Установка двигателя змз 402 в газ 21

Обновлено: 11.02.2025

Передовая конструкция

Агрегат разрабатывали для новой Волги ГАЗ-М21 середины 50-х. Он должен был сменить нижнеклапанный агрегат Победы, созданный еще в начале 1940-х.

Двигатель ГАЗ-21 вобрал в себя лучшие технические решения инженеров ЗМЗ и ГАЗ. Его конструкция по праву считалась передовой. А показатели, на фоне европейских аналогов, выглядели вполне прилично.

Мотор был полностью алюминиевый 4-цилиндровый верхнеклапанный с нижним распредвалом. При рабочем объеме 2,45 л (диаметр цилиндра и ход поршня 92х92 мм) и степени сжатия 6,7 он развивал 70 л.с.

Но к старту Волги ГАЗ-М21 агрегат не поспел. На первые машины монтировали старые нижнеклапанные агрегаты, но с увеличенным до 2,4 л объемом. Но с 1957-го на Волги ставили уже только новые моторы ГАЗ-21.

Не копия! Оригинал!

Двигатель ГАЗ-21 — первый в истории советского автопрома конструктивно оригинальный мотор. Его не копировали ни с одного из зарубежных аналогов. Хотя передовой западный опыт, конечно, использовали.

Рекордсмен по форсировке

Вслед за 70-сильным вариантом в серию пошел двигатель 21Д со степенью сжатия 7,15, мощностью 75 л.с., рассчитанный на 76-й бензин. А на экспорт уже в 1960-е делали 80-сильную и даже 85-сильную версии мотора со степенью сжатия 7,65.

В конце 1960-х под новую Волгу ГАЗ-24 создали модернизированные двигатели семейства ЗМЗ-24. Базовый мотор все того же объема — 2,45 л, но со степенью сжатия 8,2 и рассчитанный на 93-й бензин, выдавал уже 95 л.с.

После модернизации семейство двигателей делали уже под именем ЗМЗ-402. Мощность базового агрегата с новым карбюратором подняли до 100 л.с. В 1978 году для номенклатурной Волги ГАЗ-3102 разработали модификацию с форкамерно-факельным зажиганием — ЗМЗ-4022. Этот мотор при степени сжатия 8,0 развивал 102 л.с.

Делали три завода, использовали четыре

Первый производитель двигателей этого семейства — ГАЗ. Затем выпуск передали на новый Заволжский моторный завод, где и создавали все последующие модификации.

Там же в конце 1950-х начали выпуск 70-сильной модификации УАЗ-451 для ульяновских автомобилей одноименного семейства.

Поскольку мотор объемом 2,45 л был единственным в СССР такого класса, его устанавливали на автомобили четырех заводов в разных уголках Союза. На УАЗы, Волги, потом на Газели и Соболи в Горьком, на латышские микроавтобусы РАФ моделей 977 и 2203, на все армянские ЕрАЗы.

Еще пол-литра!

Практически одновременно заволжский и ульяновский заводы разработали модификации двигателей рабочим объем 2,9 л, увеличив диаметр цилиндров (100х92 мм). Мощность, в зависимости от степени сжатия, возросла до 98–108 л.с. В Заволжье семейство ЗМЗ-410 объемом 2,9 л проектировали для Волги. Но на нее-то, как раз, такие моторы серийно не ставили.

Зато подобные агрегаты массово устанавливали на УАЗы, Газели и Соболи. Последние версии, которые на нижегородские грузовики монтировали еще недавно, были уже с системой впрыска и мощностью 108 л.с.

Классический автомобиль ГАЗ 24

ЗМЗ 24Д и ЗМЗ 2401

Общее описание

Схема двигателя ЗМЗ-24Д

Заволжский моторный завод продолжал выпуск ЗМЗ 24Д и ЗМЗ 2401, но в качестве запасного агрегата. Новые модели ГАЗ 2410 и их модификации с 1987 года комплектовались только новыми двигателями.

Технические характеристики ЗМЗ 24Д и ЗМЗ 2401

Количество цилиндров – 4;
Диаметр поршня стандартного размера – 92 мм;
Ход поршня – 92 мм;
Количество коренных опор коленчатого вала – 5;
Диаметр коренных шеек стандартного коленчатого вала – 64 мм;

Схема устройства коленчатого вала Газ 24

В масляный картер ДВС заливалось от 5 до 5,5 литров моторного масла (по разным данным), но по проверенным данным до полного уровня по масляному щупу требовалось пять с половиной литров.

