Двигатель ВАЗ 21214 разработан ВАЗ для внедорожных автомобилей собственного производства «Нива». Конструкция ДВС разработана на основе двигателя 21213 с применением деталей и сборочных единиц входящих в спецификацию 2112. В модификациях, отдельные узлы взяты с двигателя 2123. ДВС отличается от 21213 наличием: инжектора (в сборе); катализатора; гидравлических компенсаторов клапанов ГРМ; гидроусилителя руля; доработанных под инжектор сборочных единиц двигателя. В серию запущен в 1994 году, в дальнейшем включая модификации, применялся в сборке внедорожников ВАЗ «Нива» (2121, 21213, 21214, 2131) и «Надежда» 2120.
Изначально, не модифицированная модель двигателя имела централизованный впрыск топлива с одной форсунки (во впускном коллекторе) в 4 цилиндра. Первая модификация движка 21214-10 получила распределенный впрыск с четырех индивидуальных форсунок (по 1 на цилиндр), с контроллером Bosch MP7.0 и соответствие Евро 2. С переходом на Евро 3 и установкой гидрокомпенсаторов в клапанном механизме повлекло за собой дальнейшую доработку ДВС. С применением определенных новшеств выпускались следующие очередные модификации мотора.
Модификации двигателя ВАЗ 21214 и их отличия
Модификация мотора | Наличие ГУР | Выпускной коллектор | Класс экологичности ЕВРО |
21214-41 | + | сварен из нерж. стали | 3 |
21214-34 | _ | литой из чугуна | |
21214-33 | + | ||
21214-32* | |||
21214-31 | сварен из нерж. стали | 4 | |
21214-30 | — |
*21214-32 – имеет топливные трубки с быстрыми разъемами, маховик под сцепление 215 мм (на остальных моделях на 200 мм).
Геометрия блока цилиндров 21214 и 21213 одна и та же. Гильзы в цилиндрах не предусмотрены. Из-за применения эжектора изменена конфигурация передней крышки двигателя для монтажа датчика положения коленчатого вала. Для монтажа ГУР на блоке сделано отверстие для установки кронштейна, дополнительно, имеется резьбовое отверстие для установки датчика детонации, а также резьбовые отверстия со шпильками для монтажа кронштейна модуля зажигания.
ШПГ досталась от 21213. Коленвал 21213-1005015 задает ход поршня – 80мм. Шкив коленвала отличается наличием зубьев по наружному диаметру для работы датчика положения коленчатого вала. Последние модели ДВС оснащены демпфирующим шкивом (21214-1005058-10). Наличие демпфера позволило снизить нагрузки на коленчатом валу для исключения срезания шпонки, а также сделать работу менее шумной.
Головка цилиндров 21214-1003011-30 (36) доработана из головки от 21213. Для доработки потребовалось ввести отверстия для установки датчика фаз и шпилек для монтажа впускного ресивера. Для установки гидрокомпенсаторов в головке отлиты приливы в которых выполнены резьбовые отверстия. С введением гидрокомпенсаторов тепловых зазоров в конструкции головки упразднены регулировочные болты. По отдельным трубкам к гидрокомпенсаторам поступает масло под давлением. Имеются два вида головок: российские 21214-1003015 и канадские 21214-1003015-30. Отличие головок следующие: у первых, диаметр резьб в отверстиях под гидрокомпенсаторы М18/1,5, колодцы под гидрокомпенсаторы не имеют дренажных отверстий; у вторых, отверстия М24х1,5, а колодцы с дренажными отверстиями (маркировка выполнена в отливке). Взаимозаменяемость головок, как и гидроопор старой и новой конструкции не возможна. Применена новая масляная рампа 21214-1007180-30 из нержавеющей стали, подводящая масло к гидрокомпенсаторам. Взаимозаменяемость с рампой 21214-1007180 сохранилась.
