Доработка гбц ваз 2110

Добавил пользователь Morpheus
Обновлено: 19.09.2024

Удачным средством поднятия мощности на высоких оборотах является доработка головки, которую несет блок цилиндров. Прежде всего требуется доработка впускных и выпускных каналов ГБЦ. Это необходимо для улучшения наполнения цилиндров за счет снижения потерь в каналах ГБЦ. При этом необходимо учесть, что смесь газов в каналах движется со звуковыми скоростями (отсюда шум впуска и выпуска). Любые местные нестыковки и шероховатости ведут к торможению потока, собственно к ухудшению наполнения и потере мощности.

Исходя из всего сказанного, вытекает следующий объем работ:

необходимость доработки каналов: увеличение их диаметра, изменение геометрии и выведение необходимых радиусов закруглений.
доработка седла клапана: убирание острых кромок седла (при начале открытия клапана острые кромки создают сильное сопротивление).
совмещение впускного коллектора с каналами в головке блока: любые местные нестыковки сильно тормозят скорость потока.
шлифовка каналов до частоты 4..5 класса (почти зеркальная поверхность)

Работа эта тонкая и кропотливая. В результате всех этих действий возможно увеличение мощности на 15%. Заканчивает объем работ по голове установка р/вала с изменеными фазами и разрезной шестерни для более точного выставления фаз.

Доработанный впускной коллектор. Диаметр штатного канала во впускной трубе ГБЦ 16V – 34мм. Диаметр доработанного канала – 39мм.

Доработанные клапаны Доработанные клапаны Доработанные клапаны Доработанные клапаны Доработанные клапаны

Увеличение диаметра седел ГБЦ или их замена на большие (по необходимости).
Деинсталляция старых клапанных направляющих.
Увеличение диаметра и изменение формы каналов ГБЦ
Снижение шероховатости каналов шлифованием.
Совмещение впускного и выпускного коллекторов с каналами в головке.
Доработка камеры сгорания ГБЦ.
Опрессовка рубашки охлаждения.
Доработка впускных и выпускных клапанов.
Установка более длинных направляющих клапанов в головку блока цилиндров.
Обработка клапанных седел – восстановление / правка рабочих фасок.
Проверка герметичности пары седло-клапан на вакуум тестере.
Измерение объема камеры сгорания в ГБЦ (при необходимости).
Фрезеровка плоскости головки.
Предварительная проверка зазоров в толкателях. Проверка диапазона работы гидрокомпенсаторов (только 16 клапанные ГБЦ ).
Предварительная сборка головки блока цилиндров и проверка хода пружин до смыкания витков.
Установка необходимого преднатяга клапанных пружин.
Установка маслосъемных колпачков и окончательная сборка ГБЦ.

Технические характеристики доработанных ГБЦ.

ГБЦ 8V (передний привод)

Диаметр впускных каналов головки блока цилиндров 32 мм.
Диаметр выпускных каналов головки блока цилиндров 29 мм.
Диаметр впускных клапанов 37 мм.
Диаметр выпускных клапанов 31,5 мм.
Клапаны доработанные.
Диаметр стеблей клапанов 8 мм.
Верхние клапанные тарелки стандартные (возможно доработанные под роспуск пружин; титановые).
Материал направляющих втулок клапанов: легированный чугун.
Длина направляющих втулок клапанов больше стандартной.
Пружины клапанные стандартные (возможны schrick, усилие 943Н).
Толкатели стандартные (или цельный толкатель, диаметр 35мм).
Обработка седел клапанов с дополнительными фасками (возможны радиусные).
Распределительные валы ГБЦ по желанию - от стандартного до спортивного с подъемом клапана 13,5мм

ГБЦ 16V

Диаметр впускных каналов головки блока цилиндров: большой 38мм, маленький 27мм.
Диаметр выпускных каналов головки блока цилиндров: большой 34мм, маленький 24мм.
Диаметр впускных клапанов 31мм (32мм).
Диаметр выпускных клапанов 27мм (28мм).
Клапаны доработанные, с дополнительными фасками.
Диаметр стеблей клапанов 7мм (6мм только со стандартными пружинами).
Верхние клапанные тарелки: возможны различные варианты (в том числе титан).
Материал направляющих втулок клапанов: бронза (металлокерамика).
Длина направляющих втулок клапанов больше стандартной при подъеме клапана больше 9мм (кроме втулок из металлокерамики).
Пружины клапанные стандартные (возможны schrick, усилие 640Н).
Толкатели – стандартные гидрокомпенсаторы (или жесткий толкатель, диаметр 30мм).
Обработка седел клапанов с дополнительными фасками (возможны радиусные).
Распределительные валы ГБЦ по желанию – от стандартного до спортивного.

