Le moteur VAZ-2123 est un moteur à essence, à quatre temps, à quatre cylindres, à huit soupapes, en ligne, à arbre à cames en tête.
Ordre d'allumage des cylindres : 1—3—4—2, numérotation à partir de la poulie d'entraînement des organes auxiliaires.
Type de système d'alimentation : injection répartie de carburant.
La gestion du moteur est assurée par le calculateur BOSCH-M7.9.7 (normes de toxicité Euro 4).
Un pot catalytique est installé dans le système d'échappement.
À droite du moteur (dans le sens de marche de l'automobile) se trouvent : le récepteur avec le boîtier papillon, le capteur de position du papillon et le régulateur de ralenti ; le tube d'admission et le collecteur d'échappement ; la rampe d'injection avec injecteurs ; les capteurs de cliquetis et de température du liquide de refroidissement du système de gestion ; le thermostat ; la pompe à liquide de refroidissement ; le démarreur (fixé au carter d'embrayage) ; le compresseur de climatisation (sur les automobiles équipées de la climatisation).
À gauche du moteur se trouvent : l'alternateur, la pompe de direction assistée, les bougies d'allumage et les fils haute tension, la bobine d'allumage, la jauge de niveau d'huile, le filtre à huile, les capteurs de l'indicateur de température du liquide de refroidissement (au combiné d'instruments) et de pression d'huile insuffisante.
Le filtre à air avec le capteur de débit massique d'air est fixé dans le compartiment moteur à gauche du moteur.
À l'avant — l'entraînement des organes auxiliaires (par courroie poly-V), le capteur de position du vilebrequin et le capteur de phase.
Le moteur, la boîte de vitesses et l'embrayage forment le groupe motopropulseur, fixé sur trois supports élastiques en caoutchouc-métal.
Bloc-cylindres : le bloc-cylindres du moteur est coulé en fonte faiblement alliée spéciale, les cylindres sont alésés directement dans le bloc.
Diamètre nominal du cylindre — 82,00 mm, tolérance d'usinage +0,05 mm.
Le jeu minimal calculé entre le piston et le cylindre (pour les pièces neuves) doit être de 0,025–0,045 mm.
Il est déterminé comme la différence entre le diamètre minimal du cylindre et le diamètre maximal du piston et est assuré par le montage dans le cylindre d'un piston de la même classe que le cylindre.
Pour cela, les cylindres et les pistons, selon les dimensions obtenues lors de l'usinage, sont répartis en cinq classes tous les 0,01 mm.
La classe du cylindre, conformément à son diamètre, est marquée par des lettres latines sur le plan inférieur du bloc-cylindres : 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 mm.
Lors de la réparation, le diamètre du cylindre peut être augmenté par alésage de 0,4 ou 0,8 mm pour des pistons de taille augmentée.
Usure maximale admissible du cylindre — 0,15 mm sur le diamètre.
Dans la partie inférieure du bloc-cylindres se trouvent cinq supports de paliers principaux du vilebrequin avec chapeaux démontables, fixés au bloc par des boulons spéciaux.
Les alésages du bloc-cylindres pour les paliers sont usinés avec les chapeaux en place ; c'est pourquoi les chapeaux ne sont pas interchangeables et sont repérés par des traits sur leur surface extérieure.
Sur les surfaces d'extrémité du support arrière se trouvent des logements pour les demi-rondelles d'appui, qui empêchent le déplacement axial du vilebrequin.
À l'avant est montée une demi-rondelle acier-aluminium (blanche), et à l'arrière — une demi-rondelle métallocéramique (jaune). Les rainures doivent être tournées vers le vilebrequin.
Les demi-rondelles sont fournies en cote nominale et en cote augmentée de 0,127 mm.
Si le jeu axial du vilebrequin dépasse 0,06–0,26 mm, il faut remplacer une ou les deux demi-rondelles (jeu axial maximal admissible du vilebrequin en service — 0,35 mm).
Coussinets des paliers principaux et de bielle du vilebrequin — minces, en acier-aluminium.
Les demi-coquilles supérieures des paliers principaux des premier, deuxième, quatrième et cinquième supports ont une rainure sur la surface intérieure, tandis que la demi-coquille supérieure du troisième support et les demi-coquilles inférieures montées dans les chapeaux sont sans rainure.
