теперь распределителя зажигания. Для вседорожника это здорово - воде и грязи добраться до прибора сложнее. При этом генератор применен "двенадцатый", 80-амперный - самый мощный из вазовских, с поликлиновым приводным ремнем, практически не требующим ухода. Соответственно, и у водяного насоса оригинальный шкив.

Гидравлические опоры клапанов и натяжитель цепи повысили расход масла в системе смазки (речь, как вы понимаете, не об угаре), особенно при минимальных оборотах. Это заставило повысить ее производительность, изменив передаточное отношение привода маслонасоса. Раньше на звездочке вала вспомогательных агрегатов было 38 зубьев, теперь всего 30 - шестерни насоса крутятся быстрее, обеспечивая большую эффективность.

А еще у двигателей в исполнении Евро III выпускной коллектор сделан не из чугуна, как прежде, а сварен из стальных штампованных заготовок. Таким образом снизили массу и теплоемкость - после пуска холодного мотора почти все тепло выхлопных газов идет на прогрев нейтрализатора, что позволяет быстрее приводить его в рабочее состояние. Чтобы приемная труба тоже не "разбрасывала" тепло попусту, на нее намотано "одеяло" из специального базальтового волокна. В системе выпуска такого двигателя установлено два лямбда-зонда - один перед нейтрализатором, второй позади него, чтобы отслеживать эффективность работы.

Компоненты систем зажигания и впрыска (датчики, исполнительные устройства) заимствованы у переднеприводных машин ВАЗ. Командует ими контроллер "Бош МР7.0" с мощными возможностями самодиагностики (одно из требований Евро III).

Часть длиннобазных автомобилей ВАЗ-2129 и ВАЗ-2131, которые выпускает Опытно-промышленное производство ВАЗа, комплектуют двигателем увеличенного до 1,8 л рабочего объема. Этот мотор делают там же, в ОПП. Его индекс ВАЗ-2130, он создан на базе серийного "двести тринадцатого" двигателя "Нивы". Увеличением хода поршня на 4 мм рабочий объем доведен до 1774 смз. На новом двигателе может устанавливаться оригинальный распределительный вал, изменены фазы газораспределения. Система зажигания - бесконтактная. "Кормит" мотор топливом пока что привычный нам карбюратор типа "Солекс".

 

1. Двигатель собирают со старым генератором внизу, но вскоре он переедет наверх.

Головка блока: слева - вид сбоку, справа – со стороны привода

 

 

2. Натяжитель цепи - пружинного типа с гидравлическим демпфером. Масло для него подается по специальной трубке из зоны датчика давления.

 

3. Гидроопоры клапанов ввернуты в гнезда стандартных регулировочных болтов. Теперь про регулировку зазоров можно забыть. Правда, есть у них и минус, который наверняка скажется в эксплуатации: основным топливом записан неэтилированный бензин с октановым числом 95. Увы, товарный АИ-91, как справедливо опасаются на заводе, на деле может оказаться и "88-м", и даже хуже... Высокооктановое топливо - страховка производителя. Благодаря каналу гашения детонации мотор при случае спокойно переварит и "91-й" неэтилированный бензин, но применять его постоянно не стоит, памятуя наказ ВАЗа.

 

 

4. Звездочки привода ГРМ ВАЗ 21214, 2123 (комплект. 3 шт)

5. Звездочка коленвала ведущая 21214, 2123

 

 

6. Звездочка распредвала 21214, 2123 (38 зуб) Звездочка распредвала средняя 21214, 2123 (30 зуб))

7. Цепь привода ГРМ 21214 (однорядная 98 зубов)

 

8. Шкив коленвала 21214

 

 

9. Стартер 5722.3708

10. Генератор 9412.3701

 

 

Система впрыска топлива автомобилей ВАЗ-21214

Рис. 32. Система впрыска топлива автомобилей ВАЗ-21214. 1. Корпус дроссельной заслонки; 2. Регулятор холостого хода; 3. Сектор привода дроссельной заслонки; 4. Корпус топливоподачи; 5. Регулятор давления топлива; 6. Форсунка; 7. Держатель форсунки; 8. Штуцер подвода топлива; 9. Топливный бак; 10. Электробензонасос с датчиком уровня топлива; 11. Магистраль подачи топлива; 12 магистраль слива топлива; 13. Топливный фильтр; 14. Агрегат центрального впрыска топлива: 15. Датчик положения дроссельной заслонки; 16. Клапан регулятора давления топлива; 17. Диафрагма: 18. Ось дроссельной заслонки; 19. Дроссельная заслонка; 20. Модуль вакуумных трубок; 21. Клапан регулятора холостого хода; а. Канал подвода топлива; в. Канал слива топлива; с. Патрубок для шланга продувки адсорбера; d. Патрубок для шланга системы вентиляции картера; е. Патрубок для шланга к датчику абсолютного давления; I. Схема работы регулятора давления топлива: II. Схема работы регулятора холостого хода: А - подача воздуха в обход дроссельной заслонки.