Диаметр впускных каналов головки блока цилиндров: 32мм.
Диаметр выпускных каналов головки блока цилиндров: 29мм.
Диаметр впускных клапанов 37мм.
Диаметр выпускных клапанов 31,5мм.
Клапаны доработанные.
Диаметр стеблей клапанов 8 мм.
Верхние клапанные тарелки стандартные (возможны доработанные под роспуск пружин).
Направляющие втулки клапанов доработанные.
Пружины клапанные стандартные.
Обработка седел клапанов с дополнительными фасками (возможны радиусные).
Распределительные валы ГБЦ по желанию - от стандартного до спортивного.

Этапы доработки:

Предварительная расточка сёдел клапанов.

Предварительная расточка сёдел Предварительная расточка сёдел Предварительная расточка сёдел

Фрезеровка привалочной плоскости головки блока цилиндров.

Заводская фрезеровка Фрезеровка плоскости. Хорошо видны все дефекты литья Фрезеровка плоскости. Хорошо видны все дефекты литья

Каналы в ГБЦ до обработки.

Канал в ГБЦ до обработки Канал в ГБЦ до обработки Канал в ГБЦ до обработки Канал в ГБЦ до обработки Канал в ГБЦ до обработки Канал в ГБЦ до обработки

Канал в головке блока цилиндров после обработки фрезерованием.

Канал в ГБЦ после увеличения фрезерованием Канал в ГБЦ после увеличения фрезерованием Канал в ГБЦ после увеличения фрезерованием Канал в ГБЦ после увеличения фрезерованием Канал в ГБЦ после увеличения фрезерованием Канал в ГБЦ после увеличения фрезерованием

Канал в головке блока цилиндров после обработки шлифованием (8V ГБЦ).

Канал в ГБЦ после обработки шлифованием Канал в ГБЦ после обработки шлифованием Канал в ГБЦ после обработки шлифованием Канал в ГБЦ после обработки шлифованием

Канал в головке блока цилиндров после обработки шлифованием (16V ГБЦ).

Канал в ГБЦ после обработки шлифованием Канал в ГБЦ после обработки шлифованием Канал в ГБЦ после обработки шлифованием Канал в ГБЦ после обработки шлифованием Канал в ГБЦ после обработки шлифованием Канал в ГБЦ после обработки шлифованием

Направляющие втулки клапанов увеличенной длины.

Удлинённые направляющие втулки клапанов Удлинённые направляющие втулки клапанов

Вариант доработки камеры сгорания в головке (8V ГБЦ передний привод).

Вариант доработки камеры сгорания в ГБЦ Вариант доработки камеры сгорания в ГБЦ

Вариант доработки камеры сгорания в головке (8V ГБЦ классика / полный привод).

Вариант доработки камеры сгорания в ГБЦ Вариант доработки камеры сгорания в ГБЦ

Автолюбители, независимо от стажа владения машиной, постоянно ищут способы повышения мощности двигателя. Есть несколько вариантов усовершенствования вашего автомобиля, одним из которых является доработка головки блока цилиндров (ГБЦ) .

Мы знаем, что крутящий момент, а соответственно и мощность, находятся в прямой зависимости от такого показателя, как коэффициент наполнения цилиндров рабочей смесью. Чем больше наполнение, тем больше мощность двигателя, которая растёт при смещении максимального значения крутящего момента на более высокие обороты. Для этого устанавливают распредвалы с расширенными фазами впуска/выпуска и увеличенными подъёмами клапанов, но на практике этого оказывается недостаточно. Если критически подойти к рассмотрению головки блока цилиндров, то мы увидим множество недочётов — казалось бы мелких, но именно они не дают реализовать полный потенциал мотора. Это обусловлено технологией изготовления при массовом производстве ГБЦ, и поэтому всё придётся исправлять самостоятельно или в тюнинг-ателье. Как именно? Об этом и поговорим.

