Двигатель ВАЗ-2105: как советские инженеры доработали идею Ford Pinto

Обрыв ремня газораспределительного механизма на большинстве машин с приводом клапанов от распредвала в головке блока означает одно — капитальный ремонт мотора. Поршень взлетает вверх в момент, когда клапан ещё не успел закрыться, происходит удар, гнутся клапана, иногда трескается сам поршень. Дорого, обидно, и чинить приходится долго.

На «Жигулях» пятой модели этот сценарий физически не мог произойти. Причина — в одном небольшом инженерном решении, которое советские конструкторы придумали ещё в 1977 году, глядя на американский автомобиль.

Позаимствовали идею, но не скопировали один в один

Двигатель для новой «пятёрки» разрабатывали на базе более раннего мотора 21011, а за образец конструкции взяли американский Ford Pinto. У этого двигателя распределительный вал стоял прямо в головке блока цилиндров — схема, которую в технической литературе называют OHC. Для советского автопрома того времени, где на моторах ВАЗ-2103 и ВАЗ-2106 привод клапанов ещё шёл через металлическую цепь, это было заметным шагом вперёд.

Инженеры АвтоВАЗа заменили цепь зубчатым ремнём. Мотор сразу стал заметно тише — вместо характерного стрекота цепного привода появился почти незаметный шелест. Натяжка ремня стала автоматической, а лишняя точка смазки, которая была нужна для цепи, попросту исчезла — это сократило расход моторного масла.

Но советские конструкторы не просто перенесли американскую схему на свой мотор. Компоновку доработали так, что для обслуживания ремня больше не требовалось снимать приводной шкив с коленчатого вала — на Ford Pinto эта операция была обязательной. А клапаны, которые у американского прототипа сидели прямо в головке блока цилиндров, на ВАЗ-2105 вынесли в отдельную клапанную коробку с собственной постелью для распредвала — решение, заметно упростившее последующий ремонт и обслуживание всего механизма газораспределения.

Проточка в поршне, которая спасала мотор от разрушения

У ремённого привода был один очевидный риск, который прекрасно понимали и советские, и американские инженеры: ремень, в отличие от металлической цепи, мог порваться внезапно, без предупреждения. На высоких оборотах это означало почти гарантированную встречу поднимающегося поршня с ещё не закрывшимся клапаном.

Решение оказалось изящно простым. В днище каждого поршня выточили небольшие углубления точно напротив клапанов — так называемое цекование. Если ремень рвался прямо во время движения, поршень просто проходил мимо открытого клапана, не касаясь его, — вместо капитального ремонта водитель отделывался заменой ремня на обочине.

Источники по истории советского автопрома называют это решение главным достоинством мотора ВАЗ-2105 и подчёркивают: цекование поршней в советском легковом двигателе применили впервые. По итоговой надёжности сам ремень на «Жигулях» оказался даже лучше, чем у американского прототипа, с которого срисовывали общую схему привода.

Единственное, что переход на ремень так и не устранил, — стрекот привода клапанов, характерный для всех «классических» моторов ВАЗ той эпохи, поскольку гидравлических компенсаторов клапанов тогда ещё не существовало. Но это уже мелочь на фоне главного результата: двигатель, спроектированный в 1977 году, продержался на конвейере до конца 2005 года, а последний автомобиль с ним под капотом выехал с завода 30 декабря 2010 года — больше тридцати лет спустя после того, как инженеры впервые выточили те самые проточки в днищах поршней.