ВАЗ 21083 - ремонт ГБЦ, распредвал DynaCAMS RS548 (подъем 10,6 мм) + ВСХ

Владелец восьмерки (двигатель ВАЗ 21083) обратился с просьбой отремонтировать ГБЦ (головка блока цилиндров) и улучшить динамику автомобиля. На работающем двигателе прослушивались характерные признаки изношенных направляющих втулок клапанов.
Замер компрессии показал не самые лучшие показатели: 8.5 - 10 - 9 -10.5
Автомобиль 1992 года, реальный пробег неизвестен, 1500 кубов объем.
После снятия ГБЦ обнаружились следующие факты - сильная вогнутость привалочной плоскости ГБЦ, вследствие чего газы ходили между 2 и 3 цилиндрами - уплотнительное кольцо прокладки между цилиндрами с обоих сторон почернело. Поршни 1-го ремонтного размера (82.4 мм).

Снятая головка 21083
Прогар прокладки межу 3 и 4 цилиндрами

Все тосольные окна были разъедены суррогатным тосолом. Окна пришлось заваривать аргонно-дуговой сваркой, фотоотчет вы можете посмотреть в разделе "Сварка аргоном", здесь фотографии копировать не буду, дабы не перегружать отчет.
Обнаружилось, что головка ранее ремонтировалась, возможно неоднократно. Три выпускных клапана были уже торцованы ранее. Такой метод ремонта я не применяю, поскольку при торцовке клапана снимается упрочненный слой, обнажая сыромятину. Выход из ситуации - неполнобазный распредвал, который устанавливается либо без подпятников, либо с индивидуальным подбором подпятников по толщине. В таком случае клапана устанавливаются не торцованными. Предварительный диагноз подтвердился - направляющие втулки выпускных клапанов имели достаточно сильный износ.

Головка 21083 пока еще в сборе
Выпускные клапана (в центре два) торцованы
Правый клапан торцован почти под сухари
Старые клапаны извлечены

Поскольку программа мероприятий заключала в себе не только ремонт, но и некоторые доводочные мероприятия, были расточены внутренние диаметры седел. Наиболее всего увеличились внутренние диаметры впускных седел - до 33,5 мм. Внутренние диаметры выпускных седел - до 28 мм. В стандарте внутренние диаметры седел меньше примерно на 0,5-1 мм. Что же это дало? Как можно заметить на фото, область канала в районе седла получается совершенно ровной, без характерных для серийных головок ступенек и рытвин под седлами. Это - меньшее сопротивление потоку. Увеличили внутренний диаметр седел - улучшили наполнение. Хорошо было бы расточить полностью каналы и отшлифовать их, но в программу заказа это не входило.

Головка 21083 до расточки внутренних диаметров седел
Растачиваем седла 21083
Видно, сколько стружки выходит
Головка 21083 после расточки внутренних диаметров седел

В качестве направляющих втулок была использована не раз опробованная комбинация для гражданских автомобилей - чугунные направляющие втулки на впускные клапана и бронзовые направляющие для выпускных клапанов. Это позволяет заметно сэкономить, не потеряв при этом в ресурсе. Обычно износу подвержены чугунные втулки на выпуске, заменив их на бронзовые втулки (материал БрБ2 - берриллиевая бронза) - получаем значительное увеличение ресурса, даже в самых тяжелейших условиях эксплуатации (теоретически до нескольких сотен тысяч км, на практике такие втулки ходят без какого-либо износа 150 тыс.км, далее статистику вести уже затруднительно - машины пропадают из поля зрения или меняют хозяев). Бронзовые втулки - производства ОКБ Двигатель. Чугунные втулки производства СТК (Самара) - ремонтного номинала, с увеличенным наружним диаметром (гнезда были уже далеки от идеала).
На фото ниже - комплект втулок и головка с уже запрессоваными втулками.

Чугунные втулки производства СТК (Самара)  и бронзовые втулки
В головку запрессованы чугунные и бронзовые втулки

Порядок - всему голова. Все детали при разборке головки должны быть разложены по-порядку. Старый распредвал с большим пробегом - только на выброс, но о нем позже. Для мотора уже выбран тюнинговый распредвал - DynaCAMS RS548 с подъемом 10,6 мм. Распредвал произведен ОКБ Двигатель (г. Уфа) по спец.заказу.