Моторы ЗМЗ 24Д и ЗМЗ 2401 между собой имели только два отличия – это сама ГБЦ и штанги толкателей. У головки блока ЗМЗ 2401 была больше камера сгорания цилиндров за счет утолщения металла в этой области. Высота ГБЦ ЗМЗ 2401 равна 98 мм, у ЗМЗ 24Д этот параметр равен 94 мм. Различали ГБЦ, замеряя высоту штангенциркулем, опытные мотористы определяли различия на глаз. Штанги отличались по длине, у версии ДВС под 76-ой бензин они были длиннее на 4 мм.

Пример мотора ЗМЗ 24Д под 76-ой бензин

ЗМЗ 402 и ЗМЗ 4021

Благодаря новшествам, ДВС стал более удобен в обслуживании и в ремонте. Затем, пусть немного, но увеличилась мощность двигателя. Согласно конструкторским задумкам, должен был увеличиться ресурс двигателя.

У новых ДВС в обозначении присутствуют цифры 10, то есть двигатели имеют индексы ЗМЗ 402.10 и ЗМЗ 4021.10. Но для упрощения полное название прописывать не будем.

Отличие двигателей ЗМЗ 402 от ЗМЗ 24

Так выглядит двигатель ЗМЗ 402

Между двумя типами двигателей присутствуют следующие отличия:

Головка блока цилиндров. Спереди ГБЦ ЗМЗ 24 расположен водяной насос, у ГБЦ ЗМЗ 402 в этом место находится корпус термостата, а насос переместился на БЦ. На ГБЦ ЗМЗ 402 двойные пружины клапанов, в отличие от одинарных на ГБЦ ЗМЗ 24;
Ось коромысел. На модели ЗМЗ 402 у оси по краям появились дополнительные стойки. Это позволило проводить более точную регулировку клапанов за счет более жесткой фиксации оси;
Блок цилиндров. ЗМЗ 402 – водяной насос находится на передней части блока. ЗМЗ 24 – помпы здесь нет, в этом месте просто алюминиевый гладкий отлив;
Карбюратор. ЗМЗ 402 – модель карбюратора К126Г, модель карбюратора – 151 (в дальнейшем модернизированный вариант К151С);
Масляный насос. У моторов ЗМЗ 402 новый насос имел более крупные шестерни и корпус. За счет новшества повысилась его производительность;
Шкив коленчатого вала. На двигателях ЗМЗ 402 стал применяться массивный шкив, который позволил увеличить крутящий момент ДВС;
Водяной насос. Помпа ЗМЗ 24 была совмещена с корпусом термостата. У новых моторов помпа она совершенно другого вида и меньше в размерах. Предполагалось, что подшипникам помпы ЗМЗ 402 достаточно было заводской смазки, поэтому масленку в ней не предусмотрели;
Совмещенный впускной и выпускной коллектор. ЗМЗ 402 – конструкция рассчитана на приемную трубу глушителя с двумя коленами. ЗМЗ 24 – коллектор рассчитан на одинарную приемную трубу.

Форкамерный двигатель ЗМЗ 4022.10

Так выглядит новая Волга Газ 3102

Блок цилиндров ЗМЗ 4022.10 внешне почти не отличим от 402-ого двигателя, но был абсолютно другим внутри. Все отличия заключались в посадке цилиндров и в самих гильзах.

Определить форкамерный двигатель на машине можно было сразу, открыв капот. Этот мотор выдавала алюминиевая клапанная крышка, которую невозможно спутать со штампованной стальной крышкой 24 и 402.

Соответственно, у ЗМЗ 4022.10 имелись свои детали, которые не взаимозаменяемы ни с какими другими:

Совмещенный впускной и выпускной коллектор;
Карбюратор;
Ось коромысел;
Головка блока цилиндров;
Форкамерные клапана;
Клапанная крышка;
Прокладка коллектора.

В этом списке нет блока цилиндров и гильз поршневой группы. Дело в том, что блок и гильзы нашли свое применение в двигателях ЗМЗ 402.

Установленный мотор ЗМЗ 402

Мотор ЗМЗ 4022 оказался не слишком удачной задумкой. Он был очень капризным в настройках топливной системы. Довольно часто двигатели отказывались запускаться, приходилось часами крутить стартер, чтобы оживить мотор. Запуск мог произойти неожиданно, и в чем дело, понять не мог никто. По этой причине через три года решили отказаться от таких моторов.

