Двигатель ВАЗ 21124 16V - устройство, схема и технические характеристики
Статья обновлена: 18.08.2025
16-клапанный двигатель ВАЗ 21124 стал знаковым этапом в развитии силовых агрегатов Волжского автозавода.
Данный мотор устанавливался на популярные модели LADA в начале 2000-х годов, сочетая повышенную мощность с улучшенной экологичностью.
В статье подробно рассматриваются технические параметры, конструктивные особенности и принципиальная схема этого двигателя.
Анализ включает отличия от предшественников, ключевые компоненты газораспределительного механизма и особенности эксплуатации.
Конструкция 16-клапанной головки блока цилиндров
Головка блока цилиндров (ГБЦ) двигателя ВАЗ 21124 выполнена из алюминиевого сплава и имеет принципиально иную конструкцию по сравнению с 8-клапанными версиями. Она объединяет два распределительных вала (впускной и выпускной), установленных в постелях на подшипниках скольжения, и интегрированные масляные каналы для их смазки. Корпус отличается увеличенными габаритами и массой из-за усложнения газораспределительного механизма и наличия двух цепей привода.
Клапанный механизм организован по схеме DOHC (Double Overhead Camshaft): каждый ряд цилиндров обслуживается отдельным распредвалом, воздействующим непосредственно на клапаны через гидрокомпенсаторы зазора. Впускные и выпускные клапаны расположены V-образно в два ряда, с углом между осями 21°. Седла клапанов и направляющие втулки изготовлены из износостойких материалов, запрессованных в тело ГБЦ.
Ключевые компоненты и их особенности
- Распределительные валы: Чугунные, с эксцентриками для привода топливного насоса высокого давления (ТНВД) на выпускном валу. Фиксация от осевого смещения осуществляется упорными фланцами.
- Гидрокомпенсаторы: Автоматически регулируют тепловой зазор между кулачком распредвала и клапаном. Установлены в гнездах ГБЦ над толкателями клапанов.
- Клапаны: Впускные (диаметр тарелки 31 мм) и выпускные (диаметр тарелки 27 мм). Оснащены двумя пружинами каждая и сухарными фиксаторами.
- Масляная система: Основная магистраль подводит масло к коренным опорам распредвалов, откуда оно распределяется по каналам к гидрокомпенсаторам и кулачкам.
Параметр | Характеристика |
Количество клапанов | 16 (8 впускных, 8 выпускных) |
Диаметр впускного клапана | 31 мм |
Диаметр выпускного клапана | 27 мм |
Привод ГРМ | Двухрядная зубчатая цепь |
Регулировка зазоров | Гидрокомпенсаторы (автоматическая) |
Сопряжение ГБЦ с блоком цилиндров осуществляется через многослойную металлокерамическую прокладку. Система уплотнений включает сальники распределительных валов и клапанные маслосъемные колпачки. Для крепления используются шпильки, затягиваемые в определенной последовательности с регламентированным моментом силы для обеспечения равномерного прилегания и герметичности камер сгорания.
Устройство поршневой группы и коленчатого вала
Поршневая группа двигателя ВАЗ 21124 включает поршни, поршневые кольца, поршневые пальцы и шатуны. Поршни выполнены из алюминиевого сплава с микроребристой юбкой для оптимального теплового зазора и имеют фигурное днище с четырьмя выемками для предотвращения встречи с клапанами. Компрессионная высота поршня составляет 26.9 мм при диаметре цилиндра 82 мм.
Поршневые кольца представлены двумя хромированными компрессионными кольцами (верхнее – бочкообразное, нижнее – коническое) и маслосъемным кольцом с пружинным расширителем. Шатуны – стальные, кованые, с разъемной верхней головкой и тонкостенными вкладышами. Поршневой палец плавающего типа, зафиксирован стопорными кольцами.
Ключевые компоненты поршневой группы
- Поршень: Легкосплавный, с терморегулирующей вставкой из чугуна в зоне бобышек
- Кольца: 2 компрессионных (1.5 мм и 1.5 мм) + маслосъемное (3 мм)
- Палец: Стальной, наружный диаметр 22 мм, плавающего типа
- Шатун: Длина 121 мм, с роликоподшипником в нижней головке
Коленчатый вал – пятиопорный, выполнен из высокопрочного чугуна с противовесами. Имеет 4 шатунных и 5 коренных шеек диаметром 47.8 мм и 50.8 мм соответственно. Осевое перемещение ограничено упорными полукольцами (устанавливаются в 3-й опоре), а крутящий момент передается через 8-лучевую фланцевую шестерню на шкив привода ГРМ.
Параметр | Значение |
Межцентровое расстояние шатунных шеек | 69 мм |
Радиус кривошипа | 34.5 мм |
Масса вала (с противовесами) | ≈12.6 кг |
Система смазки | Централизованная под давлением через каналы в щеках |
Сборка кривошипно-шатунного механизма требует точной балансировки: дисбаланс коленвала не превышает 15 г·см, шатуны подбираются по массе с допуском ±3 грамма. Монтаж коренных вкладышей выполняется с натягом 0.045-0.095 мм, шатунных – 0.026-0.073 мм.
Схема газораспределительного механизма
Газораспределительный механизм (ГРМ) двигателя ВАЗ 21124 использует ременной привод с верхним расположением распределительных валов. Два распределительных вала (впускной и выпускной) установлены в головке блока цилиндров и управляют шестнадцатью клапанами (по два на цилиндр). Привод осуществляется зубчатым ремнём от коленчатого вала через шкивы с заданным передаточным отношением.
