Модель ВАЗ-2109 и её модификации представляют собой переднеприводные легковые автомобили. Их компоновочная схема характеризуется прежде всего передним и поперечным расположением силового агрегата (двигателя в сборе с коробкой передач, главной передачей и дифференциалом). От силового агрегата крутящий момент передается на передние колеса с помощью валов неравной длины, на концах которых установлены шарниры равных угловых скоростей.
Непосредственная связь силового агрегата с ведущими колесами без промежуточных звеньев трансмиссии (карданной передачи, заднего моста) позволила увеличить вместимость салона и багажника без увеличения габаритных размеров автомобилей, так как отсутствует карданная передача на задний мост и в тоннели пола кузова размещаются теперь только система выпуска отработавших газов, привод управления коробкой передач и привод стояночного тормоза. В передней части салона нет кожуха коробки передач. Значительно компактней стали и задняя часть автомобиля. Топливный бак размещается под задним сиденьем, а запасное колесо — в нише пола багажника.
Внутренние размеры кузова позволяют разместить в нем одновременно пятерых взрослых людей среднего роста с необходимым комфортом.
Клиновидная форма кузова позволила улучшить его аэродинамические характеристики, т. е. уменьшить сопротивление воздуха при движении автомобиля. Этому способствуют сглаженные наружные поверхности кузова, наиболее выгодный угол наклона передних и задних стекол, а также внешние аэродинамические устройства — спойлеры, уменьшающие сопротивление воздуха.
Малое аэродинамическое сопротивление, новый более экономичный двигатель, а также установка новых шин с уменьшенным сопротивлением качению позволили получить экономичный расход топлива. В среднем он составляет около 6 л на 100 км пути при движении со скоростью 80 км/ч.
С уменьшением расхода топлива тесно связано снижение массы автомобиля. Каждый килограмм собственного веса автомобиля обходится примерно в 20 г горючего на 100 км пути. Снижению массы способствовала как переднеприводная компоновка автомобиля (отсутствие тяжелого заднего моста, карданной передачи), так и рациональная силовая схема кузова, широкое применение легких пластмасс и новых конструкционных материалов.
На автомобилях применена принципиально новая подвеска передних колес типа «качающаяся свеча», называемая также по имени изобретателя подвеской «Мак-Ферсон». Пружина в такой подвеске расположена фактически над осью поворотного устройства и нагружена меньше, чем в подвеске двухрычажного типа. Подвеска компактна, имеет малую массу, большой ход колес и более эластична.
Подвеска передних колес хорошо согласуется с задней подвеской на продольных взаимосвязанных рычагах. Упругим элементом в задней подвеске так же, как и в передней, являются винтовые пружины.
С поперечным расположением силового агрегата и подвеской передних колес типа «Мак-Ферсон» хорошо компонуется рулевое управление с реечным рулевым механизмом.
Агрегаты и узлы переднеприводного автомобиля ВАЗ-2109 и его модификаций имеют свои компоновочные особенности.
1.2.1. Двигатель.
Для
комплектования различных модификаций автомобиля
ВАЗ-2109 разработано семейство двигателей, которое включает в себя три
унифицированных двигателя рабочим объемом 1100, 1300 и 1500 см2
одинаковой конструкции. Этот ряд различных по мощности двигателей получается
путем сочетания трех блоков цилиндров (различающихся по высоте и диаметру
цилиндров) с двумя головками цилиндров (с разными объемами камер сгорания), а
также применением двух типоразмеров поршней (диаметром 76 и 82 мм) и двух
коленчатых валов (соответствующих ходу поршня 60,6 и 71 мм).
Улучшение экономичности двигателей достигнуто усовершенствованием формы камеры сгорания, повышением степени сжатия до 9,9, подбором оптимальных регулировок систем питания и зажигания и снижением механических потерь в двигателе в целом.
Двигатели для обеспечения установки поперек автомобиля выполнены максимально сжатыми по длине. Мало места занимает встроенный в блок цилиндров насос охлаждающей жидкости. Компактен узел крепления маховика, облегчены поршни, уменьшены размеры ряда других элементов двигателя. В результате снижена его масса.
Согласованный подбор фаз газораспределения, профиля кулачков распределительного вала, формы впускных и выпускных каналов, конструкции карбюратора и приборов зажигания, а также их регулировок позволил оптимально решить комплексную проблему — обеспечить достаточную максимальную мощность, высокую экономичность, хорошие ездовые качества. Двигатели работают на бензине АИ-93 на всех режимах без детонации.
1.2.2. Система охлаждения двигателя
Система охлаждения двигателя — жидкостная, закрытого типа, с принудительной циркуляцией жидкости. Насос охлаждающей жидкости оригинальной конструкции расположен в блоке цилиндров. Радиатор — алюминиевый, с пластмассовыми бачками. Мотор-вентилятор и термодатчик унифицированы с ранее выпускаемыми моделями.