На автомобилях ВАЗ-21214 устанавливается двигатель с системой центрального впрыска топлива, т.е. топливо впрыскивается одной форсункой вагрегат центрального впрыска. Здесь топливо перемешивается с воздухом и в виде горючей смеси по впускной трубе подается в цилиндры двигателя.
Система впрыска топлива в сочетании с каталитическим нейтрализатором в системе выпуска позволяет снизить токсичность отработавших газов при улучшении ездовых качеств автомобиля. В качестве топлива необходимо применять только неэтилированный бензин. Применение этилированного бензина приведет к повреждению нейтрализатора, датчика кислорода и к отказу системы.
Нейтрализатор устанавливается в системе выпуска отработавших газов перед дополнительным глушителем. Он содержит два окислительных катализатора (ускорителя химической реакции) и один восстановительный. Окислительные катализаторы (платина и палладий) способствуют преобразованию углеводородов в водяной пар, а окиси углерода в двуокись углерода. Восстановительный катализатор (родий) способствует преобразованию окислов азота в безвредный

азот.

В связи с тем, что каталитическому нейтрализатору требуется кислород для нейтрализации углеводородов и окиси углерода, и одновременно он должен отнимать кислород для нейтрализации окислов азота, необходимо очень строго поддерживать баланс смеси воздух/топливо (примерно 14, 7: 1), поступающей в двигатель. Эту функцию выполняет электронный блок управления.

Электронный блок управления (ЭБУ), расположенный под панелью приборов на левой боковине кузова, является управляющим центром системы впрыска топлива. Это специализированный компьютер. Он непрерывно обрабатывает информацию от различных датчиков и управляет системами, влияющими на токсичность отработавших газов и на эксплуатационные показатели автомобиля.

ЭБУ выполняет также диагностическую функцию системы впрыска топлива. Он может распознавать неполадки в работе системы, предупреждая о них водителя через контрольную лампу "CHECK ENGINE". Кроме того, он хранит диагностические коды, указывающие области неисправности, чтобы помочь специалистам в проведении ремонта.
Агрегат центрального впрыска топлива 14 устанавливается на впускной трубе вместо карбюратора. В нем находится форсунка 6 для впрыска топлива, регулятор 5 давления топлива, регулятор 2 холостого хода, дроссельная заслонка 19 и датчик 15 положения дроссельной заслонки. Для отбора разрежения имеются три патрубка с, d и е, соединенные с задроссельным пространством.

Форсунка 6 на фото б) представляет собой электромагнитный клапан. Когда на нее от ЭБУ поступает импульс напряжения, то клапан открывается и топливо через распылитель тонко распыленной струей под давлением впрыскивается в смесительную камеру над дроссельной заслонкой. После прекращения подачи электрического импульса подпружиненный клапан перекрывает подачу топлив

Регулятор 5 давления топлива состоит из клапана 16 с диафрагмой 17, поджатого пружиной к седлу в корпусе 4. Когда давление топлива превышает 190...210 кПа, клапан открывается и избыток топлива по сливной магистрали 12 сливается в топливный бак.
Регулятор 2 холостого хода регулирует частоту вращения коленчатого вала на режиме холостого хода, управляя количеством подаваемого воздуха в обход закрытой дроссельной заслонки 19. Он состоит из двухполюсного шагового электродвигателя и соединенного с ним конусного клапана 21. Клапан выдвигается или убирается по сигналам ЭБУ.
Датчик положения дроссельной заслонки 15 установлен на корпусе 1 дроссельной заслонки и связан с осью 18 дроссельной заслонки. Датчик представляет собой потенциометр, на один конец которого подается напряжение питания 5 В, а другой конец соединен с массой. С третьего вывода потенциометра (от ползунка) идет выходной сигнал к ЭБУ.
Электробензонасос 10 - двухступенчатый, роторного типа, установлен в топливном баке. Топливо из насоса через топливный фильтр 13 тонкой очистки подается в агрегат центрального впрыска под давлением более 184 кПа. Электробензонасос включается с помощью вспомогательного реле 17. Топливный фильтр с бумажным фильтрующим элементом установлен в моторном отсеке на левом брызговике.
Датчик температуры охлаждающей жидкости представляет собой термистор (резистор, сопротивление которого изменяется от температуры). Датчик завернут в выпускной патрубок охлаждающей жидкости на головке цилиндров. При низкой температуре датчик имеет высокое сопротивление (100 Ом при -40°С), а при высокой температуре -низкое (70 Ом при 130°С).
Датчик температуры воздуха, завернутый в дно корпуса воздушного фильтра, также является термистором. При понижении температуры воздуха его сопротивление возрастает, а при повышении - уменьшается.