Рычаги клапанов 21214-1007116-30 в отличие от предыдущих 2101-1007116, имеют меньший радиус (11 мм) опоры площадки взаимодействующей с кулачком распределительного вала, а также, дополнительную проточку со стороны гидрокомпенсатора. Оба варианта рычагов взаимозаменяемые.
В приводе распределительного вала ГРМ вместо двухрядной цепи применена однорядная цепь 21214-1006040-03 на роликах и втулках. Однорядные звездочки для цепи взяты с мотора 2123. У звездочки масляного насоса для повышения производительности масляного насоса и улучшения работы гидронатяжителя цепи и гидрокомпенсаторов, уменьшено количество зубьев до 30. Внешнее отличие дополняет цельная стальная трубка диаметром 6 мм, для подвода масла к гидронатяжителю цепи. У предыдущих моделей двигателей применена свертно-паяная трубка меньшего диаметра.
Распределительный вал 21214-1006010 оригинален измененным профилем кулачков, может взаимозаменяться с валом от 21213.
Генератор на 80 ампер один и тот же, что на 2112, с небольшим отличием по диаметру шкива 80 мм под приводной ремень 2107-1308020 (944 мм).
Выпускной коллектор может быть из чугуна или из «нержавейки». Чугунный коллектор изготавливается литьем. Вариант коллектора из нержавеющей стали имеет сварную конструкцию. Сварной коллектор легче и быстро прогревается, что хорошо для работы катализатора расположенного в коллекторе. Кроме того, в выпускной коллектор устанавливается датчик кислорода.
Впускной коллектор, топливная рампа (2123-1144010-11) заимствованы с двигателя 2123. Форсунки системы впрыска топлива фирмы SIEMENS VAZ 20734 (желтого цвета), на ранних движках устанавливали форсунки (0280 158 110).
Модуль зажигания от двигателя 2112.
Электронное управление осуществляется ЭБУ BOSCH MP 7.9.7. или ЯНВАРЬ 7.2 в зависимости от года выпуска и модификации ДВС.
Систему охлаждения стали собирать с применением прокладок с эластичным полимерным валиком, что позволило улучшить герметичность системы. В состав водяного насоса (помпы) введен сальник (манжет) более устойчивый к износу и потере свойств.
Описание устройства мотора 21213
В основу двигателя ВАЗ 21213 входят:
- чугунный блок цилиндров (БЦ) 21213-1002011;
- головка блока 21213-100301*;
- коленчатый вал 21213-1005015;
- шатунно-поршневая группа 21213-10040*.
Главным отличием двигателя 21213 от предшественников стал увеличенный диаметр цилиндров — 82 мм против 76 и 79 мм. Межцентровое расстояние в 95 мм осталось прежним, и позволяет растачивать блок до диаметра 82,8 мм. Изменилась конструкция водяной рубашки. Рабочий объём подрос на 100 см3, но габариты мотора сохранились.
Для установки коленчатого вала в БЦ предусмотрено 5 опор: по одной на передней и задней стенках, ещё 3 на отливах. Параметры коленвала обеспечивают ход поршня 80 мм. Коленвал отлит из чугуна и состоит из 4 шатунных и 5 коренных шеек. В шатунных шейках предусмотрены каналы для масла. Шейки разделены щеками с противовесами. В прошлых моторах ВАЗ балансировочные противовесы встречались только в крайних и центральных щеках. Осевое перемещение вала ограничено упорными полукольцами.
Поршневую группу для двигателя 21213 разрабатывали заново. Поршни 21213-1004015 отлиты из алюминия и приведены к единой массе 347 гр. Класс поршня (A, B, C, D, E) определяется по внешнему диаметру с шагом 0,01 мм. Форма поршня по высоте конусная, в поперечном сечении — овальная. Отверстие под палец — 22 мм, смещено на 1,2 мм от оси поршня. Палец стопорится кольцами. На юбке поршня установлено 3 кольца:
- верхнее компрессионное бочкообразное;
- среднее маслосъёмное с разжимной витой пружиной;
- нижнее компрессионное скребкового типа.