Строгий порядок в деталях

После заварки изъеденных кислотой тосольных окон, привалочную плоскость отфрезеровали на 0,3 мм. Обычно съем металла не превышает 0,1-0,15 мм, но в данном случае прогиб головки был весьма сильным.

Головка 21083 после фрезеровки
Видны заваренные тосольные каналы

С клапанами тоже выбрали не совсем стандартный вариант, но уже опробованный ранее. Несомненно, все клапана были заменены. Выпускные клапана - новые, производства ОАО "Самарский завод клапанов" - пока это лучший выбор по соотношению цена\качество. По качеству металла и термообработке эти клапана превосходят серийные ВАЗовские (которые в рознице стоят дороже!). Например, у "СЗК" выпускной клапан целиком из жаростойкой стали, она немагнитная. Магнит не липнет ни к тарелке, ни к стержню. А у ВАЗа клапана выпускные составные - тарелка немагнитная, а стержень - магнитится. Про китайские клапана (например SM) и говорить нечего - сделаны из ведерной стали, магнитятся полностью и прогорают очень быстро. По накопленной статистике, у ВАЗовских выпускных клапанов стержень изнашивается слишком быстро, образуются канавки от м\с колпачков. Продукция СЗК служит гораздо дольше (следует отметить, что впускные клапана магнитятся всегда).
На впуске были установлены облегченные клапана (заготовки - всё те же "СЗК").
Кстати, новые клапана СЗК всегда черные, поскольку на производстве используют технологию упрочнения клапана, называемую карбонитрацией (азотирование в расплаве солей). На ВАЗе технология упрочнения клапанов несколько иная (азотирование в газовой среде).
На третьем фото видны подпятники. На некоторых клапанах подпятники не установлены.

Головка 21083 в сборе с клапанами
Головка 21083 засухаренная
Головка 21083 засухаренная и с подпятниками
Головка 21083 с толкателями клапанов

Все толкатели были заменены, из-за общего сильного износа (особенно критично были изношены обратные донышки толкателей, в месте примыкания торцов клапанов). Маслосъемные колпачки установлены отечественные "НПК Резерв" - их ставят на ВАЗе, при надежном месте приобретения - очень надежные.
Регулировочные шайбы доработаны по техологии RS-толкателей фирмы ОКБ Двигатель.
Распредвал старый в плачевном состоянии. На вершинке первого кулачка - сильный питтинг. От усталости металл начал выкрашиваться. Шейка под сальником сильно изношена - двигать сальник почти некуда. Кстати, старый сальник полностью остекленел и потрескался. Новый был установлен фторкаучуковый, производства Резинотехника (Балаково). На одном из кулачков распредвала - сильный износ по краям кулачка, кромочное касание о край шайбы съело металл и оставило рытвины.
При сборке головки заменены шпильки крышки распредвала и гайки. Мелочи, но качество работы складывается из таких вот мелочей...

Старые толкатели клапанов 21083
Изъеденный питтингом кулачок распредвала 21083
Рытвины в кулачке из-за кромочного касания
Сильный износ шейки под сальник
Старый распредвал 21083 и новый DynaCAMS RS548
Головка 21083 с установленным распредвалом
Головка 21083 в сборе
Головка 21083 в сборе с клапанами

При установке головки применялись наиболее качественные прокладки и комплектующие. Старый ремень был сильно поеден, вместо него был установлен импортный немецкий Lemforder, а место натяжного ролика старого образца занял новый натяжной ролик под штифтованный ключ.

