Высота головки блока цилиндров разных модификаций, а также соответствующие степени сжатия и рекомендуемое топливо Опции

[Stirlitz]

Как известно, двигатель ГАЗ-21А в стандартной комплектации имеет степень сжатия 6.6…6.73 и рассчитан на бензин с октановым числом 70-72. В то же время, такой бензин в наше время официально не выпускают. Поэтому есть смысл увеличить степень сжатия, чтобы соответствовать бензину А-76 (как минимум) или АИ-92. Самый простой способ увеличить степень сжатия — прошлифовать (профрезеровать) ГБЦ (головку блока цилиндров), уменьшив её высоту на определённую величину. Делается это на специальном оборудовании (в гаражных условиях добиться нужной точности едва ли возможно, ведь там должна быть идеальная плоскость). Вопрос лишь упирается в то, сколько миллиметров снимать при шлифовке. Чтобы определиться, я составил таблицу, исходя из данных, приводящихся в книгах. Но прежде чем углубиться в процесс РЫТЬя, напишу резюме (объяснения см. ниже):

1. Со стандартной 98-мм ГБЦ ГАЗ-21А необходимо снять 1 мм. Сделать это надо в любом случае.
2. Ещё лучше снять сразу 3.5 мм и использовать АИ-92 для повышения мощности и уменьшения расхода.
3. Максимально можно снимать не более 5.5 мм. Бензин придётся применять 98-й.

А теперь — теория. Вот данные по разным моторам:

степень сжатия	высота ГБЦ	глубина камеры сгорания	высота штанг	топливо	двигатель	свечи
6.6	?	?	287	А-70	ГАЗ-21 1-2-го выпуска, 70-72 л.с.	?
6.7 (6.73)*	98.0	19.2	287	А-72	ГАЗ-21 3-го выпуска, 75 л.с.	А14У**
7.15 (7.20)	96.7	17.9	?	А-76 (АИ-80)	эксп. вариант ГАЗ-21, 75-80 л.с.	А11У**
7.4 (7.5)	?	?	?	А-80*** (ОЧИ****~88)	эксп. вариант 2-го вып. ГАЗ-21, 80 л.с.	А11У**
7.65 (7.67)	95.4	16.6	284.5	А-80	эксп. вариант 3-го вып. ГАЗ-21, 85 л.с.	А11У**
8.2	94.4	15.6(?)	283	АИ-93 (ОЧМ****~83)	ЗМЗ-24Д, ЗМЗ-402	А17В**
8.5	94.0	?	283	АИ-95 (ОЧМ~86), пропан	-	?
9.0…9.5	~93.0	?	281	АИ-98 (ОЧМ~89), метан	-	?

* Надо сказать, тема высоты ГБЦ не раскрыта до конца с исторической точки зрения. Есть неясные места. В разных источниках разные значения степени сжатия. Причём в разных книгах одних и тех же авторов. Это вообще странно. То пишут степени сжатия 6.6 и 7.5, то 6.73 и 7.67, а высоту ГБЦ для этих степеней приводят одну и ту же — 98 и 95.4 мм соответственно. Неужели у третьего выпуска была иная форма камеры сгорания? Или точность измерения повысилась?
** Со свечами путаница. Старый и новый ГОСТ… См. ветку про выбор свечей.
*** А-80 — не то же, что и АИ-80!!! В СНГ такого бензина нет!
**** ОЧМ — октановое число по моторному методу, ОЧИ — по исследовательскому.
***** все линейные размеры — в миллиметрах

Для справки: экспортные варианты ГАЗ-21К, ГАЗ-21УС и другие отличались повышенной степенью сжатия по сравнению с базовым вариантом. Судя по всему, по качеству бензина Запад нас всё время опережает на один шаг: когда у нас А-72 считался бензином для легковых машин, там он использовался лишь для грузовиков. А сейчас, когда у нас всё ещё есть А-76, там применяется бензин с ОЧ не ниже 90.

Вот цитаты из разных книг по ГАЗ-21:

двигатель развивает мощность 75 л.с. при 4000 об/мин коленчатого вала. Степень сжатия принята равной 6,7:1 в расчете на применение бензина А–72. Допускается использование бензина А–76, но в этом случае необходимо несколько увеличить угол опережения зажигания. Выпускаются также модификации двигателя со степенями сжатия 7,15:1 (80 л.с., бензин А–76) и 7,65:1 (85 л.с., бензин А–80).

головка имеет высоту 98 мм для степени сжатия 6.6:1 и 95.4 мм для степени сжатия 7.5:1

В другой книге Борисова есть несколько противоречивые данные:

Головка имеет высоту 98 мм для степени сжатия 6,7; 96,7 мм — для степени сжатия 7,15 и 95,4 мм — для степени сжатия 7,65.

А вот цитата из каталога конструктивных изменений:

На автомобилях «Волга», предназначенных для экспорта, устанавливают двигатели различной мощности: 71л.с. со степенью сжатия 6,7; 75л.с. со степенью сжатия 7,15; 80 л. с. со степенью сжатия 7,65. Конструктивно двигатели различаются только высотой головок цилиндров и длиной штанг толкателей клапанов. Для отличия головок между свечами первого и второго цилиндров выбивают буквенную маркировку. При этом головки цилиндров монтируются у двигателей со степенью сжатия: 6,7 - без буквы; 7,15 - с буквой Д1; 7,65 - с буквой Д. Высота головой приведена в таблице.(6,7 - 98 мм; 7,15 - 96,7 мм; 7,65 -95,4 мм.). Глубина камеры соответственно 19,2мм; 17,9мм; и 16,6мм. Штанги толкателей клапанов для двигателей со степенью сжатия 6,7 имеют длину 287 мм; посредине стержня имеется маркировка зеленой краской (дет. 21-1007175-Б). Длина штанг толкателей клапанов со степенью сжатия 7,15 и 7,65 составляет 284,5 мм; маркировка - желтой краской (дет. 21-1007175). На двигатели, имеющие степень сжатия 6,7 устанавливают свечи типа А14У, а со степенью сжатия 7,15 и 7,65 - типа А11У.

А теперь — к практике. Вначале, не разобравшись как следует в вопросе, я снял со своей ГБЦ 2 мм (обошлось мне это в 80 гривен). Степень сжатия получилась примерно 7.4. И на А-76 замучила детонация. Как выяснилось, А-80, о котором шла речь в книгах — это действительно совсем не то, что АИ-80, который в наличии сейчас. На самом деле АИ-80 — это то же, что А-76. А-80 у нас не встречается, просто букву «И» любят терять на заправках. (Хотя, 7.4 меньше, чем 7.5 или 7.65). И для нормальной работы надо было либо мешать его с 92-м, либо «вернуть» полмиллиметра на головку (путём использования второй прокладки). Был и вариант получше — поставить автоматический октан-корректор с датчиком детонации, что я и сделал (поставил АД5+). Со временем я ещё раз отдавал головку на фрезеровку, и теперь она на 4.1 мм меньше, чем была новая. Степень сжатия — 8.5 (вычислено путём проливания камер сгорания). Бензин применяю АИ-92. Благодаря наличию АОК проблем нет. Без АОК не проверял.

В общем, рекомендации такие. Фрезеровать голову стоит. (Если только в вашей местности нет тяжких проблем с бодяжным бензином — тогда степень сжатия чем меньше, тем лучше). В любом случае. Но не более чем на 1.3 мм (оптимально — на 1 мм), если хочется, чтобы основным топливом был А-76 (АИ-80). Зачем это делать? При увеличении степени сжатия повышается мощность, крутящий момент и экономичность. Конечно, при соответствующем бензине. Но в том-то всё и дело, что до А-76 ещё запас есть. А вообще гулять, так гулять — считаю, что в наше время, когда А-76 отмирает как класс, есть смысл сразу переходить на АИ-92 и соответственно снимать с ГБЦ 3…4 мм. Это даст не только увеличение мощности и приёмистости, но и снижение расхода бензина, что при нынешней смехотворной разнице в цене на АИ-80 и АИ-92 даст определённую экономию. Это раньше снижение расхода компенсировалось более высокой ценой на АИ-92 и экономической выгоды практически не давало. Когда стоил бензин значительно дешевле, а разница в цене была гораздо больше, чем сейчас. Но времена меняются.

Ценителям оригинала: так как существовали заводские варианты с увеличенной степенью сжатия, то вполне легитимно это делать. Тем более что внешне это абсолютно неотличимо. Зато уйдёт одна из причин неторопливости машины — дефорсированность мотора. Так что при следующем ремонте мотора или снятии ГБЦ не поленитесь отвезти её на фрезеровку — это недорого (около 100 гривен) и быстро… Заодно неизбежно поведённая за десятки лет головка (перегревы бывают) обретёт плоскость.

Для расчёта степени сжатия вашего конкретного двигателя рекомендую воспользоваться специальным калькулятором. Исходные данные — объём камеры сгорания (измеряется с помощью керосина) и объём прокладки (10 см³). Диаметр цилиндра и ход поршня все знают. Подробнее про степень сжатия и её расчёты см. соответствующую ветку.

[Shtabs]

Я брал штанги длиной 283 мм при высоте головки блока цилиндров 94.0 мм.

Возможно, что и хватило, но опасность перекрытия отверстия для смазки штанги очень велика + не будет возможности отрегулировать клапан - регулировочный болт может упереться в коромысло.