Датчик концентрации кислорода устанавливается на выпускном коллекторе. Кислород, содержащийся в отработавших газах, реагирует с датчиком кислорода, создавая разность потенциалов на выходе датчика. Она изменяется приблизительно от 0, 1 В (высокое содержание кислорода - бедная смесь) до 0, 9В (мало кислорода - богатая смесь). В датчик встроен нагревательный элемент для повышения эффективности его работы.

Датчик абсолютного давления воздуха закреплен в коробке воздухопритока, и соединен шлангом с патрубком е. Чувствительный элемент датчика - миниатюрная диафрагма с напыленным на ней резистором. В зависимости от давления воздуха изменяется натяжение диафрагмы и соответственно меняется сопротивление резистора. Встроенная в датчик микросхема преобразует это изменение сопротивления в изменение напряжения на выходе датчика.
Датчик скорости автомобиля устанавливается на раздаточной коробке между приводом спидометра и наконечником гибкого вала привода спидометра. Принцип действия датчика основан на эффекте Холла. Датчик выдает на ЭБУ прямоугольные импульсы напряжения с частотой, пропорциональной скорости вращения ведущих колес.
Октан-потенциометр установлен в моторном отсеке на стенке коробки воздухопритока и представляет собой переменный резистор. Он выдает в электронный блок управления сигнал корректировки угла опережения зажигания. Регулировка октан-потенциометра выполняется только на станции технического обслуживания с применением диагностического оборудования.
Датчик положения коленчатого вала - индуктивного типа, установлен на крышке привода распределительного вала напротив задающего диска на шкиве привода генератора. На диске имеется 6 прорезей, равно расположенных по окружности и одна прорезь, расположенная на 10° от одной из них и служащая для генерирования импульса синхронизации. При вращении коленчатого вала прорези изменяют магнитное поле датчика, наводя импульсы напряжения переменного тока. В системе зажигания применяется метод распределения искры, называемый методом "холостой искры". Цилиндры двигателя объединены в пары 1-4 и 2-3 и искрообразование происходит одновременно в двух цилиндрах: в цилиндре, в котором заканчивается такт сжатия (рабочая искра) и в цилиндре, в котором происходит такт выпуска (холостая искра). В связи с постоянным направлением тока в обмотках катушек зажигания, ток искрообразования у одной свечи всегда протекает с центрального электрода на боковой, а у второй - с бокового на центральный. Свечи применяются типа А17ДВРМ или AC.R43XLS с зазором между центральным и боковым электродами свечи 1,0-1,1мм
Система зажигания. В системе зажигания не используются традиционные распределитель и катушка зажигания. Здесь применяется модуль зажигания, состоящий из двух катушек зажигания и управляющей электроники высокой энергии. Система зажигания не имеет подвижных деталей и поэтому не требует обслуживания. Она также не имеет регулировок (в том числе и угла опережения зажигания), т.к. управление зажиганием осуществляет ЭБУ.
Модуль зажигания получает сигнал от датчика положения коленчатого вала, обрабатывает его и посылает в ЭБУ опорный сигнал с. частотой один импульс за 180° поворота коленчатого вала. Модуль зажигания также посылает сигнал для работы тахометра в комбинации приборов. При оборотах двигателя до 500 об/мин зажиганием управляет модуль зажигания путем включения каждой катушки с заданным интервалом только на базе данных частоты вращения коленчатого вала.

При оборотах выше 500 об/мин - зажиганием управляет ЭБУ, используя следующую информацию:

- частота вращения коленчатого вала;
- нагрузка двигателя (абсолютное давление воздуха);
- атмосферное (барометрическое) давление воздуха;
- температура охлаждающей жидкости;
- температура воздуха на впуске;
- положение коленчатого вала.

Система улавливания паров бензина. В системе применен метод улавливания паров угольным адсорбером, установленным в моторном отсеке. На неработающем двигателе пары бензина из сепаратора 35 (см.рис. 6) подаются через гравитационный клапан в адсорбер, где они поглощаются активированным углем. Затем при работающем двигателе адсорбер продувается воздухом и пары отсасываются к патрубку с (рис. 33), а затем во впускную трубу для сжигания в ходе рабочего процесса.
ЭБУ управляет продувкой адсорбера, включая электромагнитный клапан 14 (рис. 34), расположенный на крышке адсорбера. При подаче на клапан напряжения он открывается, выпуская пары во впускную трубу. Управление клапаном осуществляется методом широтно-импульсной модуляции. Клапан включается и выключается с частотой 16 раз в секунду (16 Гц). Чем выше расход воздуха, тем больше длительность импульсов включения клапана.