Рабочая температура двигателя змз 402 волга
Температура двигателя какой она должна быть и почему?
Есть такая книга "Двигатели автомобиля Волга", под ред. зам. главного конструктора ЗМЗ Калашникова А.А. 1999 г.
По ней оптимальная температура:
дв. 406 80-90 *С (стр. 35)
дв. 402 85-90 *С (стр. 116)
Про термостат написано одинаково, что начинает открываться при 78*С и полностью открыт при 94*С.
Не верится, что проводились какие-то испытания по температуре на заводе и был выбран лучший диапазон, больше похоже на то что отталкивались от температуры кипения воды - кипит значит перегрев, возможно история уходит корнями в глубокое прошлое автомобилестроения =)
Мой вопрос - какие негативные последствия ожидаются если снизить рабочую температуру 402 двигателя до 70*С ?, кроме того, что в салоне зимой станет прохладнее. увеличится расход масла, ухудшится воспламенение смеси.
Идея немного увеличить ресурс двигателя, масла.. оставить запас по температуре на случай проблем с помпой или ремнём, держаться подальше от температуры при которой плывёт ГБЦ и вдавливает прокладку в центре мотора. ну в общем всё в таком плане, сделать мотор похолоднее, в майке зимой езжу за рулём редко =)
Заранее спасибо за аргументированные соображения.
Пришло в голову > Про термостат написано одинаково, что начинает открываться при 78*С и полностью открыт при 94*С.
> Мой вопрос - какие негативные последствия ожидаются если снизить рабочую температуру 402 двигателя до 70*С ? .
Сдаётся мне, что можно снизить температуру открытия термостата, но снизить именно рабочую температуру двигателя именно до 70°C вряд ли удастся. Во-первых, в разных точках двигателя температура разная, а во-вторых, от температуры открытия термостата зависит весьма косвенно, есть много других факторов, которые в совокупности удерживают температуру двигателя на некотором усреднённом уровне.
Рабочая температура двигателя должна быть не ниже 80 граудсов, для 402 это 80-85 а для 406 это 90-95, к сожалению то что написано в книжке далеко не факт и взято а вернее тупо перепечатано из книг ранних выпусков когда 406-го мотора ещё и в помине не было.
Лучше смотреть на датчики температуры и момент включения вентилятора, особенно на последних выпусках когда вентилятором начал рулить МИКАС.
Дело в том что помимо зазоров недогрев двигателя приводит к выпадению в осадок присадок из масла. В результате на клапанной крышке образуется "гуталин" который как раз и состоит из этих присадок. Особенно это заметно на 402-м моторе, 406-й погорячее и если ещё и термостат на 87-88 градусов то гуталина практически нет.
Вот и делай выводы.
80-85 для 402 мне нравится больше, а как называется правильная книга? - в целях повышения образованности так сказать =).
про масло ты уверен, что это не симптом перегрева?
про масло 100% уверен, нам это преподавали ещё в институте. Причём в частности на 402-м гуталин образуется на передней части клапанной крышки, т.е. там где немножко холоднее от набегающих потоков воздуха.
Привальная книжка на 402-й есть у меня, на 406-й тоже есть, но в виде отдельного мануала по двигателю а не то что написано и приложено к машине в виде брошюры.
Поправка > . держаться подальше от температуры при которой плывёт ГБЦ и вдавливает прокладку в центре мотора.
Её ж в центре не вдавливает, а наоборот, получается прорыв горячих газов, которые прокладку выжигают.
По части технической целесообразности снижения рабочей температуры спорить можно долго (лично я с приведёнными аргументами согласен), тут важнее субъективное ощущение, что всё надёжно, не подведёт. И при обнаружении на показометре повышения температуры ещё в пределах нормы есть время принять меры, например долить ОЖ, пока не вскипел, а меньшая разница температур только на руку, время экономит.
Кстати, почему не рекомендуют ехать с непрогретым движком.
1. Холодное=вязкое масло хуже смазывает трущиеся поверхности. При увеличении трения температура автоматом повышается, но это компенсирует износ весьма частично. А для изношенного движка как раз лучше густое (холодное) масло.
2. Наибольшее влияние температуры испытывает пара поршень-цилиндр (причём охлаждается ОЖью только цилиндр), при рабочей температуре между ними образуется некоторый зазор, выбираемый кольцами, на холодном движке он, по смыслу, меньше, возможно подклинивание и задиры. Но сомневаюсь, что недогрев на 15°C может дать такой эффект (то же самое с загущением масла).
На момент поездки в отпуск расход был примерно 1,5л на 4000-5000
Ну и после пробега от Москвы до Краснодара начал стремительно расти .
Причина - повышенный износ колец ЦПГ.
В принципе для двигателя с пробегом больше 200 тысяч км это вполне нормально. Как правило эти двигатели больше 150тысяч до капремонта никогда не ходили, так что можно сказать что мой - рекордсмен.
А. забыл. Стояло ГБО, с ним двигатель живёт подольше.
в данном случае с давлением всё было в норме а вот колечки подзалегли похоже, вот и всё. Т.е. начался жор масла.
Кстати МС-20 не перемешивается с водой, т.е. не создаёт эмульсии. Применяется на тепловозах, иногда с влагоотделителя при пробитой прокладке у тепловоза по ведру воды сливают в лёгкую а эмульсии нет.
Про прокладку ГБЦ не хочу долго болтать, на газклубе можешь найти мнение, что ГБЦ подвержена чему-то вроде "подкручивания" относительно блока, на одном форуме, что в центре мотор нагревается больше и гильзы её вдавливают. одни сажают на солидол, другие мажут герметиком, третьи не мажут и у тех и у других ездит в т.ч. с затяжкой на коленке динамометрической трубой =), сравнить ресурс разных прокладок ГБЦ при разных способах установки, условиях эксплуатации и т.п. будет сложно.
По п. 1 - если масло загустело настолько, что не поступает это понятно, а если поступает - то как понять хуже смазывает? =)
По п. 2 - на счёт зазоров в поршневой группе мне кажется зазоры на холодном двигателе больше, а не меньше и в любом случае должен быть какой-то диапазон температур в котором это изменение не значительно, вот и мысль - "идти" по нижней кромке диапазона или еще ниже.
Еще на эту тему для моторов 402 и 406 зазоры одинаковые 0,024-0,048 мм. а диапазон температур в инструкции отличается на -5*С для 406, мне интересно почему это так и как это было расчитано.
По пунктам > По п. 1 - если масло загустело настолько, что не поступает это понятно, а если поступает - то как понять хуже смазывает? =)
> По п. 2 - на счёт зазоров в поршневой группе мне кажется зазоры на холодном двигателе больше, а не меньше
Это на незаведённом, а на работающем непрогретом поршень быстро расширяется, а гильза ещё холодная, в мороженом антифризе с высокой теплоёмкостью, расширяется дольше. И снова та же картина: на совсем холодном движке ситуация с зазорами пугающая, а недостаток 15° заметной роли не играет (по смыслу).
По давлению могу сказать из личного опыта - исправная система охлаждения и на Волге и на Жигулях - ничего не кипит и без давления, даже на обычной воде.
Смысл тогда поднимать температуру кипения ОЖ давлением, если при исправной системе и так не кипит?
Предположение про больший ресурс при 70 градусах лично моё ощущение, основанное предположим на том, что если проблемы с АКБ вылезают с заморозками, то проблемы с охлаждением вылезают весной-летом.
Т.е. зимой когда кран печки открыт даже "самодувом" мотор охлаждается лучше чем летом, скорее всего его реальная температура зимой на несколько градусов ниже чем летом, просто по приборке этого не видно.
Вопросы печки тесно связаны с утеплением салона, уплотнителями дверей и т.п., можно решить отдельно.
Про зазоры вот не знаю, что сказать. ну допустим они увеличатся даже на 15% по-моему не критично.
Конечно если помпа не работает далеко не уедешь всё равно, но мне кажется мотор чуть холоднее менее критично, чем чуть горячее. в данном случае для меня эффективность в том, чтобы не разбирать мотор и лучше даже чуть больше потратить на долив масла. Как-то так.
Мои мысли по поводу Счастье не в значении температуры двигателя, а в её стабильности. При определённой температуре размеры деталей имеют определённую величину, и в соответствии с этими размерами они притираются. При отклонении от этой температуры детали начинают притираться по-новому, а при возврате - по-старому, т.е. получается лишний износ. Вот поэтому каждый пуск холодного двигателя изнашивает его сильнее нормальной эксплуатации.
Конструкторы выбирают конкретную температуру во-первых из соображения необходимости запаса, а снизу эта температура ограничена возможностями радиатора и вентилятора. Чем выше температура, тем меньший радиатор потребен, т.к. горячая вода охлаждается эффективней тёплой.
Если условия эксплуатации позволяют стабильно держать 70 градусов, ну то есть нечасто вверх будет уходить стрелка, то можно перейти на эту температуру: однократное переприрабатывание нестрашно. А если радиатор будет то держать 70, то не держать, то ну его на.
В Таиланде ездят по рекам на моторных лодках, а моторы - от заднеприводных автомобилей. Весь агрегат (мотор, сцепление, коробка) устанавливается, как получится, из коробки торчит труба длиной 2 метра, из трубы торчит вал и гребной винт. Двигатель охлаждается водой реки, запускаемой в двигатель без радиатора и термостата, т.е. температура двигателя - градусоа 20-30. И ничего.
ГАЗ 24 V8 GAZILLA › Бортжурнал › Характеристики, описание и тюнинг двигателя ЗМЗ-402.
90.
Ресурс двигателя, тыс. км:
— по данным завода: 200;
— на практике:
200
— без потери ресурса:
120-130.
Двигатель устанавливался:
ГАЗ 2410;
ГАЗ 3102;
ГАЗ 31029;
ГАЗ 3110;
ГАЗ 31105;
ГАЗ Газель;
ГАЗ Соболь.
* — для двигателей ЗМЗ 4021.10 и 4025.10
** — вес двигателя для Газели
Характеристики и оборудование двигателя ЗМЗ-402
Двигатель ЗМЗ-402 (ГАЗ-402)- бензиновый, карбюраторный, 4-цилиндровый с рядным расположением цилиндров и алюминиевым блоком.
Двигатель ЗМЗ-402 широко распространен на автомобилях ГАЗ-3110 Волга, Газель ГАЗ-2705.
Двигатель ГАЗ-402 простой и неприхотливый, он несложен в техническом обслуживании и не требует высокой квалификации обслуживающего персонала.
Для снижения загрязнения окружающей среды двигатель оборудован системой рециркуляции отработавших газов.
Мотор предназначен для установки на грузовые автомобили малой грузоподъемности.
Сцепление: диафрагменное, электрооборудование: номинальное, напряжение 12V
Технические характеристики двигателя ЗМЗ-402 автомобилей ГАЗ-3110 Волга, Газель ГАЗ-2705
Количество цилиндров — 4
Рабочий объем, л — 2,445
Степень сжатия — 8,2
Номинальная мощность брутто при частоте вращения коленчатого вала мин1, кВт (л.с.) — 73,5 (100) 4500
Максимальный крутящий момент брутто при частоте вращения коленчатого вала мин Л Нм (кг/см) — 182,4(18,6) 2400-2600
Минимальный удельный расход топлива, г/кВт (г/лсч) — 292,4 (215)
Диаметр цилиндра и ход поршня, мм — 92x92
Тип двигателя — Бензиновый карбюраторный
Блок цилиндров и головка блока ЗМЗ-402 автомобилей ГАЗ-3110 Волга, Газель ГАЗ-2705
Блок цилиндров двигателя ЗМЗ-402 автомобилей ГАЗ-3110 Волга, Газель ГАЗ-2705 отливается из алюминиевого сплава и составляет одно целое с верхней частью картера.
Блок цилиндров имеет открытую вверх полость водяной рубашки, в которую вставляются чугунные гильзы с опорой в дно этой полости.
По контуру верхней плоскости блока цилиндров расположены десять бобышек для крепления головки цилиндров.
Нижняя (картерная) часть блока разделена на четыре отсека поперечными перегородками, в которые устанавливаются коренные подшипники коленчатого вала.
Крышки коренных подшипников изготовлены из ковкого чугуна; каждая крышка крепится к блоку цилиндров ЗМЗ-402 (ГАЗ-402) двумя шпильками диаметром 12 мм.
В первой крышке торцы обработаны совместно с блоком для установки шайб упорного подшипника.
Крышки подшипников растачиваются в сборе с блоком, при ремонте их надо устанавливать на свои места. Для облегчения установки на всех крышках, кроме первой и пятой, выбиты их порядковые номера.
К переднему торцу блока на паронитовой прокладке крепится отлитая из алюминиевого сплава крышка распределительных шестерен с резиновой манжетой для уплотнения носка коленчатого вала.
К заднему торцу блока цилиндров ГАЗ-402 автомобилей ГАЗ-3110 Волга, Газель ГАЗ-2705 шестью болтами крепится отлитый также из алюминиевого сплава картер сцепления.
Точное расположение картера сцепления, необходимое для правильной работы коробки передач, обеспечивается двумя установочными штифтами диаметром 13 мм.
Задний торец картера сцепления и отверстие в нем для установки коробки передач для обеспечения соосности первичного вала КПП с коленчатым валом обрабатываются в сборе с блоком и поэтому картеры сцепления не взаимозаменяемы.
Цилиндры двигателя выполнены в виде легкосъемных мокрых гильз, отлитых из специального износостойкого чугуна. Гильза цилиндров вставляется в гнездо блока нижней частью.
В плоскости нижнего стыка гильза ЗМЗ-402 автомобилей ГАЗ-3110 Волга, Газель ГАЗ-2705 уплотнена прокладкой из мягкой меди толщиной 0,3 мм, а по верхнему торцу — прокладкой головки цилиндров.
Для надлежащего уплотнения верхний торец гильзы выступает над плоскостью блока на 0,02-0,1 мм. При этом медная прокладка должна быть обжата.
Для надежного уплотнения необходимо, чтобы разница выступания гильз над плоскостью блока ЗМЗ-402 на одном двигателе была в пределах 0,055 мм.
Это достигается (на заводе) сортировкой гильз цилиндров по высоте (от нижнего стыка до верхнего торца) и блоков по глубине проточки под гильзу (от его верхнего торца) на две группы.
Головка блока цилиндров ЗМЗ-402 автомобилей ГАЗ-3110 Волга, Газель ГАЗ-2705 общая для всех цилиндров, отлита из алюминиевого сплава и подвергнута термообработке (закалке и старению).
Седла всех клапанов вставные, изготовлены из жаропрочного чугуна высокой твердости. Направляющие втулки клапанов металлокерамические.
При сборке с головкой седла и втулки клапанов охлаждаются, а головка нагревается. Дополнительно металл головки вокруг седел обжимается с помощью оправки. Фаски в седлах и отверстия во втулках обрабатываются в сборе с головкой.
Головка блока цилиндров ГАЗ-402 крепится к блоку десятью стальными шпильками диаметром 12 мм. Под гайки шпилек поставлены плоские стальные термоупрочненные шайбы.
Между головкой и блоком цилиндров устанавливается прокладка из асбестового полотна, армированного металлическим каркасом и покрытого графитом. Окна в прокладке под камеры сгорания и отверстие масляного канала окантованы жестью. Толщина прокладки в сжатом состоянии 1,5 мм.
Правильное положение головки на блоке обеспечивается двумя установочными штифтами — втулками, запрессованными в блок цилиндров (в бобышки шпилек крепления головки).
Головки блока цилиндров двигателей ЗМЗ-402.10 и ЗМЗ-4021.10 различаются по объему камер сгорания. Увеличение степени сжатия двигателя ГАЗ-402.10 получено за счет дополнительной фрезеровки нижней плоскости головки на 3,6 мм (высота головки двигателя ГАЗ-402.10 составляет 94,4 мм, высота головки двигателя ЗМЗ-4021.10 равна 98 мм).
Объем камеры сгорания при поставленных на место клапанах и ввернутой свече равен 74-77 см3 для двигателя ЗМЗ-402.10 и 94-98 см3 для двигателя ГАЗ-4021.10. Разница между объемами камер сгорания одной головки блока не должна превышать 2 см3.
Корпусные детали двигателя ГАЗ-402 (ЗМЗ-402) автомобилей ГАЗ-3110 Волга, Газель ГАЗ-2705 — блок и головка цилиндров не требуют обслуживания за исключением очистки от пыли и грязи и подтяжки резьбовых соединений.
Через каждые 20000 км пробега необходимо проводить подтяжку головки блока цилиндров, проверку и регулировку зазоров между клапанами и коромыслами.
Гайки шпилек крепления головки блока цилиндров затягиваются от середины головки к торцам (переднему и заднему) Затяжку и проверку затяжки следует делать на холодном двигателе.
Если эту операцию выполнить на горячем двигателе, то после его остывания затяжка гаек окажется неполной вследствие большой разницы в коэффициентах линейного расширения материала головки, блока и шпилек.
Неисправности и ремонт двигателя Волга/Газель ЗМЗ-402
Двигатель ЗМЗ-402 один из самых известных и массовых моторов из Заволжья, представляет собой алюминиевый блок, с мокрыми гильзами из чугуна, с нижним расположением распредвала, клапана в движение посредством штанг и коромысел, по сути, это слегка доработанный ЗМЗ 24Д, в котором изменили выпускной коллектор, шпильки ГБЦ, установили распредвал с подъемом 9.5, вместо 9мм, немного подкорректировалась сама головка, поменяли маслянный насос, а так же изменены другие, менее значимые, вещи.
Двигатель ЗМЗ-402 есть высшая точка развития мотора ГАЗ 21, того самого движка конструкции 50-х годов…
Модификации двигателя ЗМЗ 402:
1. ЗМЗ 402.10 — основной и самый распространенный движок, СЖ 8.2, использует 92-й бензин. Используется на Волгах
2. ЗМЗ 4021.10 — мотор со сниженной СЖ до 6.7, под 76-й бензин. Используется на Волгах
3. ЗМЗ 4022.10 — двигатель с с форкамерно-факельным зажиганием. Этот тип мотора отличался другой ГБЦ, впуском, выпуском, другим распредвалом, измененным карбюратором и, в целом, более сложной конструкцией. Все эти нововведения должны были повысить тахнические характеристики, экономичность, токсичность и прочее. На выходе получился конструктивно сложный мотор, экономичность была не столь заметна и требовались дальнейшие работы по его совершенствованию, поэтому в 1992 году, производство форкамерных двигателей было свернуто.
4. ЗМЗ 4025.10 — аналог ЗМЗ 4021.10, но для автомобилей семейства Газель.
5. ЗМЗ 4026.10 — аналог ЗМЗ 402.10, но для автомобилей семейства Газель.
Неисправности двигателей ЗМЗ 402
1. Самым известным слабым местом 402-го движка является задний сальник коленвала, который не что иное, как веревка пропитанная графитовой смазкой, держит она до 2500 об/мин, после превышения данного порога, ее свойства теряются и она начинает гнать масло наружу. Замена сальниковой набивки на ЗМЗ 402 решает все вопросы.
2. Конструкция от карбюратора до головы так же кривая, поэтому на холостых в цилиндры смесь подается не совсем равномерно, отсюда на холостом ходу у ЗМЗ-402 различные дергания, вибрации и прочие прелести жизни.
3. Стук двигателя ЗМЗ-402, обычно в этом виноваты неотрегулированные клапана, работы по регулировке зазоров клапанов, нужно проводить каждые 15000 км, некоторые владельцы ставят гидрокомпенсаторы на змз 402 и вопрос частично решается. Если же клапана в норме, тогда стук провоцирует распредвал либо шатунные вкладыши.
4. Вибрация ЗМЗ 402. Обычно ее провоцируют подушки, если же опоры в норме, тогда дело в дисбалансе КШМ, карбюраторе или системе зажигания.
5. Перегрев двигателя. Для ЗМЗ-402 данное явление норма, проблема в термостате, помпе либо воздушная пробка в системе охлаждения. В принципе, конструкция системы охлаждения 402-го мотора такова, что центральная часть ГБЦ греется сильнее и со временем происходит вдавливание шайб и ослаблением гаек, если их своевременно не подтянуть, вас ждет прогар прокладки.
Вышеназванные неисправности, естественно, не все, это самые основные и наиболее распространенные проблемы, список можно продолжать вечно, владелец автомобиля с двигателем ЗМЗ-402 должен четко понимать, он обладатьель ретро мотора и быть готовым к любым его капризам.
Плюсы у двигателя ЗМЗ 402 тоже есть, это простота, живучесть и ремонтопригодность, достать запчасти на Волгу/Газель не проблема в любое время дня и ночь, в любой точке СНГ. Приличный ресурс, если за мотором следить, передвигаться аккуратно и не выкручивать его без причины, то прослужит от 200 и более тыс.км.
В общем и целом, по меркам 60-70х годов, мотор хороший, но время идет, все развивается, совершенствуется и по меркам XXI века, его место в музее, куда он и был отправлен в 2006 году. У 402-го движка есть много копий, это двигатели производства УМЗ 451, 414, 417, 421, некоторые из них выпускаются и по сей день, у всех этих моторов был один общий прародитель — ГАЗ 21 и конструкция практически один в один.
Тюнинг двигателя Волга/Газель ЗМЗ-402
Форсирование ЗМЗ 402.
Как форсировать двигатель ЗМЗ 402 правильно и без потери ресурса, для этого нам потребуется увеличить диффузоры карбюратора до 26/30мм, установить распредвал (например ОКБ Двигатель 35) и прямоточный выхлоп равного диаметра по всей длине. Данный тюнинг можно запросто произвести своими руками, мощность двигателя на выходе составит 120-130 л.с. Для повышения эффективности, можно отфрезеровать головку блока цилиндров до высоты 93мм, под увеличение степени сжатия, это даст еще несколько лошадей.
Ставить более злой распредвал и крутить в небеса смысла нет, на ЗМЗ-402 используется тяжелая тракторная поршневая группа, весь плюс уйдет на инерционные потери и трение, данным шагом кроме скорейшего капитального ремонта, ничего не получим. Можно попробовать решить вопрос установкой кованной облегченной поршневой, облегченным коленвалом, отбалансировать и все равно после 6000 об/мин мотор будет сдуваться, благодаря особой конструкции ГБЦ, этот вопрос нерешаем, а покупка ковки совершенно нерационально.
ЗМЗ-402 Турбо. Компрессор на 402 мотор
Самый простой способ надуть Волгу, это купить компрессор, например SC-14 и дуть в карбюратор. Усиливать ШПГ не нужно, давление до 0.5-0.7 бар она держит, выхлоп нужно заменить на полностью прямоточный. Данный метод элегантностью исполнения не отличается и поэтому, чтоб получить серьезный эффект, нам нужно переводить мотор на инжектор, менять ШПГ и коленчатый вал на кованные, ставить распредвал, ресивер, компрессор SC-14 или Eaton M90, настраивать все на январе онлайн. Это поедет быстрее 406-го мотора, но стоимость…
Чтоб касается турбины, кроме вышеобозначенного, нам потребуется турбокит либо собирать его самому, варить коллектор под турбину, сама турбина, пайпинги, форсунки 440сс, подбирать валы, выхлоп на 63-76 трубе, нужно обязательно инжектировать двигатель и в конце концов стоимость выльется в 2-3 цены автомобиля. Поэтому турбину на 402 двигатель никто не ставит. Лучший выбор модернизации ЗМЗ 402 это либо атмосферный вариант либо замена на ЗМЗ 406 мотор или 1JZ-GTE.
1JZ на Волгу
Двигатель 1JZ-GE / 1JZ-GTE один из самых распространенных вариантов свапа на Волгу, становится без особых проблем, более того, ГАЗ 3102 с завода выпускались с таким мотором, поэтому это самый оптимальный выбор по модернизации вашего ЗМЗ-402, ищите донора, ищите сервис с опытом таких работ (благо их немало), оформляйте переделку и наслаждайтесь существенно возросшей мощностью, экономичностью, тишиной и надежностью легендарного мотора 1JZ.
Технические характеристики ЗМЗ 402
Проектировался двигатель ЗМЗ 402 из мотора 24Д в 70-х годах, прототип которого использовался, еще в «полуторках» ГАЗ-56 и ГАЗ-21. Изначально был цельноалюминиевым, со штангами и коромыслами механизма ГРМ и нижним распредвалом. Уплотнение коленвала осуществлялось пропитанным графитовой смазкой жгутом, а не полноценным резинотехническим изделием.
ДВС ЗМЗ 402
Текущий ремонт и обслуживание можно было производить, не только в гараже, но и в чистом поле, «на коленке» ввиду предельно простой конструкции. Однако для капремонта требовался тельфер или кран-балка, поскольку силовой привод весит под 200 кг, учитывая навесное оборудование.
Использована в двигателе простая, примитивная старая конструкция с газораспределительным механизмом по схеме OHV, паранитовыми и асбестовыми прокладками, алюминиевым блоком, головкой и ее крышкой, чугунными коллекторами впуска и выпуска.
Конструкция ЗМЗ 402
Рядная 4-х цилиндровая схема двигателя предназначена для продольного расположения под капотом.
Основные технические характеристики ЗМЗ 402 выглядят следующим образом:
смешанный цикл 6,6 л/100 км
маховик – 62 – 87 Нм
болт сцепления – 19 – 30 Нм
крышка подшипника – 68 – 84 Нм (коренной) и 43 – 53 (шатунный)
В таблице приведено описание базового мотора, которое подходит для всех вариантов этой серии.
Особенности конструкции
В сравнении с «нулевым» прототипом двигатель ЗМЗ 402 получил весьма незначительные улучшения конструкции, так как задача увеличить мощность не стояла:
- изначально блок цилиндров отливался в кокиль, гильзы цилиндров фиксировались в расточке верхней плиты, по верхнему буртику;
- затем руководство завода перешло на технологию литья под давлением, верхняя рубашка стала открытой, гильзы крепились внутри нижнего пояса;
- позже производитель вновь вернулся к кокильному литью, поэтому в машинах эксплуатируются, и те, и другие блоки.
Разобранный мотор
Очередной особенностью силового привода является использование масляного радиатора, чтобы система охлаждения работала эффективнее.
Масляный радиатор
Газораспределительный механизм имеет морально устаревшую уже на момент создания ДВС схему OHV – распредвал снизу, управление коромысло-штанговым механизмом. Именно из-за этого узла мотор получился очень тяжелым, несмотря на легкий блок цилиндров.
Перечень модификаций ДВС
Маркировка ЗМЗ 402 – это целое семейство однорядных 4 цилиндровых моторов, в которое входят модификации:
-
10 – базовая версия со степенью сжатия 8,2 под топливо АИ-92 для комплектации автомобиля Волга;
При этом навесное оборудование осталось без изменений. В модификациях движков использована заводская форсировка механическим способом без применения турбины.
Плюсы и минусы
Основными недостатками серии двигателей ЗМЗ 402 являются:
- морально устаревшая конструкция ГРМ;
- головка блока цилиндров затрудняет тюнинг;
- очень слабые прокладки и задний сальник коленвала;
- высокие вибрации, приводящие к ослаблению резьбовых соединений.
Асбестовая прокладка ГБЦ
С другой стороны, мотор очень надежный, рассчитан на высокие эксплуатационные нагрузки. При нормальном обслуживании реальный ресурс составляет 300 – 350 тысяч км пробега.
Список моделей авто, в которых устанавливался
Создавался мотор ЗМЗ 402 для Горьковского и Ульяновского автозаводов, Рижской автобусной фабрики, поэтому применялся для комплектации автомобилей:
- ГАЗ-24-10 Волга – 1985 – 1993;
- ГАЗ-3102 Волга – 1981 – 2006, только форкамерные модификации ДВС;
- ГАЗ-31029 Волга – 1992 – 1997;
- ГАЗ-3110 Волга – 1997 – 2005;
- ГАЗ-31105 Волга – 2002 – 2006;
- ГАЗ-3302 Газель – 1994 – 2003;
- ГАЗ-33023 Газель-Фермер – 1995 – 2003;
- ГАЗ-2705 Газель грузопассажирская – 1995 – 2003;
- ГАЗ-3221 Газель микроавтобус – 1996 – 2003;
- ГАЗ-32213 Газель микроавтобус повышенной комфортности – 1996 – 2003;
- ГАЗ-322132 Газель маршрутное такси (сдвижная дверь) – 1996 – 2003;
- ГАЗ-32214 Газель «скорая помощь» – 1996 – 2003;
- РАФ-М1 Роксана и РАФ-М2 Стилс – выпущены в единственном экземпляре, не пошли в серию;
- РАФ-33111 – грузовик двухместный бортовой 1 т;
- РАФ-22038 – маршрутное такси, небольшие объемы производства;
- РАФ-22039 – маршрутное такси крупногабаритное.
Характеристики двигателя позволяли использовать его в Газелях спецтехники, линейка которых выпускалась Мытищинским заводом Купава. В Украине Часовоярский ремзавод собирал автобусы Рута с этими моторами, Черниговский завод – Богдан-А049 и ТУР-А049, Бориспольский автозавод – БАЗ-2215 Дельфин.
БАЗ Дельфин
Социальные (реанимация и катафалк) и школьные автобусы с силовым приводом ЗМЗ 404 собирал Семеновский авторемонтный завод с 1995 по 2006 год. Некоторые детали использовались в двигателях УАЗ в качестве комплектующих.
Регламент обслуживания ЗМЗ 402
Официальный мануал содержит сроки замены расходных материалов, чтобы двигатель ЗМЗ 402 прослужил весь заявленный ресурс:
- моторное масло через 10000 км;
- охлаждающая жидкость после 60000 км или 2 лет эксплуатации;
- регулировка тепловых зазоров клапанов каждые 15000 км;
- протяжка гаек ГБЦ каждые 20000 км;
- картридж воздушного фильтра служит 20000 км, а топливный фильтр 30000 км.
Изначально в устройство ДВС заложены очень ненадежные прокладки. Пропитанный графитом асбестовый лист толщиной 1,5 мм между блоком и головкой нормально держит температуру, но от вибраций ослабляются гайки. Крышка ГРМ и поддон картера уплотняются паранитовыми прокладками, обладающими низким ресурсом и маслостойкостью.
ГРМ привод зубчатым колесом
Ни ремня, ни цепи ГРМ здесь нет, передача вращения на нижний распредвал осуществляется зубчатой шестерней. Ее ресурс значительно выше, но контроль за состоянием венца необходим периодически.
Обзор неисправностей и способы их ремонта
В принципе, мотор ЗМЗ 402 недоработан изначально, так как на момент создания уже были более прогрессивные технические решения. Основным достоинством является безопасность при срезании зубьев шестерни ГРМ – поршень не гнет клапана.
