Двигун ВАЗ-2106: конструкція, характеристики, модернізація та ресурс

Завдяки високим питомим характеристикам двигун ВАЗ-2106 виявився придатним для використання на позашляховику «Нива» (ВАЗ-2121), що значно подовжило його життєвий цикл. На сьогодні виробництво модифікацій, створених на базі блоку «шістки», триває — зокрема, інжекторний двигун 21213, який досі встановлюють на комерційні версії «Ниви». Таким чином, мотор 2106 став найдовговічнішим силовим агрегатом серед усього «класичного» ряду.

Конструктивні відмінності від попередників

Інженери ВАЗ будували новий двигун на базі перевірених рішень від попередніх моделей, але з суттєвими змінами. Головною відмінністю став блок циліндрів, у якому діаметр циліндрів збільшили на 3 мм — з 76 мм до 79 мм. Висота противаг колінчастого вала залишилася аналогічною півторалітровому мотору від ВАЗ-2103. Такий підхід дозволив отримати робочий об'єм 1568 см³ без зміни міжцентрової відстані циліндрів.

Завдяки збільшенню об'єму потужність зросла до 80 к.с. при 5400 об/хв, а крутний момент — до 121 Н·м при 3000 об/хв. З мотором агрегатувалася чотириступінчаста механічна коробка передач зі спеціально підібраними передатними числами. Максимальна швидкість автомобіля з таким двигуном становила 152 км/год — дуже гідний показник для свого часу. Витрата палива в змішаному циклі не перевищувала 10,5 літрів на 100 км.

Методика збільшення об'єму шляхом розточування циліндрів вже використовувалася на ВАЗ: саме так створили 1,3-літровий двигун ВАЗ-21011 на базі першого тольяттінського 1,2-літрового агрегату. Таким чином, двигун 2106 став логічним продовженням цієї концепції.

Еволюція та подальший розвиток

На базі блоку циліндрів ВАЗ-2106 створено двигун 21213, який широко застосовується на автомобілях «Нива». Для збільшення об'єму циліндри розточили ще на 3 мм у діаметрі (до 82 мм), що додало майже 100 см³. Потужність мотора досягла 80 к.с., але крутний момент зріс до 127 Н·м, що суттєво покращило тягові характеристики на низьких обертах. Двигун оснащується системою електронного впорскування палива та випускається серійно донині.

Подальша розточка блоку неможлива через критичне зменшення товщини стінок між циліндрами та каналами охолодження. При спробі збільшити діаметр понад 82 мм починають вскриватися дефекти лиття, які технологічно допустимі в глибині матеріалу, але стають причиною прогару прокладки або тріщин. Тому збільшення об'єму досягають зростанням ходу поршня. Саме таким варіантом є мало поширений 1,8-літровий агрегат із ходом поршня 84 мм (замість штатних 80 мм). Такі мотори розвивають до 82 к.с. та застосовувалися на деяких модифікаціях «Ниви».

Блок циліндрів: матеріали та конструкція

Основною деталлю двигуна є блок циліндрів, відлитий із високоміцного сірого чавуну разом із верхньою частиною картера. У нижній частині розташовані посадкові місця для п'яти опор колінчастого валу. Нижні кришки опор обробляються спільно з картером і є невзаємозамінними — при ремонті їх не можна переставляти місцями. У конструкції всіх підшипників застосовуються змінні тонкостінні вкладиші зі спеціального алюмінієво-олов'янистого сплаву. З торців вал герметизується сальниками, що виключає течу масла.

На передній частині двигуна встановлено помпу системи охолодження. Привод помпи здійснюється клиновим ременем від шківа колінчастого валу. Цей же ремень приводить в обертання генератор, розміщений на боковій частині картера. Генератор змонтований на кронштейні та може повертатися відносно однієї з опор для регулювання натягу ременя. На задній частині блока виконано картер зчеплення з посадковим місцем для стартера.

Головка блоку циліндрів

Верхня частина блока закрита головкою, відлитою з алюмінієвого сплаву методом лиття під тиском. У головці розташовано розподільчий вал, клапани (по два на циліндр) та свічки запалювання. Між головкою та блоком встановлено прокладку з армованого азбесту з внутрішнім металевим каркасом, що забезпечує герметичність стику та тривалий термін служби.

Кріплення головки до блоку здійснюється 11 болтами, які затягують із заданим моментом (від 98 до 118 Н·м) у чітко визначеній послідовності. Це забезпечує рівномірне притискання площини головки до блоку. Будь-яке порушення затяжки призводить до прогару прокладки, деформації поверхні та виникнення течі масла або охолоджувальної рідини.

Механізм газорозподілу

Передня частина двигуна закрита алюмінієвою кришкою, за якою розташований дворядний ланцюг приводу розподільного валу. Від цього ж ланцюга здійснюється обертання масляного насоса шестеренчатого типу. Насос відповідає за подачу масла під тиском до підшипників колінчастого та розподільного валів. Забір масла здійснюється з резервуара в знімному піддоні двигуна. Для очищення масла застосовується фільтр зі змінним паперовим елементом.

Розподільчий вал розташований безпосередньо в головці блоку. Така конструкція дозволила забезпечити непогані для свого часу технічні характеристики: фази газорозподілу забезпечують хороше наповнення циліндрів на середніх обертах. У конструкції клапанів випуску застосовано комбіновану схему з двох зварених між собою частин із різних марок сталі — жароміцної для тарілки та пружинної для стрижня. Впускні клапани виконані з одного матеріалу. Усі клапани проходять термічну та хімічну обробку для роботи в умовах високих температур.

Системи живлення та запалювання

На ранніх версіях двигуна 2106 застосовувався карбюратор «Вебер» (ліцензійна копія італійського Weber). З початком випуску більш сучасних приладів типу «Озон» (ДААЗ-2107) їх почали встановлювати і на «шостий» двигун. Новий карбюратор забезпечив зниження витрати палива на 0,5–0,8 л/100 км, але потужність зменшилася на 2–3 к.с. через іншу конфігурацію дифузорів. На початку 2000-х років мотори почали оснащувати інжекторною системою впорскування палива з електронним блоком керування. Такі силові агрегати встановлювалися на автомобілі ВАЗ-2105 та ВАЗ-2107.

На карбюраторних двигунах застосовувалося запалювання з розподілом імпульсів від механічного трамблера, встановленого на боковій частині картера. Інжекторний варіант оснащується електронним модулем, який розподіляє імпульси запалювання за сигналами від датчика положення колінчастого валу. Кут випередження запалювання регулюється автоматично залежно від частоти обертання та навантаження.

Базовий тюнінг: збільшення потужності без капітальних змін

Через широке розповсюдження та низьку ціну двигун «шістки» часто стає об'єктом тюнінгу. Найпростіший спосіб підвищити потужність — заміна розподільного валу на вал із зміненими фазами та збільшеною висотою підйому клапанів. Наприклад, вал із фазою 270 градусів та підйомом 10,5 мм додає 10–12 к.с. При цьому обов'язково встановлюються клапани збільшеного діаметру (впускні 39 мм замість 37 мм, випускні 34 мм замість 33 мм), що покращує наповнення циліндрів.

Канали впуску та випуску в головці ретельно поліруються, оскільки нерівності на стінках створюють завихрення, що погіршують газообмін. Така обробка разом із заміною валу дозволяє отримати 90–95 к.с. без втрати ресурсу двигуна. Ці методи є базовими та рекомендованими для початківців.

Поглиблена модернізація: форсування до 150 к.с.

Більш просунутий варіант тюнінгу передбачає встановлення полегшеного колінчастого валу (на 2–3 кг легше штатного) та розточку циліндрів до максимально можливого діаметру — не більше 82 мм. Через змінену геометрію валу використовуються модифіковані шатуни зменшеної маси. Для додаткового підвищення потужності на мотор встановлюють нагнітач (турбокомпресор або механічний компресор).

Двигуни ВАЗ-2106 оснащують турбінами від різних автомобілів — найчастіше від ВАЗ-2112 або іномарок малого класу. Наддув дозволяє помітно збільшити потужність до 120–150 к.с., але разом із цим падає надійність та ресурс. При тиску наддуву понад 0,5 бар потрібне встановлення кованих поршнів, посилених шатунів та модернізація системи мащення. Ресурс форсованих версій рідко перевищує 50–80 тисяч кілометрів проти 200–250 тисяч у штатного мотора.

Двигун ВАЗ-2106 залишається актуальним завдяки простоті конструкції, доступності запчастин та величезному потенціалу для модернізації. Незважаючи на вік, він здатен забезпечити як надійну повсякденну експлуатацію, так і спортивні характеристики при грамотному тюнінгу. Головне — дотримуватися технології доопрацювань та не перевищувати допустимі межі міцності базових деталей.