Схема синхронизации строго регламентирована метками на шкивах распредвалов, коленвала и задней крышке ремня ГРМ. Натяжение ремня обеспечивается роликом с автоматическим или ручным (в зависимости от года выпуска) натяжителем. Клапаны приводятся в действие кулачками распредвалов через гидрокомпенсаторы, исключающие необходимость ручной регулировки зазоров.
Основные компоненты схемы
- Приводной зубчатый ремень (маркировка 2112-1006040)
- Шкив коленчатого вала (22 зуба)
- Шкивы распределительных валов (44 зуба, впускной/выпускной)
- Натяжной ролик с пружинным механизмом
- Опорные ролики (2 шт., фиксируют траекторию ремня)
- Гидрокомпенсаторы (16 шт., толкают клапаны)
- Клапанные пружины и тарелки
Параметр | Значение |
---|---|
Ширина ремня ГРМ | 25.4 мм |
Количество зубьев ремня | 136 |
Угол опережения открытия впускных клапанов | 12° до ВМТ |
Угол запаздывания закрытия выпускных клапанов | 48° после ВМТ |
Примечание: Совпадение установочных меток критично для предотвращения удара клапанов о поршни при обрыве ремня или нарушении синхронизации. На шкиве коленвала метка должна быть обращена к лыске на валу, а метки на шкивах распредвалов - к приливам на задней крышке.
Принцип работы системы смазки
Система смазки двигателя ВАЗ 21124 использует комбинированный принцип подачи масла. Основные узлы (коренные и шатунные подшипники коленвала, опоры распредвалов, цепи ГРМ, гидрокомпенсаторы) смазываются под давлением, создаваемым масляным насосом. Остальные компоненты (стенки цилиндров, поршневые пальцы, кулачки распредвалов) получают смазку разбрызгиванием или самотеком.
Циркуляция масла начинается с забора через маслоприемник из поддона картера. Насос шестеренчатого типа нагнетает масло в масляный фильтр, где происходит очистка от механических примесей. Далее поток распределяется по двум магистралям: основной (давление до 4.5 бар) и каналам ГБЦ для смазки клапанного механизма.
Ключевые этапы циркуляции
- Нагнетание: Шестеренчатый насос (с редукционным клапаном) создает давление 0.35-0.45 МПа на прогретом двигателе.
- Фильтрация: Полнопоточный фильтр задерживает частицы размером > 20-25 мкм перед подачей в магистрали.
- Распределение: Через главную масляную магистраль в блоке цилиндров масло поступает к:
- Коренным подшипникам коленвала
- Опорам распредвалов через вертикальные каналы
- Цепному приводу ГРМ
- Охлаждение: Часть масла подается к поршневым пальцам через форсунки охлаждения (на моделях с 2004 г.в.).
Тип смазки | Компоненты | Механизм подачи |
Под давлением | Вкладыши коленвала/распредвала, гидрокомпенсаторы | Через каналы в блоке и ГБЦ |
Разбрызгивание | Зубья цепи ГРМ, стенки цилиндров | Масляным туманом от вращающихся деталей |
Самотек | Клапанные пружины, кулачки распредвалов | Гравитационный возврат через дренажные каналы |
После смазки узлов масло самотеком стекает в картер, проходя через дренажные отверстия в ГБЦ и блоке цилиндров. Редукционный клапан в насосе ограничивает избыточное давление, сбрасывая часть масла обратно в поддон. Объем системы – 3.5 л (с фильтром), рабочая температура масла: 90-105°C.
Схема циркуляции охлаждающей жидкости
Циркуляция охлаждающей жидкости в двигателе ВАЗ 21124 организована по двухконтурной схеме с термостатическим управлением. Малый контур обеспечивает быстрый прогрев мотора после запуска, а большой - эффективное охлаждение при рабочих температурах.
Основными компонентами системы являются водяной насос, термостат, радиатор, расширительный бачок, рубашка охлаждения двигателя и радиатор отопителя салона. Циркуляцию создает центробежный насос, приводимый ремнем ГРМ.
Пути циркуляции
Малый круг (прогрев):
- Насос → рубашка охлаждения блока цилиндров
- ГБЦ → термостат (закрыт) → радиатор печки → насос
- Теплоноситель не поступает в основной радиатор
Большой круг (рабочая температура):
- Насос нагнетает жидкость в рубашку блока цилиндров
- Охлаждающая жидкость проходит через ГБЦ и термостат (открыт)
- Основной поток направляется в радиатор для охлаждения
- Охлажденная жидкость возвращается в насос
Дополнительные контуры:
Элемент | Направление циркуляции |
---|---|
Радиатор отопителя | Параллельно основному контуру через отдельные шланги |
Расширительный бачок | Компенсирует объемные изменения жидкости через перепускные клапаны |
Термостат с температурой открытия 87±2°C автоматически переключает контуры. Регулировка потока через радиатор печки осуществляется краном в салоне. Датчики температуры на ГБЦ и выходе радиатора передают данные на приборную панель и ЭБУ.
Список источников
При подготовке материалов о двигателе ВАЗ 21124 использовались специализированные технические документы и проверенные отраслевые издания. Акцент сделан на официальные данные производителя и профильные автомобильные ресурсы.
Перечень ключевых источников включает руководства по ремонту, каталоги запчастей и экспертные публикации, содержащие схемы, параметры и конструктивные особенности силового агрегата.
- Официальное руководство по ремонту ВАЗ-2110/2111/2112 (раздел Двигатель 21124)
- Каталог деталей двигателя ВАЗ-21124 от ПАО "АВТОВАЗ"
- Технический справочник «Устройство автомобилей LADA с 16-клапанными двигателями»
- Методические материалы сервисных центров LADA по диагностике 21124
- Специализированные автомобильные издания («За рулём», «Авторевю»)
- Протоколы испытаний двигателя 21124 НИЦИАМТ