Зато коленвал шлифуется бесцентровым методом, возникают радиальные биения, при оборотах свыше 2500 – 2700 мин -1 веревочный задний сальник не справляется с задачей. Выхлоп идет в картер, повышается давление масла. Характерны для моторов семейства ЗМЗ 402 следующие неисправности:
Течь масла | прокладка прогорает из-за более сильного нагрева средней части ГБЦ | замена прокладки и своевременная протяжка |
Перегрев мотора | поломка помпы, термостата, воздушная пробка в системе охлаждения | замена помпы/термостата, удаление пробки |
Вибрации | дисбаланс системы зажигания, карбюратора или КШМ, износ подушек | балансировка систем, замена подушек |
Стук может возникать во вкладышах подшипников коленвала и клапанах, исчезает после замены.
Варианты тюнинга мотора
В заводской комплектации двигатель ЗМЗ 402 выдает 182,4 Нм крутящего момента и 100 л. с. мощности, поэтому для увеличения этих характеристик может использоваться механический тюнинг нескольких видов:
- расточка цилиндров под гильзы – максимум 100 мм диаметра;
- шлифовка ГБЦ – повышает степень сжатия для использования топлива с большим октановым числом АИ-95;
- модернизация выпускного тракта – увеличение диаметра выхлопного патрубка.
Тюнинг ЗМЗ 402
Первый способ опасен перегревом силового привода, так как толщина стенок блока снижается на 4 мм, капремонт потребуется быстрее. В последнем варианте снижается экологичность ДВС. Изготовителем рекомендовано либо использовать инжектирование, что очень дорого либо применить более простой, но менее эффективный тюнинг:
- замена свечей модификациями с иридиевыми контактами и высоковольтных проводов;
- облегченный распредвал с регулировкой настроек клапанов, установленных с завода;
- замена карбюратора производителя К-151 более свежими версиями, например, Солекс;
- использование облегченной ШПГ и маховика;
- расточка седел клапанов и замена их модификациями большего диаметра.
Комплексный механический тюнинг позволяет добавить 30 л. с мощности максимум. Турбировать моторы производитель не рекомендует, так как это резко снижает ресурс.
Таким образом, мотор ЗМЗ 402 является базовым вариантом целой серии движков 402.10, 4021.10, 4022.10, 1025.10 и 4026.10. Изначально до 1980 года он маркировался ЗМЗ-24Д, устанавливался на Волги, Газели и РАФ.
Двигатель ЗМЗ 402
В 1981 году на Заволжском заводе, специализирующемся на выпуске автомобильных двигателей, начался выпуск самого массового отечественного мотора ЗМЗ 402. За время производства данный двигатель пережил много модификаций и устанавливался на разные модели автомобилей: ГАЗ 2410 Волга, Газ ГАЗЕЛЬ, Волга 3102, ГАЗ СОБОЛЬ, Волга 31105, Волга 3110, Волга 31029, УАЗ 469, УАЗ 4021.
История ЗМЗ 402
История создания ЗМЗ 402 начинается с далёких 50 годов. Именно тогда разрабатывалась конструкция мотора, ставшего основой для создания 402 двигателя. Его основатель, легендарный Советский конструктор Гарри Вольдемарович Эварт.
Перед талантливым конструктором, Советским правительством, было поставлено задание создать новый мотор для Волги. В результате долгой работы был создан четырёхтактный двигатель, объём 2.4 литра, с мокрыми вставными гильзами и нижним положением распределительного вала. Мотор с данными параметрами получил название ЗМЗ 24Д, у него были другие названия и модификации, ГАЗ 24, ЗМЗ 24. Серийный выпуск этого силового агрегата начался в 1968 году. Мотор постоянно совершенствовался и дорабатывался, а в 1981 г., вышла его улучшенная версия, под маркировкой ЗМЗ 402. Выпуск нового двигателя успешно продолжался более 35 лет, он стал самым массовым за всё время моторостроения. Последний двигатель 402 модели был собран в 2017 году. К тому времени было выпущено более 6 миллионов четыреста вторых двигателей. На смену ему пришёл более мощный и современный силовой агрегат ЗМЗ 406.
Виды выпускаемых модификаций ЗМЗ 402
Двигатель ЗМЗ 402 — это общее название модельного ряда движков, Заволжского завода по производству моторов.
В их семейство входят пять очень похожих двигателей, имеющих небольшие различия и своё предназначение:
- Самым распространённым и основным мотором считается 402.10. Его предназначение, комплектация легковых автомобилей Волга. Он рассчитан на использование бензина АИ 92, имеет сжатие 8.2:1.
- Второе место по значимости занимает двигатель, со СС 6.7 работающий на АИ 76. Его маркировка ЗМЗ 4021.10. Использовался на легковых автомобилях Волга.
- Двигатель ЗМЗ 4022.10 имел самое большое отличие от основной модели. Его конструкция на то время была слишком сложной: использовался другой распределительный вал, карбюратор, выпуск и впуск имели другую конструкцию. Самое значимое отличие — использование форкамерно-факельного зажигания. Все эти головоломки, должны были решить проблему вредных веществ в выхлопных газах и значительно сократить расход горючего. Однако желаемого результата по экономии и экологии получено не было. Поэтому такой мотор не получил широкого распространения, а в 92 году выпуск форкамерных движков полностью прекратился.
- 4. Силовой агрегат ЗМЗ 4026.10 работает на 92 бензине, он является аналогом модели 402.10. Основное отличие, это его предназначение. Данная модификация использовалась на Газелях.
- 5. Пятая модификация ЗМЗ 4025.10, тоже предназначалась для Газелей. По большому счёту это тот же 4021.10 работающий на АИ 76. Разница между ними, только в применении.
Технические данные ЗМЗ 402
Четырёхтактный бензиновый ДВС с рядным расположением четырёх цилиндров. Производился на ЗМЗ с 1981 г., по 2017 год.
- Точный объём мотора 2445 куб., сантиметров.
- БЦ изготовлен из особо прочного алюминия, гильзы мокрые, стальные имеют непосредственное соприкосновение с охлаждающей жидкостью.
- Система питания 402 мотора карбюратор.
- Ход поршня равен диаметру цилиндра,92 мм., в народе такие двигателя называют квадратными. Они отличаются высокой надёжностью.
- Работа цилиндров осуществляется в определённом порядке 1, 2, 4, 3.
- Степень сжатия зависит от модификации и применяемого вида бензина, для двигателей, где используется АИ 92 степень сжатия составляет 8.2:1, моторы с АИ 76 имеют степень сжатия 6.7:1.
- Мощность ЗМЗ 402 при 4500 оборотов мин., составляет 100 и 90 л., сил в зависимости от модели ДВС.