Мотор готов к приему отремонтированной ГБЦ
Прокладка 21083 ВАТИ
Съеденный ремень ГРМ
Установленная головка 21083

Что-ж, мотор запущен, отрегулирован. Надо добавить, что карбюратор оставлен серийный, лишь изменено сечение топливного жиклера 2-й камеры. Свечи установлены NGK BP6E (№4) - по соотношению цена\качество - они лучшие (в том числе и по ресурсу и мощностной отдаче) для таких моторов.
Для снятия ВСХ (внешняя скоростная характеристика) использован "Динамический Мотор Тестер" - уникальная разработка ОКБ Двигатель (г.Уфа). ВСХ - это графики крутящего момента и мощности. ДМТ не только позволяет снимать графики, но и проводить сравнения, это неоценимый прибор для точной настройки двигателя, когда чувствительный прибор улавливает любые изменения в кривой крутящего момента вследствие внесения каких-то изменений в настройки или компоненты двигателя. Более подробное описание прибора опубликовано в отдельной статье на сайте.
Разумеется, ВСХ были сняты с серийного мотора до снятия головки.

Снятие ВСХ с двигателя после ремонта
Владелец и его автомобиль

Итак, оценим результаты нашей работы (кликните мышкой на скриншоты для просмотра):


ВСХ серийного двигателя ВАЗ 21083 с "кастрюлей" и воздушным фильтром. По паспорту - 70 л.с., у нас получилось 69 л.с., но при прогоне без фильтра, получаем "свои" паспортные 70 л.с.
Хорошая "полка" крутящего момента в диапазоне 2500-4500 об.
Замер произведен до 6000 об, хотя по графикам видно, что более 5000-5500 об крутить мотор смысла уже нет - графики "скисают".
ВСХ серийного двигателя ВАЗ 21083 с воздушным  фильтром

ВСХ двигателя ВАЗ 21083 с распредвалом DynaCAMS RS548 и отремонтированной ГБЦ. Замер без воздушного фильтра. Теперь у нас 85 л.с. (+15 л.с.) и 12.6 кг кр.момента (+1.2 кг). В диапазоне 2300-2600 об провис крутящий момент (чуть хуже эластичность на низах). Однако, до 2300 об график крутящий момента - выше серийного!
Вал дает значительный привес после 3000 об.
ВСХ двигателя ВАЗ 21083 с распредвалом DynaCAMS RS548

Теперь ставим кастрюлю на место и кладем новый воздушный фильтр. На верхах (после 4000 об) мотор чуть скис, теперь у нас 82 л.с. (+12 л.с.) и 12.4 кг кр.момента (+1.0 кг).
Однако, "провисание" крутящего момента в диапазоне 2300-2600 об практически исчезло и "подтянулось" к серийному значению.
Замер произведен до 6500 об, но крутить мотор выше 6000 пожалуй смысла нет.
ВСХ двигателя ВАЗ 21083 с распредвалом DynaCAMS RS548 (с воздушным фильтром)

Сравним серийный график, и два графика доработанного мотора с воздушным фильтром и без него.
Хорошо видно, что до 2300 об наличие или отсутствие фильтра не влияет на график, в диапазоне 2300-2600 об фильтр "подтянул" крутящий момент, а после 4000 об "кастрюля" и фильтр уже начинают отнимать мощность и кр.момент.
ВСХ двигателя ВАЗ 21083 с распредвалом DynaCAMS RS548 (сравнение трех графиков)

Результаты владельцу очень понравились. Во всем диапазоне двигатель превосходит серийный автомобиль по крутящему моменту и мощности, имеет значительную прибавку момента и мощности после 3000 об, что заметно улучшило динамические характеристики автомобиля в городе и на трассе (со слов владельца - "180 км\ч за "спонсором" и под педалью еще был запас"). В городе автомобиль столь же удобен, как и ранее, т.к. на низах нет потери крутящего момента. Расход топлива практически не изменился.
Еще один маленький нюанс - великолепный пуск холодного двигателя. В народе говорят - "заводится с полпинка".
Можно ли еще улучшить мощностные показатели? Несомненно. Другой карбюратор, фильтр нулевого сопротивления (ФНС), прямоточная система выпуска... Но, в этот раз техзадание было довольно ограниченным. И в этих рамках можно сказать только одно - машина удалась!

Работа по машине была выполнена в декабре 2007 г.
Статья написана: 01 января 2008 г.
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.





Автор: Квазар
© 2001-2014
г. Набережные Челны
Республика Татарстан, Россия
E-mail: x500@mail.ru
Копирование материалов без согласования с автором не допускается.