Если внимательно осмотреть впускные/выпускные каналы заводской головки блока цилиндров, то сразу бросаются в глаза приливы литья в районе направляющих втулок клапанов, выступающие в канал втулки и местами ломаная форма узких каналов. Используя шаровые фрезы разных форм и размеров необходимо добиться увеличения проходного сечения каналов, удалить все неровности и выступающие части. Форму канала надо изменить таким образом, чтобы его изгиб был наиболее плавным, но сохранил определенные радиусы кривизны. Внутренняя поверхность впускных каналов оставляется немного шероховатой для лучшей испаряемости бензина с их стенок. Выпускные каналы можно полировать, хотя заметного эффекта это не даст.
Поперечное сечение канала не должно быть правильной окружности. Впускной канал имеет форму эллипса с небольшим бочкообразным расширением перед седлом клапана. Остальная часть канала ГБЦ и впускного коллектора плавно сужается по направлению потока.

Проводя увеличение диаметра каналов надо учитывать близлежащие внутренние коммуникации. При неаккуратной работе можно повредить маслоканал или канал рубашки охлаждения. При работе с ГБЦ восьмиклапанных двигателей, которые применяются на переднеприводных ВАЗах, надо быть предельно осторожным. Хотя это не убережет вас при расточке одного впускного канала, в котором маслоканал проходит настолько близко, что его вскрытие неизбежно. К сожалению, даже если канал останется невскрытым, он может быть просто прикрыт тонким слоем алюминия и позже прорвётся под давлением масла работающего двигателя.
Перед началом расточки желательно в маслоканал вогнать стальную втулку, но, к сожалению, это не самый удобный вариант. Лучше устанавливать стальные или алюминиевые втулки после вскрытия канала, либо заваривать канал аргоном.
Вначале определитесь: с коллектора или ГБЦ начинать расточку. Если планируется значительное увеличение диаметра каналов, то лучше начать доработку с той детали, каналы которой имеют более тонкие стенки, а по их форме и положению затем растачиваются каналы сопрягаемой детали. В классических двигателях ВАЗ принято начинать расточку с коллектора, потому что каналы ГБЦ имеют достаточный запас толщины для последующего совмещения.
Обратите внимание на части направляющих втулок клапанов, которые выступают в каналы. Они создают заметные помехи потоку, поэтому их стараются укоротить или заострить. Иногда втулки стачивают заподлицо со стенкой канала и, хотя это в лучшей степени оптимизирует его пропускную способность, но такая доработка снижает ресурс направляющих, у которых он и так невелик на форсированных двигателях.

- ВАЗ 2101, 21011, 2103, 2106, 21213, 21214, 2123 – клапаны от 39/34 до 42/35;
- ВАЗ 21083, 2111, 21114, 21116, 11183, 11186 – клапаны от 39/34 до 40/34;
- ВАЗ 2112, 21124, 21126, 21127, 21128, 21129 – клапаны от 31/27 до 33/29,

Если ваш автомобиль оснащён наддувом или впрыском закиси азота, ему необходимо увеличение выпускных клапанов, так как двигатель производит больше отработанных газов. Под такие моторы соотношение клапанов может быть 90% и более.

Пружины клапанов

Штатные пружины рассчитываются под конкретный двигатель с применением серийного распредвала. Учитывается достаточный запас прочности, рассчитанный на относительно невысокие обороты. В классических двигателях клапаны зависают на оборотах более 7000, на ВАЗ 21083 допускаются большие обороты, а на ВАЗ 2112 неадекватная работа клапанов вероятна на оборотах 7500-8000 об/мин.

