Moteur VAZ-2112

Le moteur VAZ-2112 est un moteur à essence, à quatre temps, à quatre cylindres, en ligne, à disposition transversale, à seize soupapes, avec deux arbres à cames.

Ordre d'allumage des cylindres : 1–3–4–2, en comptant depuis la poulie du vilebrequin.

Système d'alimentation — injection distribuée séquentielle.

Gestion du moteur — calculateur (Bosch, « Yanvar » ou GM).

La plupart des moteurs sont équipés d'un pot catalytique.

Le moteur, la boîte de vitesses et l'embrayage forment un groupe motopropulseur fixé dans le compartiment moteur sur quatre supports élastiques en caoutchouc-métal.

Les supports droit et gauche sont identiques à ceux des moteurs 2110 et 2111.

Les supports avant et arrière sont identiques et se présentent sous forme de tirants.

Une extrémité du tirant est fixée à une patte sur le moteur, l'autre à une patte sur la caisse.

À droite du moteur (dans le sens de marche) se trouvent : les entraînements des arbres à cames et de la pompe à liquide de refroidissement (par courroie crantée) et de l'alternateur (par courroie poly-V).

À gauche se trouvent : le thermostat, les capteurs de température du liquide de refroidissement, le capteur de pression d'huile, le démarreur (sur le carter d'embrayage).

À l'avant : le collecteur d'admission, la rampe d'injection avec les injecteurs, le capteur de cliquetis, la jauge d'huile, le tuyau de ventilation du carter, l'alternateur (en bas à droite), le capteur de phase (en haut à droite).

À l'arrière : le collecteur d'échappement, le filtre à huile, le capteur de position du vilebrequin (en bas à droite).

Sur le dessus (sous le capot en plastique) se trouvent le récepteur, les bougies (dans des tubes guides étanchéifiés par des joints en caoutchouc) et les fils haute tension.

Le bloc-cylindres est coulé en fonte et porte l'indice « 21083 » — comme ceux des moteurs 2110 et 2111, mais ils ne sont pas interchangeables : les trous des vis de culasse ont un filetage M10×1,25 (au lieu de M12×1,25 pour les blocs des moteurs 2110 et 2111) et une profondeur moindre.

Une autre différence est liée au régime thermique plus élevé du moteur 2112 par rapport aux moteurs 2110 et 2111.

Pour refroidir les pistons pendant le fonctionnement du moteur, leurs têtes sont arrosées d'huile par le dessous au moyen de gicleurs spéciaux, pressés dans les deuxième, troisième, quatrième et cinquième paliers principaux.

Les cylindres sont alésés directement dans le bloc. Le diamètre nominal de 82 mm peut être augmenté de 0,4 ou 0,8 mm lors d'une réparation.

La classe du cylindre est marquée sur la face inférieure du bloc par des lettres latines correspondant au diamètre du cylindre en mm : A — 82,00–82,01, B — 82,01–82,02, C — 82,02–82,03, D — 82,03–82,04, E — 82,04–82,05.

L'usure maximale admissible du cylindre est de 0,15 mm sur le diamètre.

Dans la partie inférieure du bloc-cylindres se trouvent cinq paliers principaux avec des chapeaux démontables, fixés au bloc par des boulons spéciaux.

Les chapeaux ne sont pas interchangeables (les alésages des paliers sont usinés avec les chapeaux) et sont repérés par des traits sur leur surface extérieure.

Le palier central comporte des logements pour les demi-bagues de butée, qui empêchent le déplacement axial du vilebrequin.

À l'avant (côté poulie du vilebrequin) est montée une demi-bague acier-aluminium, à l'arrière — une demi-bague métallocéramique.

Les bagues sont fabriquées avec une épaisseur nominale et une épaisseur augmentée de 0,127 mm.

Lorsque le jeu axial du vilebrequin dépasse 0,35 mm, une ou les deux demi-bagues sont remplacées (jeu nominal — 0,06–0,26 mm).

Les coussinets des paliers principaux et des bielles sont minces, en acier-aluminium.

Les coussinets supérieurs des premier, deuxième, quatrième et cinquième paliers, installés dans le bloc-cylindres, comportent une rainure sur leur surface intérieure.

Les coussinets inférieurs, le coussinet supérieur du troisième palier et les coussinets de bielle ne comportent pas de rainure.

Les coussinets de réparation sont disponibles pour des tourillons de vilebrequin réduits de 0,25, 0,50, 0,75 et 1,00 mm.

Le vilebrequin est fabriqué en fonte à haute résistance.

Il comporte cinq tourillons principaux et quatre manetons et est muni de huit contrepoids coulés avec l'arbre.

Le vilebrequin du moteur 2112 diffère de celui des moteurs 2110 et 2111 par la forme des contrepoids et une résistance accrue.

Par conséquent, il n'est pas permis d'installer un vilebrequin des moteurs 2110 et 2111 dans un moteur 2112.

Pour alimenter en huile les manetons depuis les tourillons principaux, des canaux sont percés dans le vilebrequin, dont les orifices de sortie sont fermés par des bouchons pressés.

À l'extrémité avant du vilebrequin, sur une clavette segment, est montée la poulie crantée d'entraînement de l'arbre à cames ; la poulie d'entraînement de l'alternateur y est fixée, laquelle sert également d'amortisseur de vibrations de torsion du vilebrequin.

Sur la couronne dentée de la poulie, deux dents sur 60 sont absentes — les creux servent au fonctionnement du capteur de position du vilebrequin.

À l'extrémité arrière du vilebrequin, le volant moteur (indice 2110), coulé en fonte, avec une couronne dentée en acier pressée servant au démarrage par le démarreur, est fixé par six boulons autofreinés via une rondelle commune.

Le creux conique près de la couronne du volant doit se trouver en face du maneton du quatrième cylindre (cela est nécessaire pour déterminer le PMH après l'assemblage du moteur).

Les bielles sont en acier, de section en I, usinées avec leurs chapeaux.

Sur les chapeaux, comme sur les bielles, est estampé le numéro du cylindre (il doit se trouver du même côté de la bielle et du chapeau).

Les bielles, selon le diamètre de la douille acier-bronze pressée dans la tête supérieure, sont réparties en trois classes avec un pas de 0,004 mm.

Le numéro de classe est estampé sur le chapeau de bielle. Les bielles sont également réparties en classes selon la masse — elles sont marquées par de la peinture ou une lettre sur le chapeau de bielle.

L'axe de piston est en acier, de section tubulaire, de type flottant (tourne librement dans la tête supérieure de la bielle et dans les bossages du piston).

Il est retenu par deux circlips logés dans des gorges des bossages du piston.

On distingue trois classes d'axes selon le diamètre extérieur (à 0,004 mm d'intervalle) : 1 — avec un repère bleu, 2 — vert, 3 — rouge (plus petit diamètre).

Le piston est en alliage d'aluminium. La jupe du piston est conique en section longitudinale et ovale en section transversale.

Dans la partie supérieure du piston sont usinées trois gorges pour les segments.

La gorge du segment racleur comporte des perçages débouchant dans les bossages, par lesquels l'huile recueillie par le segment sur les parois du cylindre parvient à l'axe de piston.

L'alésage de l'axe de piston est décalé de 1 mm par rapport au plan diamétral du piston.

Lors du montage du piston, il faut s'orienter par la flèche estampée sur la tête (elle doit être dirigée vers la poulie du vilebrequin).

Les pistons du moteur 2112 ont une tête plate avec quatre évidements pour les soupapes (les pistons des moteurs 2110 et 2111 ont une cavité ovale sur la tête).

Les pistons, selon le diamètre extérieur (mesuré dans le plan perpendiculaire à l'axe de piston, à 51,5 mm de la tête du piston), comme les cylindres, sont répartis en cinq classes (marquage sur la tête).