- Крутящий момент при 2500 оборотов мин., 182 и 172 Нм.
- Вес ДВС ЗМЗ 402 181, 184 килограмм.
Расход топлива
Средний расход горючего около 13 литров на 100 км., пробега.
Допустимый расход моторной смазки 0,1 л., на 1000 км пробега. Используемые виды масла: 15W40, 5W40, 10W40, 10W30. Объём масла в движке 6 л., при замене брать 5.8 л. Период замены моторной смазки по данным завода изготовителя 10000 км., чтобы увеличить ресурс ДВС лучше замену масла производить через 5 тыс., километров.
Нормальная рабочая температура ДВС 90C.
Ресурс двигателя
Ресурс работы ЗМЗ 402 по данным производителя 200 тыс., км. При правильном обслуживании и бережной эксплуатации этот мотор может проехать более 300 тыс., километров.
Описание особенностей ДВС ЗМЗ 402
ЗМЗ 402 является легендой отечественного моторостроения. Его корни уходят к первому двигателю для Волги — Газ 21. Силовой агрегат состоит из алюминиевого БЦ с мокрыми гильзами, это когда рубашка охлаждения проходит вдоль стенок стальной гильзы. Газораспределительный механизм, такой же как на ГАЗ 21, имеет нижнее размещение распределительного вала.
Клапана приводятся в работу с помощью коромысел, которые толкают штанги, получая импульс от распределительного вала. Схожесть с прототипом несомненно большая, но на 402 двигателе произошли изменения и доработки.
Изменения претерпел выпускной коллектор. Подъём распределительного вала стал на 0.5 мм больше. Раньше он был 9 мм., после доработки стал 9.5 мм. Изменились шпильки ГБЦ и сама головка. Масляный насос установили другой конструкции, были и другие небольшие изменения. Именно в таком виде дожил 402 двигатель до 21 века, завоевав большую армию ценителей, за простоту и ремонтоспособность.
Конструкция БЦ ЗМЗ 402
Блок цилиндров данного силового агрегата отливался из сплава прочного алюминия. Отливка изделия производилась по двум технологиям. Для повышения герметичности и лучшего заполнения микропор БЦ пропитывался и термически обрабатывался специальной смолой. Такая технология называлась — кокильное литьё. Так же, использовался метод литья под высоким давлением. Метод изготовления БЦ зависел от модификации двигателя и от года выпуска. Так БЦ ЗМЗ 4022.10 всегда отливали в кокиль. БЦ 4021.10 изготавливали только под высоким давлением. А самый распространённый движок 402.10 изготавливали разными способами в зависимости от года выпуска.
В зависимости от изготовления БЦ гильзы по-разному фиксируются в блоке. Так, для блока изготовленного кокильным методом, гильзы имеют верхний бури и фиксируются по верху БЦ. Блок цилиндров изготовленный под высоким давлением имеет сверху открытую рубашку и фиксация гильз в нём, происходит по дну БЦ.
Верхний контур БЦ имеет десять бобышек, предназначенных для крепления ГБЦ. Внизу блока находятся четыре отсека, разделяющиеся перегородками. Эти перегородки, в свою очередь служат, опорами для коренных подшипников коленвала ЗМЗ. Крышки подшипников выполняются из коварного чугуна и крепятся с помощью двух шпилек, имеющих диаметр 12 мм.
Крышка для первого подшипника, обрабатывается со стороны торцов, чтобы установить для упорного подшипника шайбы. Внутренние стенки всех крышек обрабатываются совместно с блоком. Поэтому при сборке, каждую нужно ставить на своё место. Три средние крышки имеют нумерацию. А первую с пятой перепутать невозможно, так как первая обрабатывается ещё и с торцов.
На торец БЦ, расположенный впереди, через поролоновую прокладку, устанавливается крышка шестерён. В крышке имеется манжета из резины, необходимая, чтобы уплотнить носок коленвала.
К торцу БЦ сзади, крепиться болтами, выполненный из алюминия картер сцепления. КС требует точной регулировки установочными штифтами. Точность установки необходима для безупречной работы МКПП.
Картер сцепления, его задний торец и отверстие под вал МКПП, для соблюдения соосности, обрабатываются совместно с БЦ. Поэтому нужно ставить только родной картер сцепления. С другого двигателя его поставить не получиться, будит нарушена соосность первичного и коленчатого вала.
Подробная разборка 402 двигателя
Цилиндры ДВС изготовлены из особо прочного чугуна, их конструкция представлена мокрыми вставными гильзами. Рубашка с охлаждающей жидкостью, в них, проходит непосредственно вдоль наружной стенки цилиндров. Фиксация гильз зависит от способа изготовления БЦ, конкретно об этом рассказано в начале главы. Уплотнение гильзы происходит внизу, медной мягкой прокладкой, а сверху, прокладкой ГБЦ.
Для надёжного уплотнения, верх гильзы, должен выступать над БЦ не менее чем на 0.02 мм., и не более 0.1 мм. Разница по высоте между гильзами, стоящими на одном двигателе, должны быть меньше 0.055 мм. Такая точность достигается путём сортировки и подбора гильз и блоков по допустимым расстояниям.
Конструкция ГБЦ ЗМЗ 402
ГБЦ данного двигателя общая для четырёх цилиндров. Отливается она, из особо прочного сплава алюминия, под высоким давлением. Сёдла для клапанов вставные, выполненные из особо прочного чугуна. Материалом изготовления втулок клапанов является металлокерамика.
При сборке ГБЦ используется уникальная технология, втулки и сёдла клапанов охлаждают, а головку нагревают. Метал головки дополнительно обжимается вокруг сёдел клапанов, при помощи оправки. Сёдла и втулки проходят тонкую обработку совместно с головкой БЦ.
ГБЦ ЗМЗ 402 к БЦ крепиться с помощью десяти шпилек, выполненных из стали, их диаметр составляет 12 мм. Для упрочненния, под гайки, устанавливаются стальные специальные шайбы.
Между ГБЦ и БЦ находиться асбестовая прокладка, она имеет графитовое покрытие и каркас из металлического армирования. Окна прокладки предназначенные для камер сгорания окантовываются жестью. Высота прокладки в сжатом виде не более 1.5 мм.