Замена распредвала на более верховой может привести к зависанию клапанов. Наиболее простым способом является увеличение преднатяга штатной пружины, что выполняется подкладыванием под нее шайбы. Усилие на пружине увеличивается, но заметно уменьшается свободный ход.
При установке спортивных распредвалов предъявляются более жёсткие требования к усилиям на пружинах. В этом случае требуется большой подъём кулачка и соответствующий ход пружины, поэтому их меняют на более жёсткие, которые имеют больший ход сжатия.
Более жёсткие пружины заметно увеличивают нагрузки на клапаны, распредвал и тарелки, поэтому такую доработку желательно проводить последней из всех способов повышения порога зависания клапанов.

Ещё одним способом является облегчение тарелок клапанных пружин. Их меньшая масса снижает нагрузки на распредвал и детали ГРМ, что особенно важно на повышенных оборотах. Можно перетачивать штатные тарелки, но лучше поставить новые из титано-алюминиевого сплава. Алюминиевые (Д16Т) тарелки дешевле, но подвержены деформациям в критических режимах работы. Более прочными являются титановые изделия, хотя некоторых автолюбителей сдерживает их цена. Хорошо себя зарекомендовали тарелки из сплава Al-Ti от производителя PRO.CAR .

- При использовании клапанов с меньшим диаметром стержня;
- При сильно выступающей части направляющей втулки в канал ГБЦ;
- Если форма или размер противоположной части направляющей не удовлетворяют требованиям;
- При недостаточной теплопроводности направляющей втулки (возможна замена на бронзовые).

Степенью сжатия (СЖ) является отношение полного объёма цилиндра ко всему объёму КС. Чем больше сжата топливная смесь перед воспламенением, тем большую работу она совершит впоследствии. Повышая СЖ, мы увеличиваем мощность двигателя, но есть и ограничивающие факторы, такие как рост нагрузки на поршневую и риск возникновения детонации. Стандартные литые поршни двигателей ВАЗ допускают СЖ до значения 11:1.
Наиболее заметен положительный эффект от роста СЖ в двигателях с широкими фазами открытия клапанов. Это происходит от того, что коэффициент наполнения атмосферных двигателей ВАЗ не превышает 100%, то есть динамическая СЖ не превышает статическую СЖ. Динамическая СЖ — объём топливно-воздушной смеси, попавшей в цилиндр, относительно объёма камеры сгорания. При использовании широкофазных распредвалов на низких и средних оборотах динамическая СЖ ниже статической. Повышение СЖ приводит к пропорциональному росту динамической, что положительно влияет на мощность и экономические показатели двигателя. При этом необходимо исключить предпосылки возникновения детонации при максимальном коэффициенте наполнения цилиндра, что достигается повышением октанового числа топлива и изменением состава топливно-воздушной смеси.
С ростом оборотов двигателя длительность цикла сгорания уменьшается, что может привести к неполному сгоранию топлива, а, следовательно, потере мощности. Поэтому, повышая СЖ, мы ускоряем процесс сгорания, что позволяет получить максимальную мощность от двигателя. Вследствие этого большинство высокооборотистых форсированных бензиновых двигателей требуют повышения СЖ.

После проведения доработок ГБЦ , которые мы рассмотрели в данной статье, вы сможете полностью раскрыть потенциал двигателя вашего автомобиля!

Cкупые цифры роликового стенда.

Сколько же можно выжать лошадок из 8‑кл. серийного двигателя 21083. Испытания на роликовом стенде автомобиля ВАЗ 2108 – 17.10.2002 проводимого при участии Uncle Sam.

Двигатель 1,6, распредвал и ГБЦ кроссовые
Спортивный ресивер, 52 мм ДЗ, фильтр нулевого сопротивления, свободный выпуск
Без расходомера, дополнительные коррекции по атмосферному давлению и темп. воздуха.
Датчик кислорода. ДПКВ – на маховике. Ограничитель оборотов – 8500
Стандартная КПП

Что получилось (данные по ВСХ с роликов).
Максимальная мощность 126лс при 7400об и скорости 206км/ч. Естественно без учета Сх, т.к. ветра на роликах нет :).

Дальше серийные форсунки просто отказались работать (кончился линейный диапазон).

