Дизель ВАЗ: технічні характеристики і відгуки

Одним із значних упущень російської автомобільної промисловості є відсутність масового легкового дизеля. Зважаючи на це місцевим виробникам доводиться використовувати іноземні аналоги. Розробки таких моторів почалися лише в другій половині минулого століття, і масовий варіант все ще не з'явився. Далі розглянуті дизелі на автомобілях ВАЗ.

Передумови

Перші експериментальні дизельні легкові автомобілі з'явилися в Європі в 30-х рр. минулого століття. В СРСР це відбулося значно пізніше з кількох причин. По-перше, такі силові агрегати складніше у виробництві в порівнянні з бензиновими аналогами. По-друге, дизелі того часу значно відставали від них по продуктивності. По-третє, мотори на солярці мали яскраво виражені негативні експлуатаційні якості: високий рівень шуму, проблеми холодного запуску, низька екологічність. По-четверте, в ті часи бензин був дуже дешевим, тому навіть деяка важка техніка була оснащена бензиновими моторами. За даними причин дизелі в основному використовували на важких машинах, де вони були більш актуальні, ніж бензинові двигуни, завдяки тяговитости.


Одним з перших радянських легкових автомобілів, які отримали дизельний мотор, став ГАЗ-21 та його експортний аналог: в 60-х рр. у Бельгії машину оснащували кількома варіантами атмосферних двигунів іноземного виробництва. У 70-ті рр. почалося активне поширення дизелів на машинах малого і середнього класів. Основною причиною цього стала енергетична криза 1973 р. Легкові мотори на солярці до того часу значно розвинулась. Вони перевершували бензинові аналоги по економічності і довговічності в 15-2 рази, завдяки більшої міцності деталей. Продуктивність також підвищили шляхом використання турбін.

Перший вазівський дизель

На Волзькому автомобільному заводі розробку дизелів для легкових моделей почали у 80-ті рр. Конструкторами було вирішено будувати мотор з використанням вироблених за бензинової технології деталей, випробуваних на проекті 2108. Перед ними постала проблема відсутності паливної апаратури для легкових дизелів. У результаті на основі блоку 2103 створили атмосферне силовий агрегат ВАЗ-341 обсягом 145 л і потужністю 55 л. с. відрізняється предкамерной конструкцією, що передбачає сумішоутворення не в зоні поршня, а в окремій камері. Електроніка була відсутня. Розподіл палива по циліндрах здійснювалося паливним насосом високого тиску. По конструкції дизель ВАЗ схожий на двигуни Ford і Volkswagen початку 80-х рр. Згадується, що двигун останнього і був узятий за зразок при розробці. За результатами випробувань підтвердилося, що неприпустимо використовувати стандартні «бензинові» запчастини. Дизель ВАЗ, як і інші двигуни такого типу, характеризується підвищеними навантаженнями з-за більшої ступеня стиснення. Через це багатьом елементам бракувало міцності, особливо кривошипно-шатунному механізму і поршневої групи. Ситуацію ускладнювала низька точність виготовлення. На основі цього в 1984 р. було вирішено створити дизель об'ємом 17 л на основі ВАЗ-2106 з використанням елементів 21083. У 1986 р. створили турбований варіант 3411 продуктивністю 65 л. с. і 114 Нм і випустили два оснащених їм "Ниви" з індексом 21215. Однак незабаром вони вийшли з ладу. І все ж, ВАЗ-2105 з 341-м двигуном, який отримав індекс 21055 пройшов державні випробування у 1986-1988 р. Однак, незважаючи на уніфікацію мотора з бензиновим, машину не запустили у виробництво. Це було зумовлено багатьма причинами. Одна з основних — відсутність державної фінансової підтримки.

Серія дизелів

Наступного разу за розробку дизельних моторів ВАЗ взявся в 1996 р. спільно з "БарнаулТрансМашем". Умови співпраці припускали, що друге підприємство буде виробляти силові агрегати розробки ВАЗ. Було створено сімейство з трьох двигунів. Початковим став 341-й мотор, збільшений до 152 л об'єму. Більш продуктивний двигун 343 мав об'єм 18 л. Самий потужний варіант — це той же дизель ВАЗ, оснащений турбіною IHI, з індексом 3431. Мотори отримали паливну апаратуру Bosch. Відповідно з цим розробили гаму дизельних модифікацій стандартних моделей. Такі двигуни планували використати на утилітарних машинах. Так, універсали 21045 і 21048 планували оснастити безнаддувними варіантами 341 і 343 відповідно. На "Ниви" 21215-50 і 21215-70 передбачалося встановити 18 л атмосферний і турбований мотори відповідно, на ВАЗ-21315 — тільки 3431. До 2000 р. барнаульський завод освоїв випуск дизельних двигунів, і в рамках дослідно-промислового виробництва почалася установка дизеля на ВАЗ-2104 і 2105. Такі автомобілі випускали невеликими партіями. Незважаючи на низьку продуктивність, мотор підійшов машин. При скромних показників бензинового силового агрегату зниження динаміки було не особливо значимо для таких моделей, але економічність помітно зросла. При цьому мотор мав ті ж проблеми, що і перший 341-й дизель ВАЗ: внаслідок низької механічної міцності поршневої групи він виявився дуже недовговічним. Ресурс двигуна становив 30-40 тис. км. По досягненні такого пробігу був потрібен капітальний ремонт дизеля ВАЗ, який складався в заміні блоку циліндрів разом з поршневою групою.
З часом багато технологічні проблеми були вирішені, внаслідок чого довговічність двигунів зросла. Однак у 2003 р. ВАЗ-21045 зняли з виробництва. Решту 500 двигунів ВАЗ-341 встановили на седани, які отримали індекс 21055. Всього за 3 роки випустили близько 6000 дизельних машин.