1.2.3. Система смазки двигателя
Система смазки двигателя—комбинированная, отличается конструкцией масляного насоса, который имеет зубчатые колеса внутреннего зацепления и расположен на носке коленчатого вала. Масляный фильтр унифицирован с применяемым на автомобиле ВАЗ-2105.
1.2.4. Система питания
Система питания имеет следующие особенности:
- увеличена емкость топливного бака до 43 л; пробка заливной горловины топливного бака на некоторых автомобилях снабжена замком;
- на топливоподающем трубопроводе установлен топливный фильтр тонкой очистки;
- для стабилизации давления на входе в карбюратор предусмотрена обратная топливная ветвь для слива излишков топлива в бак;
- использован новый карбюратор, обеспечивающий экономичную смесь — на различных режимах работы двигателя;
- для удобства пользования и снижения токсичности при пуске двигателя карбюратор имеет диафрагменное пусковое устройство;
- улучшена термостабильность системы подачи воздуха, забор которого в условиях высокой температуры окружающей среды осуществляется из предрадиаторного пространства, а при низких температурах — из зоны выпускного коллектора.
1.2.5. Система выпуска отработавших газов
Система выпуска отработавших газов включает в себя основной и дополнительный глушители. Для увеличения долговечности основной глушитель изготовлен из нержавеющей стали, а дополнительный — из стали, плакированной алюминием.
1.2.6. Система зажигания
Система зажигания — электронная, бесконтактная. Датчик момента искрообразования построен на использовании эффекта Холла, коррекция опережения зажигания механическая, с центробежным регулятором и вакуумным корректором. Коммутатор на высоковольтных транзисторах может быть в дискретном или интегральном исполнении. Электронная система зажигания повышает стабильность работы двигателя на малых оборотах и улучшает его экономичность.
1.2.7. Трансмиссия
Трансмиссия компактна, выполнено в одном агрегате, состоящем из сцепления, коробки передач, объединенной с главной передачей и дифференциалом, и привода передних колес. Трансмиссия сохранила высокую надежность и работоспособность предшествующих моделей, в то же время уменьшены общая масса и уровень шума.
1.2.8. Сцепление
Сцепление — однодисковое, сухое, с диафрагменной пружиной, конструктивно изменений не претерпело, но увеличена износостойкость материала фрикционных накладок.
Привод сцепления тросовый, что делает его проще. На автомобилях, выпущенных до четвертого квартала 1986 г., в приводе сцепления находился сервомеханизм. Затем стал применяться беззазорный привод, без сервомеханизма. В этом приводе отсутствуют зазоры, и подшипник выключения сцепления постоянно поджат к диафрагменной пружине с усилием 50—70 Н.
1.2.9. Коробка передач
Коробка передач выполнена по двухвальной схеме. Все передачи передового хода синхронизированы. Большая часть коробок передач выпускается в пятиступенчатом исполнении, но предусмотрено производство и четырехступенчатых коробок передач.
Коробка передач объединена с главной передачей и дифференциалом.
Применение в коробке передач маловязкого моторного масла уменьшает потери при передаче крутящего момента и облегчает трогание автомобиля с места в зимнее время.
1.2.10.Главная передача
Главная передача цилиндрическая, косозубая, выполнятся с различными передаточными числами.
1.2.11.Привод передних колес
Привод передних колес осуществляется двумя валами равной длины, через шарниры равных угловых скоростей.
1.2.12.Подвеска передних колес
Подвеска передних колес — независимая, типа «качающаяся свеча». Основным элементом подвески является телескопическая гидравлическая стойка, которая совмещает в себе функции направляющего аппарата и гасящего элемента. Верхняя часть амортизационной стойки в сборе с цилиндрической пружиной крепится я к кузову через эластичную верхнюю опору, а нижняя — соединяется с поворотным кулаком и через шаровой шарнир с составным поперечным рычагом, состоящим из растяжки и кованого одинарного рычага. С одинарным рычагом связан стабилизатор поперечной устойчивости.
Плечо обката передней подвески отрицательное, так как точка пересечения оси поворота колеса с полотном дороги лежит за пределами наружной части колеи автомобиля. Это способствует повышению устойчивости автомобиля при торможении, когда левое и правое колеса имеют разные сцепления с полотном дороги, в также уменьшает влияние тяговых сил на рулевое управление.
1.2.13.Подвеска задних колес
Подвеска задних колес выполнена на продольных взаимосвязанных рычагах с амортизаторами и пружинами. Такая конструкция подвески обладает характеристикой независимой подвески со стабилизатором и в то же время отличается простотой.
1.2.14.Рулевое управление
Рулевое управление—травмобезопасное, с рулевым механизмом «шестерня-рейка». Рулевые тяги присоединяются к центральной части рулевого механизма, что позволило упростить конструкцию рулевого привода, так как применяются только два шаровых шарнира. Этот тип рулевого управления обеспечивает небольшое усилие на рулевом колесе (90—120 Н).