Увеличение рабочего объема

Наиболее распространенным вариантом увеличения рабочего объема до 1600 куб. см является увеличение хода поршня до 74,8 мм (стандартный – 71 мм) путем замены коленчатого вала и поршней. Тут есть несколько вариантов

Владельцы 16-кл. двигателей (для которых деньги не имеют значения, могут избежать этого геморроя и приобрести двигатель ВАЗ 21128 объемом 1,8 л. (100 л.с, 160 Нм) или объемом 2,0 литра и мощностью 118 л.с.

Для 8V на том же ОПП выпускается новый двигатель 21084 объемом 1,6 л. 21084 выпускается на ОПП только в карбюраторном варианте.

Элементы форсированного двигателя

Дроссельная заслонка

Воздушный фильтр

Впускной ресивер

Немаловажный элемент настройки впуска. Больший, чем у стандартного, объём позволяет, при правильной конструкции и настройке, сгладить пульсации воздуха, кроме того, в такой конфигурации длина впускного тракта короче, что позволяет получить дополнительный момент на средних и высоких оборотах. Для получения высокого момента на низких оборотах, впускные каналы, наоборот, должны быть длиннее. Оптимальным было бы изменение длины впускных каналов в зависимости от оборотов. Например, до 2700 – 3000 об/мин. работает длинный впускной тракт, после – короткий. Данное решение реализовано на многих иномарках, ВАЗ тоже разработал двигатель 11193 с изменяемой длиной впускного коллектора и фаз ГРМ еще в 1998г. На тюнинговые среднефорсированные моторы обязательно устанавливают ресиверы увеличенного объема.


Тюнинговый ресивер для восьмиклапанного двигателя ВАЗ

Тюнинговые ресиверы на 16V – самодельный и SVR Conversions

Впускные и выпускные каналы должны быть тщательно обработаны – увеличен диаметр (на впуске, не рассчитанным увеличением диаметра выпуска можно добиться порой противоположного эффекта), убраны все неровности, наплывы, стыки – все, что способно тормозить движение потока. Каналы должны быть тщательно зашлифованы.


16V Так выглядят шлифованные каналы ГБЦ 8V

А это впускные каналы 16-кл. впуска. Слева – заводская отливка, в центре – обработанная. Справа – доработанная 16-кл. ГБЦ под вал с большим подъемом.

Примерная фазовая характеристика ГРМ при использовании тюнинговых распредвалов

Принцип увеличения подъема клапана перешлифовкой стандартного распредвала

Информация по теме:

Регулировка разрезной шестерни (шкива Верньера).

Подача топлива.

Прошивка

Система выпуска ОГ.


PowerFull	Sebring	Pro-SPORT

Набор труб 51 мм	Сильфон	Резонатор

Ряды КПП, главная пара

Выбор КПП и ГП зависит от поставленных целей и возможностей двигателя. В таблице перечислены основные популярные ряды бюджетной серрии.

Хорошим примером неграмотного подхода к расчету трансмиссии является стандартная КПП переднеприводных ВАЗ. В результате несогласованности по оборотам на 1 и 2‑й передаче, последняя испытывает сильные перегрузки при переключении, что выводит ее из строя раньше других. При установки рядов в автомобили 10-го семейства желательно применение 083 вторичного вала.


Ряд КПП	Главная пара

Блокировка дифференциала.

На спортивных автомобилях используются дифференциалы дискового типа, способные передавать почти весь момент на загруженное колесо. Такие блокировки используются в основном в автоспорте.

Тормозная система

Тюнинг автомобиля вообще логичнее начинать с тормозной системы, а именно с передних тормозов, именно на них приходится основная нагрузка при торможении. При этом не следует забывать, что вмешательство в штатную тормозную систему запрещено ПДД.

На автомобили ВАЗ возможна установка передних вентилируемых дисков диаметром 14,15,16 дюймов. На этом лучше не экономить и приобрести фирменные диски и тормозные колодки. Задние дисковые тормоза – дорогостоящее удовольствие, однако с ними эффективность торможения становится значительно выше.