Les coussinets de réparation des paliers principaux et de bielle sont fournis pour des tourillons de vilebrequin réduits de 0,25, 0,5, 0,75 et 1,00 mm.
Le jeu diamétral nominal calculé entre les tourillons du vilebrequin et les coussinets doit être :
- pour les paliers principaux — 0,026–0,073 mm (jeu maximal admissible — 0,15 mm) ;
- pour les paliers de bielle — 0,02–0,07 mm (jeu maximal admissible — 0,1 mm).
Vilebrequin — en fonte à haute résistance, avec cinq tourillons principaux et quatre tourillons de bielle.
Le vilebrequin est muni de huit contrepoids coulés d'une seule pièce avec l'arbre (entièrement contrebalancé).
Pour l'alimentation en huile des tourillons principaux vers les tourillons de bielle, des canaux y sont percés, fermés par des bouchons pressés et sertis.
Ces canaux servent aussi à la purification de l'huile : sous l'action de la force centrifuge, les particules solides et les résines ayant traversé le filtre sont projetées vers les bouchons.
C'est pourquoi, lors de la réparation du vilebrequin et de son équilibrage, il est nécessaire de nettoyer les canaux des dépôts accumulés.
Les bouchons ne doivent pas être réutilisés — ils sont remplacés par des neufs.
Sur l'extrémité avant (nez) du vilebrequin sont montés sur une clavette segmentaire : le pignon entraînant la distribution (courroie de distribution) et la poulie d'entraînement des organes auxiliaires (alternateur, pompe de direction assistée et pompe à liquide de refroidissement), qui est également un amortisseur des vibrations de torsion du vilebrequin.
Sur l'automobile équipée de la climatisation, la poulie du compresseur de climatisation est serrée contre la poulie d'entraînement des organes auxiliaires par l'écrou du vilebrequin.
Sur la poulie d'entraînement des organes auxiliaires est réalisée une couronne dentée permettant au capteur de position du vilebrequin de lire les informations.
La couronne comporte 58 dents (la circonférence est divisée en 60 dents, mais deux sont absentes, formant un creux — cela est nécessaire pour obtenir une impulsion de synchronisation à chaque tour du vilebrequin).
Sur la surface cylindrique extérieure de la poulie travaille le joint d'huile avant du vilebrequin, monté dans le carter d'entraînement de la distribution, coulé en alliage d'aluminium.
Le carter d'entraînement de la distribution comporte une protubérance avec un orifice pour le capteur de position du vilebrequin.
Le joint d'huile arrière est pressé dans un porte-joint en alliage d'aluminium, fixé à l'extrémité arrière du bloc-cylindres.
Le joint travaille sur la surface de la bride du vilebrequin.
Dans l'extrémité arrière du vilebrequin est pressé le roulement avant de l'arbre primaire de la boîte de vitesses.
Le volant moteur est fixé à la bride du vilebrequin par six boulons à travers une rondelle commune.
Il est coulé en fonte et comporte une couronne dentée en acier pressée pour le démarrage du moteur par le démarreur.
Le volant moteur est monté de manière que l'alvéole conique près de sa couronne se trouve en face du tourillon de bielle du 4e cylindre — cela est nécessaire pour déterminer le PMH après l'assemblage du moteur.
Bielles — en acier, de section en I, usinées avec leurs chapeaux.
Pour ne pas confondre les chapeaux lors de l'assemblage, le numéro du cylindre est frappé sur eux comme sur les bielles (il doit se trouver du même côté de la bielle et du chapeau).
Dans les orifices de la tête inférieure de bielle sont pressés des boulons spéciaux ; lors du démontage, il ne faut pas les chasser de la tête.
Dans la tête supérieure de la bielle est pressée une bague acier-bronze.
Selon le diamètre de son orifice pour l'axe de piston, les bielles sont réparties en trois classes avec un pas de 0,004 mm (de même que les pistons).
Le numéro de classe est frappé sur la tête supérieure de la bielle.
Les bielles sont également réparties en 9 classes par masse, marquées de peinture de couleurs différentes sur les tiges.
Toutes les bielles du moteur doivent être d'une même classe par masse, c'est-à-dire marquées de peinture d'une même couleur.