Неисправности, присущие моторам серии ЗМЗ 24

Характерные признаки 24-ых моторов, какие присущи именно этим моделям:

Течь масла заднего коренного подшипника;
Износ постели или втулок распределительного вала, а также опор самих валов;
Обрыв или проворачивание шестигранного привода масляного насоса;
Срабатывание зубьев текстолитовой шестерни распределительного вала;
Износ латунных втулок шатунов под поршневой палец.

Задний коренной подшипник

Установка заднего коренного подшипника

Стоит прочистить систему вентиляции, течь задний сальник перестает.

Задний сальник может течь по причине изношенности коренных шеек коленчатого вала. Определяют износ шеек прослушиванием двигателя. При резкой подгазовке раздается глухой рык или стук в районе расположения коленвала. Стук очень характерный, его трудно с чем-то другим спутать. Здесь замена сальника не поможет, вал нужно шлифовать.

Постель распределительного вала

Схема распределительного вала двигателя ЗМЗ 402

Замена втулок распредвала – дело хлопотное, но выполнимое в гаражных условиях. ЗМЗ выпускал ремонтные втулки, которые можно было установить вместо изношенных, необходимо было иметь набор разверток и немало терпения, времени и аккуратности. Валы успешно шлифовались под ремонтный размер, и больших проблем не наблюдалось.

Все стало хуже после того, как Заволжский моторный завод решил упразднить втулки, и решил устанавливать валы прямо в теле БЦ.

Такие безвтулочные блоки стали выпускать после 1985 года. Причем, это встречалось и на ЗМЗ 24, и на ЗМЗ 402.

Шестигранный привод масляного насоса

На моторах ЗМЗ 24 привод трамблера одновременно является и приводом масляного насоса. Привод масляного насоса представляет собой шестигранник, который приводит в действие сам насос. Со временем шестигранник изнашивается и проворачивает в теле насоса, и если не следить за давлением масла, с мотором может случиться беда – застучит коленвал, потребуется капремонт. Обрывы шестигранника случаются, если замерзает масло в поддоне зимой. Поэтому за давлением масла нужно смотреть внимательно.

Шестерня распределительного вала

Стук шестерни свидетельствует об износе ее зубьев. Стучать она может довольно долго, но с заменой детали лучше не затягивать. Если обрыв зубьев произойдет в дороге, машина не заведется и дальше ехать не сможет. Автомобиль придется буксировать до ближайшей автомастерской.

Верхние втулки шатунов (под поршневой палец)

Пример классической Волги 21 серого цвета

Немного из истории двигателя ЗМЗ 21

На сегодняшний день модель мотора ЗМЗ 21 могла бы считаться устаревшей, если бы не некоторые моменты. Дело в том, что Ульяновский моторный завод взял за основу модель этого двигателя.

Так выглядит двигатель ЗМЗ 21 установленный на двадцать первой Волге

А в 2000-х годах наконец-то в конструкции исчезла сальниковая набивка, коленвал получил задний сальник от ВАЗ 2108.

Современный трехлитровый ДВС УМЗ также имеет корни ЗМЗ 21, принципиальная схема работы мотора одинакова с прототипом.

Типичные неисправности

Как и любой другой мотор, ЗМЗ 21 имеет свои наиболее уязвимые места. Вот некоторые из них:

Разборка двигателя

Для проведения капитального ремонта двигателя его сначала демонтируют с автомобиля, а затем разбирают. Итак, порядок разборки:

Сначала сливаем моторное масло из поддона двигателя. Для слива откручиваем пробку, находящуюся снизу масляного картера.
Разборку начинаем сверху. Отворачиваем клапанную крышку, она крепится на 6 болтах.
Откручиваем 4 гайки оси коромысел и демонтируем ось. Вынимаем 8 штанг толкателей.
Отворачиваем 10 гаек крепления головки блока цилиндров, и снимаем ГБЦ в сборе с коллекторами и карбюратором.
Скручиваем две гайки привода трамблера и вынимаем его.
Все, разборка сверху закончена. Переворачиваем двигатель и демонтируем поддон двигателя. Он крепится на 18 гайках. Обычно картер прикипает на месте, поэтому не нужно бояться приложить некоторое усилие для его съема. Главное – открутить все гайки.