Следует иметь виду, что вмешательство в тормозную систему – серьезное решение, влияющее на Вашу безопасность, запрещенное ПДД. На мой взгляд, если уж эффективность торможения никак не устраивает, наиболее оптимально использование впереди – фирменные вентилируемые перфорированные тормозные диски, сзади – тормозные барабаны увеличенного диаметра (от классики). Такое тех. решение применено на ВАЗ 21106. Естественно применение качественных тормозных колодок.


Спорт – краб 2108	Поперечина 2108	Опоры SS-20

Задний стабилизатор	Растяжка передняя 2110	Задняя растяжка 2110

Nitro Oxide System

Этот способ форсировки двигателя применяется для гонок на короткие дистанции и несмотря на огромное количество нереальных слухов не представляет собой ничего нового, революционного и сверхестественного. Для форсирования двигателей для коротких гонок, где требуются короткие мощные ускорения, применяется неочищенная техническая закись азота. Эффект достигается за счет увеличения в камере сгорания количества свободного кислорода, способного эффективно окислять большее количество топлива.

Для обеспечения максимальной отдачи двигателя необходимо точно соблюдать соотношение топливо/окислитель. В двигателях внутреннего сгорания в качестве окислителя используется кислород, содержащийся в воздухе, доля которого примерно примерно 20%. Количество топлива подаваемого в цилиндр напрямую зависит от количества потребляемого воздуха. Чрезмерное обогащение приводит к противоположному результату – богатая смесь медленно и плохо горит из-за отсутствия окислителя. Закись озота содержит 35 – 36% кислорода, следовательно, на 15% можно увеличить топливоподачу без снижения эффективности процесса горения.

Pесурс у форсированных моторов

Всем привет.
На протяжении двух лет я собирался сделать небольшой тюнинг ГБЦ с установкой спортивного распредвала, но все никак руки не доходили до этого.
В декабре 2015 года подвернулась 8кл. ГБЦ, я её купил и процесс пошел. Для начала разобрал её, хорошенько помыл с помощью керосина.

Потом сделал дефектовку, заменил четыре направляющих клапанов на выпуске (был большой люфт клапана), специально для этого сделал резьбовой выпресовщик/запресовщик для направляющих клапанов с внутренним диаметром 8 мм.

Далее ГБЦ отфрезеровал, выровняли плоскость на фрезерном станке. Прилегающая поверхность к блоку блестит.

Далее купил прокладку под впускные выпускные каналы на ГБЦ, приставил и увидел вот такую картину, что отверстие на выпуске в прокладке больше, чем на ГБЦ (разница в диаметрах около 4 мм), получается будем расширять только выпускные каналы.

Заранее была приобретена фреза по металлу, есть в строительных магазинах (у меня каплевидной формы)
закрепил прокладку чтобы она не смещалась при работе. Начал расширять каналы с помощью дрели.

Клапана подточил на токарном станке, снял 2 грамма металла, сделал ближе к Т-образным, слишком сильно точить не стал, чтобы не уменьшить ресурс двигателя.

Так как планируется установка спортивного распредвала с большим подъемом кулачков, чем на стандарте (10,75 мм против 9,75 мм) то решил немного распустить пружины, дабы облегчить раскручивание двигателя на очень маленький процент. Распустил пружины с помощью полировки всех поверхностей на деталях, так или иначе связанных с пружинками, в основном это сухарики и тарелки клапанов.

Полировку производил с помощью болгарки на медленной скорости, около 3500 об/мин, на болгарке круг на липучке с зернистостью около 600.

Также отполировал стаканчики клапанов но с зернистостью 1200 (тоже на болгарке)

Весь результат к большому роспуску пружины не привел, но для эстетики и плавности хода очень полезно.
На фото ниже видно, что после сборки (2 сухарика, тарелка и клапан) с левой стороны сухарики утоплены ниже, чем справа (до полировки всех деталей), тем самым тарелка под пружинами слева находится выше и увеличивается роспуск пружинок (меньше 1 мм).

После установки клапанов надо было притереть седла, так как я поменял 4 направляющих клапанов на выпуске, после притирки выпускные клапана в седлах были утоплены еще, чуть меньше 1 мм, это еще раз роспуск пружинок на выпуске.

Читайте также: