4.3. Двигатель ВАЗ-2112

Бензиновый, четырехтактный, четырехцилиндровый, рядный, с поперечным расположением, шестнадцатиклапанный, с двумя распределительными валами. Порядок работы цилиндров: 1-3-4-2, отсчет – от шкива коленчатого вала. Система питания – фазированный распределенный впрыск. Управление двигателем – контроллер (Bosch, "Январь" или GM). Большинство двигателей оснащается нейтрализатором отработавших газов.

Двигатель с коробкой передач и сцеплением образуют силовой агрегат, закрепленный в моторном отсеке на четырех эластичных резинометаллических опорах. Правая и левая опоры такие же, как и на двигателях 2110 и 2111. Передняя и задняя опоры – одинаковые, представляющие собой штанги. Одним концом штанга крепится к кронштейну на двигателе, другим – к кронштейну на кузове.

Справа на двигателе (по ходу автомобиля) расположены: приводы распределительных валов и насоса охлаждающей жидкости (зубчатым ремнем) и генератора (поликлиновым ремнем). Слева расположены: термостат, датчики температуры охлаждающей жидкости, датчик давления масла, стартер (на картере сцепления). Спереди: впускной коллектор, топливная рампа с форсунками, датчик детонации, масляный щуп, шланг вентиляции картера, генератор (внизу справа), датчик фаз (вверху справа). Сзади: выпускной коллектор, масляный фильтр, датчик положения коленчатого вала (внизу справа). Сверху (под пластиковой крышкой) расположены ресивер, свечи (в направляющих трубах, уплотненных резиновыми кольцами) и высоковольтные провода.

Блок цилиндров отлит из чугуна и имеет индекс "21083" – как и у двигателей 2110 и 2111, однако они невзаимозаменяемы: отверстия под винты головки цилиндров имеют резьбу М10х1,25 (в отличие от М12х1,25 для блоков двигателей 2110 и 2111) и меньшую глубину. Другое отличие связано с более напряженным тепловым режимом двигателя 2112 по сравнению с двигателями 2110 и 2111. Для охлаждения поршней во время работы двигателя их днища омываются снизу маслом через специальные форсунки, запрессованные во вторую, третью, четвертую и пятую опоры коренных подшипников.

Цилиндры расточены непосредственно в блоке. Номинальный диаметр 82 мм при ремонте может быть увеличен на 0,4 или 0,8 мм. Класс цилиндра маркируется на нижней плоскости блока латинскими буквами в соответствии с диаметром цилиндра в мм: А – 82,00-82,01, В – 82,01-82,02,
С – 82,02-82,03, D – 82,03-82,04,
Е – 82,04-82,05. Максимально допустимый износ цилиндра составляет 0,15 мм на диаметр.

В нижней части блока цилиндров имеется пять опор коренных подшипников со съемными крышками, которые крепятся к блоку специальными болтами. Крышки невзаимозаменяемы (отверстия под подшипники обрабатываются в сборе с крышками) и маркированы для отличия рисками на наружной поверхности (см. рисунок в разделе Разборка и сборка двигателя). В средней опоре имеются гнезда для упорных полуколец, препятствующих осевому перемещению коленчатого вала. Спереди (со стороны шкива коленчатого вала) ставится сталеалюминиевое полукольцо, сзади – металлокерамическое. Кольца изготовляются с номинальной и увеличенной на 0,127 мм толщиной. При превышении осевого зазора коленчатого вала 0,35 мм меняются одно или оба полукольца (номинальный зазор – 0,06-0,26 мм).
Вкладыши коренных и шатунных подшипников – тонкостенные сталеалюминиевые. Верхние коренные вкладыши первой, второй, четвертой и пятой опор, устанавливаемые в блоке цилиндров, снабжены канавкой на внутренней поверхности. У нижних коренных вкладышей, верхнего вкладыша третьей опоры и шатунных вкладышей канавки отсутствуют. Ремонтные вкладыши выпускаются под шейки коленчатого вала, уменьшенные на 0,25, 0,50, 0,75 и 1,00 мм.

Коленчатый вал изготовлен из высокопрочного чугуна. Он имеет пять коренных и четыре шатунных шейки и снабжен восемью противовесами, отлитыми заодно с валом. Коленчатый вал двигателя 2112 отличается от коленчатого вала двигателей 2110 и 2111 формой противовесов и повышенной прочностью. Поэтому не допускается установка коленчатого вала от двигателей 2110 и 2111 в двигатель 2112. Для подачи масла от коренных шеек к шатунным в коленчатом вале просверлены каналы, выходные отверстия которых закрыты запрессованными заглушками.
На переднем конце коленчатого вала на сегментной шпонке установлен зубчатый шкив привода распределительного вала, к нему крепится шкив привода генератора, который также является демпфером крутильных колебаний коленчатого вала. На зубчатом венце шкива два зуба из 60 отсутствуют – впадины служат для работы датчика положения коленчатого вала.

К заднему концу коленчатого вала шестью самоконтрящимися болтами через общую шайбу крепится маховик (индекс 2110), отлитый из чугуна, с напрессованным стальным зубчатым венцом, служащим для пуска двигателя стартером. Конусообразная лунка около венца маховика должна находиться напротив шатунной шейки четвертого цилиндра (это необходимо для определения ВМТ после сборки двигателя).

Шатуны – стальные, двутаврового сечения, обрабатываются вместе с крышками. На крышках, как и на шатунах, клеймится номер цилиндра (он должен находиться по одну сторону шатуна и крышки). Шатуны по диаметру сталебронзовой втулки, запрессованной в верхнюю головку, подразделяются на три класса с шагом 0,004 мм. Номер класса клеймится на крышке шатуна. Также шатуны подразделяются на классы по массе – они маркируются краской или буквой на крышке шатуна.

Поршневой палец – стальной, трубчатого сечения, плавающего типа (свободно вращается в верхней головке шатуна и в бобышках поршня). От выпадения он зафиксирован двумя стопорными пружинными кольцами, которые располагаются в проточках бобышек поршня. Различают три класса пальцев по наружному диаметру (через 0,004 мм): 1 – с синей, 2 – зеленой, 3 – красной (наименьшего диаметра) метками.

Поршень - из алюминиевого сплава. Юбка поршня в продольном сечении – коническая, в поперечном – овальная. В верхней части поршня проточены три канавки под поршневые кольца. Канавка маслосъемного кольца имеет выходящие в бобышки сверления, по которым масло, собранное кольцом со стенок цилиндра, поступает к поршневому пальцу. Отверстие под поршневой палец смещено от диаметральной плоскости поршня на 1 мм. При установке поршня необходимо ориентироваться по стрелке, выбитой на днище (она должна быть направлена в сторону шкива коленчатого вала). У поршней двигателя 2112 днище плоское, с четырьмя углублениями под клапаны (у поршней двигателей 2110 и 2111 днище имеет овальную выемку).

Поршни по наружному диаметру (измеряется в плоскости, перпендикулярной поршневому пальцу, на расстоянии 51,5 мм от днища поршня), как и цилиндры, подразделяются на пять классов (маркировка – на днище). Диаметр поршня (для номинального размера, мм): А – 81,965-81,975; В – 81,975-81,985; С – 81,985-81,995; D – 81,995-82,005; Е – 82,005-82,015. В продажу поступают поршни классов А, С и Е (номинального и ремонтных размеров): расчетный зазор между ними - 0,025-0,045 мм, а максимально допустимый зазор при износе - 0,15 мм. Не рекомендуется устанавливать новый поршень в изношенный цилиндр без его расточки: проточка под верхнее поршневое кольцо в новом поршне может оказаться чуть выше, чем в старом, и кольцо может сломаться о "ступеньку", образующуюся в верхней части цилиндра при его износе. У поршней ремонтных размеров на днище выбивается треугольник (+ 0,4 мм) или квадрат (+ 0,8 мм).

По диаметру отверстия под поршневой палец поршни подразделяются на три класса: 1 – 21,978-21,982; 2 – 21,982-21,986; 3 – 21,986-21,990. Класс поршня также выбивается на его днище. Поршень и палец должны быть одного класса.
Поршни одного двигателя подбирают по массе (разброс не должен превышать 5 г) – это делается для уменьшения дисбаланса кривошипно-шатунного механизма.

Верхние два поршневых кольца – компрессионные, препятствующие прорыву газов в картер двигателя. Также они способствуют отводу тепла от поршня к цилиндру. Нижнее кольцо – маслосъемное.

Головка цилиндров – общая для всех четырех цилиндров – из алюминиевого сплава. Центрируется на блоке двумя втулками и крепится десятью винтами. Между блоком и головкой (их поверхности должны быть сухими) устанавливается безусадочная металлоармированная прокладка (ее повторное использование не допускается). Порядок и момент затяжки винтов головки блока указаны в приложении.

В верхней части головки цилиндров расположены опоры распределительных валов – по пять с каждой стороны головки. Отверстия в опорах, выполненных разъемными, обрабатываются в сборе с корпусом подшипников. Заменять корпус необходимо в сборе с головкой цилиндров. На поверхности головки цилиндров, сопрягающиеся с корпусом подшипников, наносят герметик Локтайт № 574. Порядок и момент затяжки гаек корпуса подшипников указаны в приложении.

Распределительные валы – литые, чугунные, пятиопорные, у каждого – восемь кулачков (пара соседних кулачков открывает одновременно два клапана в цилиндре). Распределительные валы приводятся во вращение зубчатым ремнем от коленчатого вала. В связи с повышенными нагрузками на зубчатый ремень его ширина в двигателе 2112, по сравнению с 2110 и 2111, увеличена с 19,0 до 25,4 мм (соответственно, увеличена ширина зубчатых шкивов и роликов). Под шкивом впускного распределительного вала находится опорный ролик, под выпускным – натяжной. Для работы датчика фаз к зубчатому шкиву впускного распределительного вала приварен диск. На приводных шестернях имеются установочные метки: если метка на шкиве коленчатого вала совпадает с меткой на корпусе масляного насоса (метка на маховике находится против среднего деления шкалы на картере сцепления), то метки на шкивах распределительных валов должны совпадать с метками на задней крышке привода распределительных валов.

Седла (изготовленные из металлокерамики) и направляющие втулки клапанов (латунные) запрессованы в головку цилиндров. Отверстия во втулках обрабатываются после запрессовки. Внутренний диаметр втулок уменьшен, по сравнению с двигателями 2110 и 2111, с 8 до 7 мм. В комплекте запасных частей поставляются также ремонтные втулки с наружным диаметром 12,279-12,290 мм (увеличенным на 0,2 мм по сравнению с номинальным). На внутренней поверхности втулок для смазки выполнены канавки, похожие на резьбу: у втулок впускных клапанов – на всю длину, у выпускных – до половины длины отверстия. Сверху на втулки надеты маслоотражательные колпачки, изготовленные из маслостойкой резины.

Клапаны – стальные, выпускной – с головкой из жаропрочной стали с наплавленной фаской. Площадь тарелки впускного клапана больше, чем выпускного. По размерам они меньше, чем клапаны двигателей 2110 и 2111. Клапаны расположены в два ряда, V-образно. Приводятся в действие от кулачков распределительных валов через гидротолкатели. Ось кулачка смещена относительно оси гидротолкателя на 1 мм. За счет этого при работе двигателя корпус толкателя поворачивается вокруг своей оси, что способствует его более равномерному износу. Гидротолкатели выбирают зазор между кулачком и корпусом толкателя при работе двигателя, что уменьшает шум газораспределительного механизма, а также исключает его обслуживание (регулировка зазора не требуется). Для работы гидротолкателей необходима постоянная подача масла под давлением. Для этого в головке цилиндров имеется канал с обратным шариковым клапаном (он предотвращает слив масла из каналов после остановки двигателя), а также каналы на нижней плоскости корпуса подшипников (они же подводят масло и к шейкам распределительных валов).

Гидротолкатели весьма чувствительны к качеству масла и его чистоте. При наличии в масле механических примесей возможен быстрый выход из строя плунжерной пары гидротолкателя, что сопровождается повышенным шумом в газораспределительном механизме и интенсивным износом кулачков распределительного вала. Неисправный гидротолкатель ремонту не подлежит, его следует заменить.

Клапан закрывается под действием одной пружины. Нижним концом она опирается на шайбу, а верхним - на тарелку, удерживаемую двумя сухарями. Сложенные сухари снаружи имеют форму усеченного конуса, а на внутренней поверхности – три упорных буртика, входящие в проточки на стержне клапана.

Смазка двигателя – комбинированная. Под давлением смазываются коренные и шатунные подшипники, пары "опора – шейка распредвала", гидротолкатели. Разбрызгиванием масло подается на стенки цилиндров (далее к поршневым кольцам и пальцам), на днище поршней, к паре "кулачок распределительного вала – толкатель" и стержням клапанов. Остальные узлы смазываются самотеком.

Масляный насос – с шестернями внутреннего зацепления и редукционным клапаном – установлен на передней стенке блока цилиндров. Ведущая шестерня установлена на двух лысках на переднем конце коленчатого вала. Предельный диаметр гнезда под ведомую (большую) шестерню при износе не должен превышать 75,10 мм, минимальная ширина сегмента на корпусе, разделяющего ведущую и ведомую шестерни, – 3,40 мм. Осевой зазор для ведущей шестерни не должен превышать 0,12 мм, для ведомой – 0,15 мм.

К крышке второго коренного подшипника и корпусу насоса болтами крепится маслоприемник.

Масляный фильтр – полнопоточный, неразборный, снабжен перепускным и противодренажным клапанами.

Система вентиляции картера – закрытая, принудительная, отсосом газов через маслоотделитель, расположенный в крышке головки цилиндров.

* * *

Системы питания, охлаждения, выпуска отработавших газов и управления двигателями описаны в соответствующих разделах.
Операции по разборке двигателей, одинаковые для всех трех моделей, приведены на примере одного из двигателей без указания его модели. Для операций, отличающихся у разных двигателей, модель двигателя указана в названии работ.

1 – поддон картера 2 – передний сальник коленчатого вала 3 – коленчатый вал 4 – зубчатый шкив коленчатого вала 5 – масляный насос 6 – шкив привода генератора 7 – зубчатый ремень 8 – передняя крышка привода механизма газораспределения 9 – зубчатый шкив насоса охлаждающей жидкости 10 – натяжной ролик 11 – зубчатый шкив распределительного вала 12 – задняя крышка привода механизма газораспределения 13 – сальник распределительного вала 14 – выпускной распределительный вал 15 – гидротолкатель 16 – пружина клапана 17 – направляющая втулка клапана 18 – выпускной клапан 19 – ресивер 20 – крышка подшипников распределительного вала 21 – направляющая труба

22 – крышка головки блока цилиндров 23 – пластиковая крышка 24 – свеча зажигания 25 – впускной распределительный вал 26 – впускной клапан 27 – головка блока цилиндров 28 – соединительная муфта 29 – топливная рампа 30 – шланг вентиляции картера 31 – форсунка 32 – впускной коллектор 33 – маховик 34 – держатель заднего сальника коленчатого вала 35 – задний сальник коленчатого вала 36 – блок цилиндров 37 – масляный щуп 38 – поршень 39 – шатун 40 – крышка шатуна 41 – крышка коренного подшипника коленчатого вала

1 – пробка сливного отверстия поддона картера 2 – поддон картера 3 – масляный фильтр 4 – насос охлаждающей жидкости 5 – выпускной коллектор 6 – выпускной клапан 7 – пружина клапана 8 – выпускной распределительный вал 9 – ресивер 10 – крышка головки блока цилиндров 11 – впускной распределительный вал 12 – гидротолкатель 13 – топливная рампа 14 – форсунка	15 – впускной коллектор 16 – направляющая втулка клапана 17 – впускной клапан 18 – головка блока цилиндров 19 – поршень 20 – компрессионные кольца 21 – маслосъемное кольцо 22 – поршневой палец 23 – шатун 24 – блок цилиндров 25 – крышка шатуна 26 – коленчатый вал 27 – приемник масляного насоса