L'axe de piston — en acier, de section tubulaire, de type flottant (tourne librement dans les bossages du piston et dans la tête de bielle), retenu contre la chute par deux circlips à ressort situés dans les rainures des bossages du piston.
Selon le diamètre extérieur, on distingue trois classes d'axes (tous les 0,004 mm), marquées par de la peinture :
- 1 — bleu (21,970–21,974 mm) ;
- 2 — vert (21,974–21,978 mm) ;
- 3 — rouge (21,978–21,982 mm).
Piston — coulé en alliage d'aluminium.
La jupe du piston a une forme complexe : en section longitudinale elle est bombée, en section transversale — ovale.
Dans la partie supérieure du piston sont usinées trois gorges pour les segments.
La gorge du segment racleur comporte des perforations pour l'amenée de l'huile recueillie par le segment sur les parois du cylindre vers l'axe de piston.
L'orifice de l'axe de piston est décalé de 1,2 mm par rapport au plan diamétral du piston ; c'est pourquoi lors du montage du piston il faut s'orienter par la flèche frappée sur son fond : elle doit être dirigée vers la poulie du vilebrequin.
Par diamètre extérieur (cote nominale), les pistons sont répartis en 5 classes : 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 mm. La classe du piston est frappée par une lettre sur son fond.
Sur les pistons de cotes de réparation est frappé sur le fond un triangle (augmentation du diamètre de 0,4 mm) ou un carré (augmentation du diamètre de 0,8 mm).
En pièces de rechange sont fournis des pistons de trois classes — A, C et E (cotes nominale et de réparation), ce qui suffit amplement pour apparier le piston au cylindre.
Il n'est pas recommandé de monter un piston neuf dans un cylindre usé sans aléser le cylindre.
La gorge du segment de compression supérieur du piston neuf peut se trouver légèrement plus haut que sur l'ancien, et le segment se brisera contre le « gradin » formé dans la partie supérieure du cylindre lors de son usure.
Par diamètre de l'orifice de l'axe de piston, les pistons sont répartis en 3 classes : 1 — 21,982–21,986, 2 — 21,986–21,990, 3 — 21,990–21,994 mm.
Le numéro de classe est également frappé sur le fond du piston.
Sur les pièces neuves, la classe des orifices de l'axe dans la bielle et le piston doit être identique à la classe de l'axe.
Les pistons du moteur sont produits en une seule classe de masse, c'est pourquoi il n'est pas nécessaire de les apparier séparément.
Segments de piston — logés dans les gorges du piston.
Les deux segments supérieurs sont des segments de compression. Ils empêchent la percée des gaz dans le carter du moteur et évacuent la chaleur du piston vers le cylindre.
Le segment inférieur est le segment racleur.
Le jeu nominal en hauteur entre les segments et les gorges du piston (mesuré au jeu de cales) doit être :
- pour le segment de compression supérieur — 0,04–0,07 mm ;
- pour le segment de compression inférieur — 0,03–0,06 mm ;
- pour le segment racleur — 0,02–0,05 mm.
Les jeux maximaux admissibles à l'usure — 0,15 mm.
Le jeu à la coupe de tous les segments doit être de 0,25–0,45 mm.
Le jeu est mesuré au jeu de cales, après avoir inséré le segment dans un calibre spécial ou dans le cylindre du moteur et l'avoir aligné avec le fond du piston.
Culasse — en alliage d'aluminium, commune aux quatre cylindres.
Elle est centrée sur le bloc-cylindres par deux douilles et fixée par 11 boulons.
Si la longueur de la tige du boulon dépasse 117 mm, il faut le remplacer par un neuf.
Entre le bloc et la culasse est monté un joint métallique armé sans retrait.
La réutilisation du joint n'est pas autorisée.
Dans la partie supérieure de la culasse est fixé sur neuf goujons le carter en aluminium des paliers de l'arbre à cames.
Il est centré sur deux douilles montées sur les goujons extrêmes.
Le jeu entre les tourillons de l'arbre à cames et les supports du carter ne doit pas dépasser 0,2 mm.
Arbre à cames — coulé en fonte avec cames trempées en surface, à cinq paliers ; entraîné en rotation par une chaîne à rouleaux à simple rangée depuis le pignon du vilebrequin.