Diamètre du piston (pour la taille nominale, mm) : A — 81,965–81,975 ; B — 81,975–81,985 ; C — 81,985–81,995 ; D — 81,995–82,005 ; E — 82,005–82,015.

Sont commercialisés les pistons des classes A, C et E (tailles nominale et de réparation) : le jeu calculé entre eux est de 0,025–0,045 mm, et le jeu maximal admissible à l'usure est de 0,15 mm.

Il n'est pas recommandé d'installer un piston neuf dans un cylindre usé sans alésage : la gorge du segment supérieur du piston neuf peut se trouver légèrement plus haut que sur l'ancien, et le segment peut se briser sur la « marche » qui se forme dans la partie supérieure du cylindre lors de son usure.

Sur les pistons de réparation, un triangle (+ 0,4 mm) ou un carré (+ 0,8 mm) est estampé sur la tête.

Selon le diamètre de l'alésage de l'axe de piston, les pistons sont répartis en trois classes : 1 — 21,978–21,982 ; 2 — 21,982–21,986 ; 3 — 21,986–21,990.

La classe du piston est également estampée sur sa tête.

Le piston et l'axe doivent être de la même classe.

Les pistons d'un même moteur sont sélectionnés par masse (l'écart ne doit pas dépasser 5 g) — cela est fait pour réduire le déséquilibre du mécanisme manivelle-bielle.

Les deux segments supérieurs sont des segments de compression, empêchant la fuite des gaz dans le carter moteur.

Ils contribuent également à l'évacuation de la chaleur du piston vers le cylindre. Le segment inférieur est le segment racleur.

La culasse — commune aux quatre cylindres — est en alliage d'aluminium.

Elle est centrée sur le bloc par deux douilles et fixée par dix vis.

Entre le bloc et la culasse (leurs surfaces doivent être sèches) est installé un joint métallique renforcé sans retrait (sa réutilisation n'est pas autorisée).

L'ordre et le couple de serrage des vis de culasse sont indiqués en annexe.

Dans la partie supérieure de la culasse se trouvent les paliers des arbres à cames — cinq de chaque côté de la culasse.

Les alésages des paliers, réalisés en deux parties, sont usinés avec le corps des paliers.

Le remplacement du corps doit se faire avec la culasse.

Sur les surfaces de la culasse en contact avec le corps des paliers, on applique un joint d'étanchéité Loctite n° 574.

L'ordre et le couple de serrage des écrous du corps des paliers sont indiqués en annexe.

Les arbres à cames sont coulés, en fonte, à cinq paliers, chacun avec huit cames (une paire de cames adjacentes ouvre simultanément deux soupapes dans le cylindre).

Les arbres à cames sont entraînés en rotation par une courroie crantée depuis le vilebrequin.

En raison des charges accrues sur la courroie crantée, sa largeur sur le moteur 2112, par rapport aux 2110 et 2111, est portée de 19,0 à 25,4 mm (la largeur des poulies crantées et des galets est augmentée en conséquence).

Sous la poulie de l'arbre à cames d'admission se trouve un galet fixe, sous celle d'échappement — un galet tendeur.

Pour le fonctionnement du capteur de phase, un disque est soudé à la poulie crantée de l'arbre à cames d'admission.

Les pignons d'entraînement comportent des repères de calage : si le repère de la poulie du vilebrequin coïncide avec le repère sur le corps de la pompe à huile (le repère sur le volant se trouve en face de la graduation médiane de l'échelle sur le carter d'embrayage), alors les repères sur les poulies des arbres à cames doivent coïncider avec les repères sur le carter arrière de la distribution.

Les sièges de soupapes (en métallocéramique) et les guides de soupapes (en laiton) sont pressés dans la culasse.

Les alésages des guides sont usinés après pressage. Le diamètre intérieur des guides est réduit, par rapport aux moteurs 2110 et 2111, de 8 à 7 mm.

Dans le kit de pièces de rechange sont également fournis des guides de réparation d'un diamètre extérieur de 12,279–12,290 mm (augmenté de 0,2 mm par rapport au nominal).

Sur la surface intérieure des guides, des rainures de graissage semblables à un filetage sont réalisées : sur les guides de soupapes d'admission — sur toute la longueur, sur ceux d'échappement — jusqu'à la moitié de la longueur de l'alésage.

Sur les guides sont montés des joints de queue de soupape en caoutchouc résistant à l'huile.

Les soupapes sont en acier, la soupape d'échappement ayant une tête en acier réfractaire avec une face déposée.

La surface de la tête de la soupape d'admission est plus grande que celle de l'échappement.

En dimensions, elles sont plus petites que les soupapes des moteurs 2110 et 2111.

Les soupapes sont disposées en deux rangées, en V.

Elles sont actionnées par les cames des arbres à cames par l'intermédiaire de poussoirs hydrauliques.

L'axe de la came est décalé de 1 mm par rapport à l'axe du poussoir.

De ce fait, pendant le fonctionnement du moteur, le corps du poussoir tourne autour de son axe, ce qui contribue à une usure plus uniforme.

Les poussoirs hydrauliques rattrapent le jeu entre la came et le corps du poussoir pendant le fonctionnement du moteur, ce qui réduit le bruit de la distribution et supprime son entretien (aucun réglage de jeu n'est nécessaire).

Le fonctionnement des poussoirs hydrauliques nécessite une alimentation continue en huile sous pression.

À cet effet, la culasse comporte un canal avec un clapet à bille anti-retour (il empêche l'huile de s'écouler des canaux après l'arrêt du moteur), ainsi que des canaux sur la face inférieure du corps des paliers (ils alimentent également en huile les tourillons des arbres à cames).

Les poussoirs hydrauliques sont très sensibles à la qualité et à la propreté de l'huile.

En présence d'impuretés mécaniques dans l'huile, une défaillance rapide de la paire plongeur du poussoir hydraulique est possible, accompagnée d'un bruit accru dans la distribution et d'une usure intensive des cames de l'arbre à cames.

Un poussoir hydraulique défectueux n'est pas réparable, il doit être remplacé. La soupape se ferme sous l'action d'un seul ressort.

Son extrémité inférieure s'appuie sur une rondelle, et la supérieure — sur une cuvette retenue par deux demi-clavettes.

Les demi-clavettes assemblées ont extérieurement la forme d'un tronc de cône, et sur leur surface intérieure — trois épaulements de butée qui entrent dans les gorges de la tige de soupape.

La lubrification du moteur est combinée.

Sous pression sont lubrifiés les paliers principaux et de bielle, les couples « palier — tourillon d'arbre à cames », les poussoirs hydrauliques.

Par projection, l'huile est envoyée sur les parois des cylindres (puis vers les segments et axes de piston), sur les têtes de piston, vers le couple « came d'arbre à cames — poussoir » et les tiges de soupapes.

Les autres organes sont lubrifiés par gravité.

La pompe à huile — à engrenages à denture intérieure avec soupape de décharge — est installée sur la paroi avant du bloc-cylindres.

Le pignon menant est monté sur deux méplats à l'extrémité avant du vilebrequin.

Le diamètre limite du logement du pignon mené (le plus grand) en cas d'usure ne doit pas dépasser 75,10 mm, la largeur minimale du segment sur le corps séparant les pignons menant et mené — 3,40 mm.

Le jeu axial du pignon menant ne doit pas dépasser 0,12 mm, celui du pignon mené — 0,15 mm.

La crépine est fixée par boulons au chapeau du deuxième palier principal et au corps de la pompe.

Le filtre à huile — à plein débit, non démontable, équipé d'une soupape de dérivation et d'une soupape anti-retour.

Le système de ventilation du carter est fermé, forcé, par aspiration des gaz à travers un séparateur d'huile situé dans le couvre-culasse.