Шатун 21213-1004045 выкован из стали, обрабатывается вместе с крышкой. В верхней головке шатуна впрессована сталебронзовая втулка. Для крепления шатуна используются болты М9х1,0х56.
Алюминиевая головка БЦ разработана под двигатель ВАЗ 21213 и рассчитана под компрессию от 10 бар. Установка головки от других моторов может привести к её поломке. В головку запрессованы чугунные сёдла и направляющие втулки для 4 впускных и 4 выпускных клапанов. Клапана работают от кулачков распредвала. Зазор между стержнем клапана и кулачком регулируется болтом.
Похожая статья Технические характеристики двигателя ВАЗ 21214
ГРМ
Распределительный вал 21213-1006010 выполнен из чугуна, опирается на 5 шеек. Кулачки отбеливаются для увеличения износостойкости. Осевое перемещение вала ограничено упорным фланцем.
Приводится ГРМ двухрядной втулочно-роликовой цепью. Помимо распредвала цепь приводит масляный насос. Привод регулируется полуавтоматическим натяжителем с башмаком и успокоителем. Для предотвращения спадания цепи при снятии звезды распредвала предусмотрен ограничитель рядом с ведущей звездой коленвала.
Системы
Система питания в двигателе Нивы 21213 — карбюратор 21073 «Солерс». Карбюраторный агрегат двухкамерный, дроссельные заслонки работают последовательно. Когда первая камера открыта на 2/3, задействуется дроссель второй камеры. На холостом ходу включается экономайзер. В устройство карбюратора входят:
- поплавковая камера;
- 2 дозирующие системы;
- система отсоса картерных газов;
- подогрев зоны дросселя первой камеры;
- блокировка второй камеры;
- экономайзер;
- эконостат;
- диафрагменный ускорительный насос.
Система зажигания в двигателе 21213 бесконтактная. Системой управляет коммутатор по сигналам трамблёра. В целом система классическая, без особенностей.
Охлаждение мотора происходит по типичной схеме: жидкость циркулирует по водяной рубашке в БЦ и головке блока. Давление создаёт центробежный насос, соединённый ременной передачей с коленвалом и генератором. Крыльчатка вентилятора радиатора работает на всасывание, поэтому зимой радиатор приходится закрывать картонкой.
Технические характеристики ДВС ВАЗ 21214
Объём, см3 | 1690 |
Мак. мощность, л. с., | 83 |
Макс. крутящий момент, Н·м | 129 |
Расположение цилиндров в блоке | рядный |
Цилиндров, шт | 4 |
Клапанов, шт | 8 |
Макс. скорость, км/ч | 142 |
Разгон до 100 км/ч | 17 |
Расход топлива при смешанном цикле | 10 |
Экологические нормы | ЕВРО-4 |
Диаметр цилиндра, мм | 82 |
Ход поршня, мм | 80 |
Степень сжатия | 9,4 |
Система питания | распределённый впрыск |
Охлаждение | жидкостное |
Клапанной механизм | SOHC |
Материал блока цилиндров | чугун |
Материал ГБЦ | алюминий |
Ресурс, км | 80 000, по факту до 150 000 |
Тактность (число тактов) | 4 |
Порядок работы цилиндров | 1-3-4-2 |
Макс. обороты к/в, об/мин | 8000 |
Рекомендованное топливо | неэтилированный бензин АИ-95 |
Как повысить мощность двигателя?
Наиболее дорогостоящий способ- это воспользоваться услугами специалистов для осуществления полного тюнинга. Но есть и другие, более демократичные и доступные варианты. Например, установка на ниву двигателя от приоры, а точнее мотор с 98 лошадиными силами, который имеет в своих характеристиках объем 1,6 литра, а также 16 клапанов. К наиболее очевидным минусам такой замены относятся погнутые клапана в случае разрыва ремня ГРМ. Но от этого не застрахованы и другие транспортные средства, поэтому можно отнести данный недостаток к незначительным и не опираться на него при проведении работы.
Слабые места двигателя ВАЗ 21214
Дополнительно к слабым местам базового 21213 у мотора имеются следующие слабые места:
Блок цилиндров. Данное слабое место проявляется на разных моделях Нивовских моторов, в том числе на рассматриваемом ранее 21213. По причине недостаточного контроля качества сборочный узел изготавливается с высоким процентом заводского брака. Если коротко, не выдерживается глубина сверления отверстий для шпилек впускного коллектора, в результате чего отверстия встречаются с отверстиями для шпилек распредвала. Таким образом получаются Г-образные сквозные каналы. После монтажей шпилек на заводе соединения, какое-то время остаются герметичными и проблема при приемке испытаний двигателей работниками ОТК не выявляется. После продажи у новых авто, имеющих небольшие пробеги, при резких торможениях по шпилькам начинает просачиваться масло на горячий впускной коллектор, да так, что дым от сгораемого коллекторе масла валит из-под крышки капота, соответственно, в салоне нечем дышать. Казалось бы дефект производственный и его должны бесплатно устранять или вообще отзывать автомобили для устранения дефекта, но не тут то было. В сервисных центрах до последнего прикидывались незнайками…
Самое интересное, что АвтоВаз об этой проблеме знает и на вопросы в переписках с автовладельцами советует устранять её по следующему техническому заданию:
Эскиз к техническому заданию по устранению течи масла из-под шпилек выпускного коллектора.
- Демонтировать крышку ГЦ;
- Выкрутить две шпильки крепления корпуса подшипников (см. эскиз) и удалить из резьбовых отверстий масло;
- Тщательно обезжирить отверстия и шпильку;
- Нанести на нижние резьбы шпилек герметик УГ-10 или его аналоги;
- Установить шпильки на место;
- Затянуть гайки корпуса подшипников;
- Осуществить монтаж крышки головки цилиндров;
- Подождать не менее 30 минут для схватывания герметика.
Тюнинг мотора
Тюнинг двигателя ВАЗ 2121 — это искусство. Поскольку, автомобиль имеет характеристики внедорожника, то и тюнингуют двигатель соответственным образом. Воздуховод воздушного фильтра выводится, как можно выше, а мотор снизу защищается специальным поддоном, назначение которого не пропускать воду.
Итак, доработка силового агрегата Нива рассчитана на то, чтобы увеличить проходимость и тяговые возможности, поскольку в основном машина рассчитана на эксплуатацию по пересеченной местности. Так, многие автолюбители растачивают силовой агрегат так, чтобы добавить не только лошадиные силы, но и тягу.
Как показывает практика, тюнингом моторов ВАЗ 2121 и его модификаций занимаются тюнинг-ателье, которые хорошо разбираются в том, какой узел необходимо доработать.
Также, в процессе доработки проводится модернизация системы зажигания, впрыска топлива. Для карбюраторных моторов может устанавливаться дополнительный карбюратор, чтобы увеличить количество топлива поступаемого в камеру сгорания.
Для инжекторных версий двигателей проводится чип-тюнинг, который может быть направленный на увеличение мощности или баланса между расходом и тяговыми возможностями. Многие автолюбители устанавливают дополнительные датчики, которые помогают управлять работой силового агрегата.
Недостатки двигателя ВАЗ 21214
Недостатки базового мотора ВАЗ 21213 дополняют:
Частые производственные дефекты (брак) гидроопор рычагов клапанов (гидрокомпенсаторов). По причине низкого уровня технологической дисциплины и технического контроля на предприятиях изготовителей прецизионных пар для гидроопор детали производятся с высоким количеством брака, так и при сборке головок на головном предприятии (не выдерживаются допуски при механической обработке, присутствуют посторонние предметы, зажим плунжера в корпусе гидроопоры в следствие несоблюдения момента затяжки при монтаже в головку). По этой причине, в случае износа гидроопор, приходится ставить новую головку в сборе с гидроопорами.
Последние модификации моторов оснащены проверенными временем гидроопорами рычагов клапанов от фирмы INA. По ним точно можно сказать, что риск с деформацией корпуса при затяжке сведен к нулю. На фото ниже показана гидроопора нового образца (с резьбой М 24×1,5) в деталях (корпус, плунжер) и в сборке.
Низкий ресурс до капитального ремонта. Экономия на качестве задействованных материалов, на ряду с ненадежностью комплектующих изделий, деталей и сборочных единиц отрицательно сказывается на надежности мотора и ресурсе.
Вывод. Качество 21214, как и у остальных классических двигателей ВАЗ с Советских времен не на много ушло вперед. Понятно, что эжектор со всеми датчиками, форсунками и контролером делает движок более хорошим, но вот ходил бы он побольше и без поломок… Запас прочности у мотора небольшой, что нельзя не учитывать при эксплуатации. Чтобы движок ходил более установленного изготовителем ресурса 80 000 км, требуется чаще менять масло, фильтры и другие расходники, ну и заныривать то и дело под капот для текущего ремонта. Ремонтные размеры групп, такие же, как у 21213, поэтому капитальный ремонт «решается» легко, но не дешево. В общем если хотите купить высокопроходимый автомобиль «Ниву» с данным ДВС, то будьте готовы к частым проблемам с мотором, особенно, если авто будет б/у.
P.S. Уважаемые автовладельцы! С какими слабыми местами и недостатками пришлось познакомиться вам по данному движку?
Самые распространенные поломки ДВС
ДВС 21213 имеет типичные проблемы ВАЗовских моторов:
- повышенный расход масла из-за появления нагара на клапанах и цилиндрах;
- появление вибраций на скорости 90 км/ч. Причина в повреждении прокладки головки или неотрегулированном карбюраторе;
- при вытягивании цепи ГРМ гнёт клапана;
- чрезмерный шум из-за поломки успокоителя или башмака натяжителя цепи ГРМ, скрипа подшипника помпы или неотрегулированных тепловых зазоров;
- перегрев агрегата вызывает неисправный термостат, забитый радиатор или долгая работа на высоких оборотах. Из-за конструктивных особенностей БЦ толщина слоя охлаждающей жидкости не обеспечивает достаточное остывание, поэтому необходимо умеренно эксплуатировать агрегат. Повышенная температура мотора приводит к растрескиванию ГБЦ.
Похожая статья Двигатель на Ниву от иномарки без переделок
К недостаткам двигателя 21213 можно отнести особенности ремонта. Если износ цилиндров превышает 0,15 мм, то расточка допустима лишь под ремонтные размеры поршней, увеличенные на 0,4 и 0,8 мм от номинала. Исчерпание лимита грозит полной заменой поршней и цилиндров.
Перешлифовка шеек коленчатого вала возможна с уменьшением диаметра на 0,25; 0,5; 0,75 и 1 мм. Ограничение связано с ремонтными размерами вкладышей. При увеличении осевого зазора коленвала более 0,35 мм деталь нужно менять.
Плюсы в работе двигателя приоры
Опираясь на все характеристики и описания двигателя, можно говорить о том, что он будет надежным и эффективным составляющим транспортного средства, которое улучшит и увеличит срок его работы. Стоит отметить, что отечественные производители уже продолжительное время применяют самые современные методики и разработки, что позволяет создавать качественные комплектующие автомобиля. Именно поэтому водителями уже долгое время принимаются решения по замене двигателей в нивах. Такая замена увеличивает работоспособность транспортного средства, при чем затраты при этом относительно покупки нового автомобиля не являются большими.