Le déplacement axial est limité par une bride d'appui entrant dans la rainure du tourillon d'appui avant de l'arbre.
Pour une installation correcte des phases de distribution, des repères sont prévus sur les pignons.
Le repère sur le pignon du vilebrequin doit coïncider avec la protubérance sur le bloc-cylindres, et le repère sur le pignon de l'arbre à cames — avec la protubérance sur le carter des paliers.
Le pignon de l'arbre à cames ne se monte sur l'arbre que dans une seule position et est serré par un boulon avec rondelles d'appui et de fixation.
L'ergot de cette dernière entre dans l'orifice du pignon, et la partie latérale est rabattue sur la face de la tête du boulon.
Sur le pignon est rivé un élément métallique — le générateur d'impulsions du capteur de phase.
Les sièges et les guides de soupapes — en fonte, pressés dans la culasse.
En pièces de rechange sont fournis des guides de réparation avec un diamètre extérieur augmenté de 0,2 mm.
Les orifices des guides sont finis à l'alésoir après pressage.
Le diamètre des orifices des guides des soupapes d'admission — 8,022–8,040 mm, d'échappement — 8,029–8,047 mm.
Sur la surface intérieure du guide sont usinées des rainures de graissage : pour le guide de soupape d'admission — sur toute la longueur, pour celui d'échappement — jusqu'à la moitié de la longueur de l'orifice.
Sur les guides sont enfilés par le haut des joints de queue de soupape métal-caoutchouc avec un ressort en acier en bracelet.
Les jeux entre les guides neufs et les queues de soupapes doivent être compris entre 0,022–0,055 mm pour les soupapes d'admission et 0,029–0,062 mm pour celles d'échappement (le jeu limite à l'usure en service est de 0,3 mm).
Soupapes — en acier ; celles d'échappement — avec têtes en acier réfractaire, à chanfreins rechargés.
Les soupapes sont disposées en rangée, inclinées par rapport au plan passant par les axes des cylindres.
Le diamètre du chapeau de la soupape d'admission (37 mm) est plus grand que celui de l'échappement (31,5 mm).
Les soupapes sont commandées depuis les cames de l'arbre à cames par l'intermédiaire de culbuteurs (« rockers »).
Les jeux dans la commande des soupapes ne sont pas réglables.
Par une extrémité le culbuteur s'appuie sur la tête sphérique du poussoir hydraulique (compensateur hydraulique de jeu), et par l'autre il agit sur l'extrémité de la queue de soupape.
Sur le moteur sont installés des poussoirs hydrauliques de la société INA, qui diffèrent par leur construction des poussoirs utilisés auparavant.
Dans la culasse on visse d'abord une douille en acier (corps), puis on y insère le poussoir avec un ajustement glissant.
Cette méthode d'assemblage exclut toute déformation du couple de précision du poussoir hydraulique.
Pour l'amenée de l'huile moteur sous pression aux poussoirs hydrauliques, entre les corps des poussoirs et la culasse sont montées quatre entretoises en aluminium — une entretoise pour les poussoirs de deux soupapes de chaque cylindre.
Par un canal du bloc-cylindres et de la culasse, l'huile parvient au carter des paliers de l'arbre à cames, puis par une rampe tubulaire en acier — aux entretoises des poussoirs des soupapes.
Les raccords des tubes de la rampe avec les entretoises sont étanchéifiés par des douilles en caoutchouc.
L'utilisation des poussoirs INA a entraîné l'emploi de nouveaux culbuteurs, dont le diamètre de la sphère d'appui a été réduit — de 12 mm (culbuteurs précédents) à 11 mm.
La soupape se ferme sous l'action de deux ressorts à enroulement opposé, montés coaxialement.
Par leurs extrémités inférieures ils s'appuient sur des rondelles d'appui, et par leurs extrémités supérieures — sur une coupelle fixée par deux demi-cônes coniques entrant dans la rainure à l'extrémité de la queue de soupape.
Pour réduire les oscillations de la chaîne de distribution, sur sa branche gauche, entre le pignon de l'arbre d'entraînement de la pompe à huile et le pignon de l'arbre à cames, est monté sur deux boulons un amortisseur en plastique.
La branche droite de la chaîne est tendue par un tendeur à ressort hydraulique installé dans la culasse.
La tension préalable de la chaîne (moteur à l'arrêt) est assurée par le ressort, la tension de service (après démarrage du moteur) — par la pression d'huile.
L'huile est amenée au tendeur hydraulique par un tube en acier étiré d'un seul tenant de 6 mm de diamètre avec embouts.
Cette conduite part d'un orifice fileté sur la paroi gauche du bloc-cylindres, dans lequel est vissé le raccord du capteur de pression d'huile critique.
Une rigidité en flexion correctement choisie du tube a permis d'atténuer ses oscillations ; en outre, on utilise des supports métalliques avec inserts en caoutchouc qui suppriment les vibrations.
L'embout du tube est fixé au corps du tendeur à l'aide d'un boulon-raccord utilisé pour la fixation du flexible du frein avant des automobiles des familles VAZ à propulsion arrière et intégrale.
Le piston du tendeur appuie sur une patine réalisée, comme l'amortisseur de chaîne, en plastique résistant à l'usure.
La patine du tendeur pivote sur un axe situé dans la partie inférieure du bloc-cylindres, à droite du pignon du vilebrequin.
Depuis la chaîne de distribution est également entraîné l'arbre d'entraînement de la pompe à huile.
La fixation de son pignon (30 dents) est analogue à celle du pignon de l'arbre à cames (38 dents).
L'arbre tourne dans des douilles situées dans le bloc-cylindres et est retenu contre les déplacements axiaux par une bride d'appui entrant dans la rainure de son tourillon avant.
La couronne dentée de l'arbre engrène avec le pignon d'entraînement de la pompe à huile, monté verticalement dans une douille du bloc-cylindres.
Dans le pignon est réalisé un alésage longitudinal cannelé, dans lequel entre par le bas la queue cannelée de l'arbre de la pompe à huile.
Pompe à huile — à engrenages, à un étage, avec soupape de décharge ; montée dans un corps fixé dans la partie inférieure du bloc-cylindres.
La tubulure d'aspiration est coulée d'une seule pièce avec la partie inférieure du corps et fermée par une grille emboutie pour la filtration grossière de l'huile des impuretés mécaniques.
Les jeux nominaux dans la pompe à huile doivent être :
- entre les dents des engrenages — 0,15 mm (valeur maximale admissible — 0,25 mm) ;
- entre les engrenages (au diamètre extérieur) et les parois du corps de la pompe — 0,11–0,18 mm (valeur maximale admissible — 0,25 mm) ;
- entre les extrémités des engrenages et le plan du corps — 0,066–0,161 mm (valeur maximale admissible — 0,20 mm) ;
- entre l'engrenage mené et son axe — 0,017–0,057 mm (valeur maximale admissible — 0,10 mm) ;
- entre l'arbre de la pompe et l'orifice du corps — 0,016–0,055 mm (valeur maximale admissible — 0,10 mm).
Lubrification du moteur — combinée.
Sous pression, l'huile est envoyée par le filtre aux paliers principaux et de bielle du vilebrequin, aux poussoirs hydrauliques des culbuteurs, au tendeur hydraulique de chaîne, aux paliers de l'arbre à cames et à la douille de l'arbre d'entraînement de la pompe à huile.
Par projection, l'huile est envoyée sur les parois des cylindres (ensuite aux segments et aux axes de piston), aux couples « came d'arbre à cames — culbuteur », aux chaînes et aux queues de soupapes.
Le filtre à huile — à plein débit, non démontable, avec soupapes de dérivation et anti-retour.
Système de ventilation du carter — fermé, à circulation forcée. Sous l'action de la dépression dans la tubulure d'admission du moteur en marche, les gaz de son carter passent par le séparateur d'huile et pénètrent dans le circuit d'admission par les flexibles de deux circuits.
Par le flexible (de plus grand diamètre) du circuit principal, les gaz de carter sont évacués, aux régimes de charge partielle et pleine du moteur, dans l'espace devant le papillon.
Par le flexible du circuit de ralenti, les gaz de carter sont évacués dans l'espace derrière le papillon, tant aux régimes de charge partielle et pleine qu'au ralenti.