Причини провалу

Масове виробництво дизельних легкових машин не вдалося налагодити з кількох причин. Основна з них — нерентабельність випуску таких моторів зважаючи значно застарілої конструкції. Двигуни мали ту ж предкамерную схему, що і перший 341-й прототип, і істотно відставали від сучасних аналогів по продуктивності і екологічності. Для досягнення прийнятних показників необхідно було створювати мотор іншої конструкції. Самостійну розробку визнали нерентабельним, а технічних партнерів для цього не знайшлося. До того ж продукція ВАЗ добре продавалася і без дизеля.

Запозичені двигуни

Так як відсутній власний легковий масовий дизель, ВАЗ неодноразово запозичив сторонні мотори. Так, у 1981 р. розглядалася можливість конвертації бензинового двигуна ВАЗ-2121 в дизельний за участю Porche. З 1987 по 1990 р. виробник спільно з німецьким імпортером Deutsche Lada розробив план створення експортної версії Ниви з силовим агрегатом Volkswagen. Однак дана фірма відмовилася адаптувати свій 19 л двигун до платформи Ниви. У 1993 р. вдалося налагодити співпрацю за тією ж схемою з Peugeot. На замовлення французького імпортера Жана Поки виробник адаптував 19 л мотор XUD-9L під установку на ВАЗ-2121. Виготовленням машин займалася "Лада-Експорт". Туди постачали звичайні "Ниви", і стандартний мотор замінювали на французьку. Всього виробили близько 6000 таких автомобілів для Франції, Іспанії, Італії та інших європейських ринків. Крім того, в Італії "Марторелли" оснащував "Ниви" двигунами VM і FNM. Однак з введенням екологічних норм Євро-2 мелкосерийний випуск дизельних "Нив" завершили. У 1998 р. спільно з Peugeot і "Марторелли" ВАЗ намагався налагодити виробництво "Нив" з двигуном Peugeot XUD-9SD. Однак роботи довелося припинити через введення норм Євро-3. Крім з 1995 по 1997 р. двигуном PSA TDU5 від Peugeot 106 і Citroen Saxo з стороннім навісним обладнанням і оригінальним кріпленням оснащували Самари для ринків Франції та країн Бенілюксу.

Останні експерименти

У 2007 р. на Chevrolet Niva за індивідуальними замовленнями "Тема Плюс" встановлювала мотор FNM. У 2014 р. на Lada 4x4 експериментували з 13 л 75 л. с. двигуном Fiat Multijet. При цьому він не був сумісний ні з трансмісією з-за обмеження по крутному моменту, ні з аналогової схеми електропроводки з-за CAN-шини. Супер-авто досліджував можливості установки на "Ладу" 4х415 л дизеля від Renault Duster до 2015 р. Крім того, був створений експериментальний автомобіль з 100-сильним мотором 18 л.

Конструкція дизелів

Початковий силовий агрегат серії створили, модернізувавши перший 341-й ВАЗ двигун: дизель отримав збільшений на 4 мм хід поршня (84 мм). Завдяки цьому обсяг зріс з 145 до 152 л. ГБЦ виготовлена з алюмінію, напрямні втулки, клапани - з легованого чавуну, вставки камер згоряння - з жароміцного сплаву. Газорозподільний механізм запозичили у ВАЗ-2108. Робочу поверхню клапанів посилили методом електропереплава. Колінвал - від 2103 з підвищеною жорсткістю допусків на розкид ходів. Збільшили жорсткість конструкції виливки 2103. Встановили розпечені свічки. Мотор оснастили стартером потужністю 17 кВт (19 у ВАЗ-21055). Для цього потрібен акумулятор підвищеної ємності (60 або 65 А. год). Крім того, встановлений паливний насос Bosch і вакуумний насос для створення розрідження в підсилювачі гальм. Існувала дефорсированная модифікація 3413 призначена для малогабаритного трактора і приводу електрогенератора. Від звичайного 341-го мотора він відрізняється обмеженням максимальних обертів на 3000 замість 4800. 18 л двигуни створили, збільшивши діаметр циліндра з 76 до 82 мм. Існують турбовані варіанти 145 л 341 мотора (3411) і ВАЗ-343 (3431 з турбіною IHI)

Технічні характеристики

Як було відзначено вище, із-за застарілої конструкції ВАЗ-341 має низьку продуктивність у порівнянні з аналогами тих часів. Його потужність становить 54 л. с. при 4600 об/хв, крутний момент — 92 Нм при 2300 об/хв. тобто навіть за другим показником він поступається бензиновому двигуну (103 Нм у ВАЗ-21043). Велика тяговитість на малих обертах забезпечена іншим графіком продуктивності і скороченим передавальним числом. Версія 3413 дефорсирована до 32 л. с. при 3000 об/хв. Природно, більш продуктивний 18 л дизель ВАЗ: технічні характеристики складають 65 л. с. при 4600 об/хв і 114 Нм при 2500 об/хв. Турбований варіант розвиває 80 л. с. при 4600 об/хв і 147 Нм при 2500 об/хв.

Дизельні автомобілі

Установка дизеля на ВАЗ-2104 здійснювалася в Управлінні експлуатації і ремонту автомобілів ВАЗ. Дослідно-промислове виробництво розпочали в 1998 р., випустивши партію з 50 машин з 341-м дизелем (21045). Пізніше почали випробування машини з 343-м двигуном (21048) і його доопрацювання (ресурс намагалися підвищити до 150 тис. км). Планувалося налагодити виробництво до 2005 р., однак це не вдалося. ВАЗ-21315 була підготовлена до випуску в 2002 р., але також не запущена.

Особливості

Дизельний універсал відрізняється деякими конструктивними особливостями від бензинового ВАЗ-2104. Дизель зважаючи більшої маси зажадав встановити посилені пружини передньої підвіски. Головну пару замінили з 41 на 39. Щоб компенсувати підвищений рівень шуму від дизельного двигуна, в моторний відсік встановили додаткову шумоізоляцію (на кришку капота і захист картера). Вихлопну трубу загорнули петлею щоб уникнути забруднення сажею правого ліхтаря. На приладовій панелі з'явився індикатор розігріву свічок розжарювання і клавіша підігріву паливного фільтра (при цьому індикатор його включення відсутній).

Відгуки

Незабаром після появи журналісти "За кермом" випробували універсал ВАЗ дизель. Відгуки свідчать про більш впевненому функціонування двигуна на низьких оборотах. Так, навіть можна рушати з 5-ї передачі, а з 30 км/год починається рівна тяга. При швидкій їзді, навпаки, доведеться перемикатися значно частіше, ніж на бензиновій машині, з-за скороченою головної пари. При цьому в будь-якому випадку по динаміці дизельний автомобіль значно відстає. Тільки на малих обертах спостерігається невелика перевага. У розгоні до 100 км/год бензиновий ВАЗ-2104 швидше на 8 с. До того ж дизельна машина поступається за максимальної швидкості на 13 км/ч. При розгоні з ходу з 20 до 90 км/год відрив менше (близько 3 з). До того ж, за відгуками видання "Авторевю", у дизеля уповільнені реакції на педаль газу. Що стосується підвищеного рівня шуму, якими зазвичай характеризується такий мотор, дизель ВАЗ відчутно голосніше на холостих обертах (на 6-8 дБ(А)). Із зростанням оборотів різниця знижується на 1-3 дБ(А), потім пропадає. В результаті випробувань журналісти отримали 10%-ю різницю в середньому витраті палива в змішаних умовах. Однак фінансова вигода від використання дизельного двигуна з урахуванням цін автомобільного палива на момент випробувань склала 36%. Журналісти розрахували, що велика на 1300$ вартість машини окупилася за 180 тис. км. За відгуками відчували ВАЗ-21048 він вийшов значно більш збалансованим і, завдяки більшій тяговитости, дозволяв перемикатися набагато рідше. З тим же мотором добре себе проявила "Нива", особливо на бездоріжжі. ВАЗ-3411 вийшов схожим за характером на мотор 2121. Як і бензиновий двигун, він краще проявляє себе на високих оборотах. При це на малих обертах тяга нижче, ніж навіть у ВАЗ-21213 тобто яскраво виражена турбояма.

Експлуатаційні якості

Внаслідок більш важкого двигуна споряджена маса автомобіля ВАЗ-21045 зросла до 106 т (40 кг порівняно з 21043), повна — до 1515. За даними виробника, прискорення до 100 км/год займає 23 с (на 6 більше), максимальна швидкість — 125 км/год (менше на 18 км/год). Витрата палива становить 52 л при 90 км/год, 75 л при 120 км/год і 62 л у міських умовах (79998 л у 21043 відповідно). Машина з 343-м мотором ближче по динаміці до бензиновому універсалу ВАЗ. Дизель об'ємом 18 л забезпечує прискорення до 100 км/год за 19 с і максимальну швидкість в 133 км/ч. Розгін ВАЗ-21215-50 до 100 км/год займає 25 с, максимальна швидкість дорівнює 127 км/год проти 19 с і 137 км/год у 21213. ВАЗ-21215-70 по динаміці розгону дорівнює бензинової "Ниві" і відстає за максимальної швидкості на 7 км/ч.