Теория ДВС: ГБЦ ЗМЗ-402
Правильно установить головку БЦ на блок, помогают два штифта, закрепленные в БЦ. Головки БЦ 402 и 4021 движков отличаются по размерам камер сгорания. Большая степень сжатия 402 мотора достигается благодаря увеличенной фрезеровки нижней части головки. Благодаря этому высота головки 402.10 движка меньше высоты 4021.10 мотора, 94.4 мм., и 98 мм., соответственно. Разница по высоте составляет 3.6 мм. За счёт этого получается СС 8.2:1, позволяющая 402 мотору работать на АИ 92 бензине. Вместо 4021 мотора, имеющего СС 6.7:1, и работающего на 76 бензине.
Конструкция коленчатого вала
Коленчатый вал ЗМЗ 402 выполнен из высоко прочного чугуна. Проходит динамическую балансировку совместно с диском сцепления и маховиком. Устанавливается коленвала на пять опор. Осевое смещение коленвала, ограничивается упорными шайбами в количестве двух штук. Они располагаются с двух сторон первого, по ходу движения автомобиля, коренного подшипника.
Особенности конструкции ГРМ
Распределительный вал нижнего расположения. Устанавливается он внизу БЦ на пять опор. На распредвале установлена шестерня для привода распределителя зажигания, а так же масляного насоса.
Схема ГРМ
Привод ГРМ осуществляется через пластмассовую шестерню, которая находиться в зацепления с металлической шестерней коленвала. Кулачки вала, предназначенного для газораспределения, оказывают воздействие на толкатели, которые штангами, приводят через коромысла в работу клапаны. От осевых смещений вал ГРМ удерживается стальным фланцем, расположенным между старицей шестерни и торцевой стенкой шейки распределительного вала.
Система смазки ЗМЗ 402
Система смазки данного ДВС осуществляется под давлением и как на большинстве двигателей разбрызгиванием.
Под давлением, моторной смазкой смазываются подшипники скольжения коленвала, подшипники распредвала, штанги толкателей их верхние наконечники и втулки коромысел. Другие узлы и детали смазываются разбрызганным моторным маслом.
Система ЗМЗ 402 состоит из следующих деталей и механизмов:
- масляный насос;
- приёмный патрубок, с фильтром грубой очистки;
- редакционный клапан;
- масляный фильтр;
- масляные каналы;
- масляный картер;
- указатель уровня моторной смазки;
- датчик, указывающий давление масла;
- датчик, сигнализирующий об аварийном давлении моторной смазки;
- масляная горловина с пробкой.
Масло, через маслоприёмник, забирается насосом из картера двигателя. Далее оно направляется в масляный фильтр. Отфильтрованная моторная смазка по масляными каналам, под давлением поступает на коренные подшипники коленвала и распредвала.
Схема смазочной системы
Задняя опора распределительного вала имеет кольцевую канавку, по которой масло поступает на ось коромысел, далее на втулки коромысел и верхние наконечники штанг толкателей.
Шатунные шейки коленчатого вала смазываются моторной смазкой, поступающих под давлением, по каналам просверленным от шеек коренных коленчатого вала.
Шестерни привода ГРМ смазываются маслом, поступающим по специальной трубке, обратный конец которой запрессованный в блок к масляному каналу. Из выходного конца трубки струя масла орошает шестерни привода ГРМ. Шестерни, приводящие в работу масляный насос смазываются струей масла выбрасываемой из канала в БЦ, расположенного возле четвёртой шейки распредвала.
Все другие детали и узлы, получают смазку от масла, вытекающего из зазоров подшипников скольжения и маслом разбрызгивающемся коленвалом и механическими узлами двигателя.
Характерные неисправности ЗМЗ 402
Двигатель ЗМЗ 402 подвержен множеству неисправностей и поломок:
Течь сальника
Самое больное место 402 ДВС, это сальник, расположенный сзади коленчатого вала. Задний сальник, представляет собой сальниковую набивку, состоящую из пропитанной графитом верёвки, которая обматывается вокруг заднего конца коленвала. Затем намотанная верёвка прижимается специальной шайбой. Данная конструкция не плохо держит моторную смазку при средних оборотах двигателя. Если ДВС использовать при оборотах более 2500 в мин., то смазка начинает просачиваться наружу. Проблему можно решить заменой сальниковой набивки.
Троит мотор
Перегрев
Следующая по важности проблема это перегрев 402 мотора. Причина, как и у большинства современных моторов:
- неисправности термостата;
- утечка охлаждающей жидкости;
- забитый радиатор охлаждения;
- выход из строя вентилятора радиатора;
- неисправность водяного насоса;
- водяная пробка.
Но не так опасен перегрев, как его последствия. Все дело в том, что корпус ДВС 402 мотора греется не равномерно. Середина БЦ нагревается сильнее чем остальная часть мотора. Со временем шайбы вдавливаются в двигатель. Происходит ослабление гаек. Если не сделать подтяжку головки вовремя, может прогореть прокладка ГБЦ. Что может привести к попаданию в масло охлаждающей жидкости. Если во время не принять меры к устранению неисправности и замены масла, капитальный ремонт не заставит долго ждать.
Вибрации
Вибрации мотора частая неполадка. Проблема может оказаться в опорных подушках. Если с подушками всё в порядке, неисправность может быть проблемой системы зажигания, системы питания, либо дисбаланса КШМ.
Нестабильный холостой ход
Проблемы работы ДВС на холостом ходу. Эта проблема частая для 402 мотора. Виной этому, конструкция алюминиевого впускного коллектора. Из-за неё горючая смесь поступает в цилиндры неравномерно, что сказывается на холостом ходу ДВС.
Стучат клапана
Стук двигателя бывает по причине неотрегулированных зазоров в клапанах. Регулировку клапанов нужно делать не дожидаясь стука в двигателе, через 15 тыс., км., пробега. Проблему можно решить конкретно, установив гидрокомпенсаторы от ЗМЗ 406 модели. Если клапана не являются виной стука в двигателе, то стучать могут подшипники коленвала. Это гораздо опаснее, так как подобный стук, является признаком скорого капитального ремонта.
Вышеперечисленные неисправности не единственные, реже встречаются другие, многочисленные поломки. Но простота конструкции мотора, доступность и невысокая стоимость запчастей, высокая ремонтоспособность и не маленький ресурс работы ДВС дают шансы на жизнь 402 движку даже в наши дни.
Ремонт двигателя ЗМЗ 402
Читайте также: