402 двигатель основные проблемы

Содержание
  1. Двигатель ЗМЗ 402: Регулировка и технические характеристики
  2. История создания 402 двигателя
  3. Устройство – 402 двигателя
  4. Технические характеристики 402 двигателя
  5. Разновидности двигателя
  6. Основные проблемы 402 двигателя
  7. Регулировка клапанов – 402 двигатель
  8. Необходимые инструменты
  9. Порядок регулировки клапанов 402 двигатель
  10. ГАЗ 31 ♚CRUISER♚ › Бортжурнал › Реальные возможности двигателя ЗМЗ 402 — разрушение мифов змз 402(часть1)
  11. Erema88 › Блог › Интересная статья про ЗМЗ-402. Разрушение мифов
  12. УАЗ 3303 «MUSTANG» › Бортжурнал › ВСЯ ПРАВДА про ДВИГАТЕЛЯ ЗМЗ-402
  13. Двигатель змз 402: технические характеристики, порядок работы цилиндров
  14. История
  15. Технические характеристики и описание
  16. Видео
  17. Применяемость мотора
  18. Тюнинг
  19. Техническое обслуживание
  20. Ремонт и основные проблемы
  21. Разборка
  22. Диагностические операции
  23. Расточка
  24. Работы по ГБЦ
  25. Сборка
  26. Интересные факты
  27. Вывод
  28. Двигатель ЗМЗ-402, технические характеристики и тюнинг
  29. Порядок правильной работы цилиндров двигателя
  30. 402 Двигатель
  31. Порядок работы цилиндров
  32. Инструмент для работы
  33. Последовательность действий
  34. Обратная сборка
  35. Контрольная проверка
  36. Важные особенности
  37. Заключение
  38. Порядок правильной работы цилиндров двигателя

Двигатель ЗМЗ 402: Регулировка и технические характеристики

402 двигатель

Если бы каждому мотору присуждали звание, то «легендарным» стал бы двигатель ЗМЗ 402. Тяговая установка начала выпускаться на Заволжском предприятии, во времена, когда рост промышленного развития набирал обороты. Старт использования агрегата положен в 80 году. Изделие, после «лёгкой» доработки двигателя «ЗМЗ-24Д» (выпускался с 68 года) получило новую маркировку, а заодно и пополнило численность почитателей. На тот момент, не каждая техника имела присущие изделию характеристики и ресурс, поэтому спрос закономерен.

Индексом «402 двигатель» обозначают линейку агрегатов, которая после доводки и усовершенствования исчисляется несколькими экземплярами. Объединяющий фактор, это использование бензина и четыре камеры, выстроенные в ряд. Тяговое семейство эксплуатировалось на продукции ГАЗ («Волга», «Газель»), Рижских автобусах «Латвия», автомобилях Ульяновского завода.

ЗМЗ-402

История создания 402 двигателя

Изначально силовая установка разрабатывалась для автомобиля «Волга» с целью замены устаревшего ГАЗ-21. Конструирование проходило медленно, за это время мотор обзавёлся модификациями ЗМЗ-24Д и ЗМЗ-4021. Первое изделие поставили на конвейер в 1958 году, для того времени это новое устройство, которое планировалось эксплуатировать на ГАЗ-56. Однако автомобиль так и не выпустили, поэтому мотор перекочевал на Волгу-24. Эксплуатационные показатели двигателя на высоте, поэтому изделие начали применять и на других машинах.

Поскольку починка «24Д» обходилась дорого, двигатель просуществовал до 72 года. Впоследствии, мотор подвергся доработки и в 1980 сменил маркировку на «ЗМЗ-402». Говоря о 402 моторе, стоит подразумевать линейку изделий. За время эксплуатации двигатель переделывали и дорабатывали, пытаясь то приспособить под дешёвый бензин, то улучшить показатели горения. Базой оставалась модель ЗМЗ-402.10, на основе которой строились остальные установки. Узнаваемой чертой мотора флагманского мотора было новое, для того времени зажигание, позаимствованное у японского производителя «Honda». Год 96 ознаменовался выходом младшего собрата, «ЗМЗ-406», который превосходил предшественника по показателям. До 2006 года моторы выпускались параллельно, после, создание «402» было остановлено.

ГАЗ 24-10

Устройство – 402 двигателя

Двигатель ЗМЗ-402, это доработанный и усовершенствованный мотор ГАЗ-24Д. Что касается переделки, главная часть пришлась на головку остова, масляную помпу, патрубок выхлопа. Улучшенный 402 двигатель Газель получил новый распределяющий вал, поднимающий вентиль на 9,5мм, вместо девяти на старой модели. Размещение вала распределения снизу, вентили активируются толкателями. В задней части вал уплотнён сальником из верёвки, это минус конструкции, поскольку из-за сборки элемент часто протекает, теряя масло.

Для того времени установка получилась удачной конструкции, мотор надёжен, починка возможна в условиях гаража, качества топлива не требовалось, плюс живучесть. За время эксплуатации недостатки изучены и периодически выходили улучшенные модификации агрегата. Ресурсный потенциал не впечатлял показателями, однако при «щадящей» эксплуатации установка спокойно выходила 250000-300000км.

Головка остова

Технические характеристики 402 двигателя

Модернизируя силовую установку, перед конструкторами стояла задача улучшить показатели надёжности. Поскольку о мощности и приёмистости речь не шла, то двигатель претерпел минимальные изменения.

Остов мотора

Технические показатели мотора ЗМЗ-402:

Зажигание ЗМЗ-4022

Разновидности двигателя

Доведение агрегата до совершенства привело к появлению модификаций. Распространённость мотора сказалась на заказах. Несмотря на то, что главным заказчиком оставались автомобили марки ГАЗ, 402 двигатель на УАЗ так же нашёл применение.

Мотор 402… Описание Применение
…10 Базовый мотор. Сдавливание 8,2, бензин АИ-92. Волга
…1.10 Пониженная степень сжатия (6,7), бензин А-76. Волга
…2.10 Мотор с форкамерно-факельным зажиганием. Волга
…5.10 Аналог «…1.10», для машин типа «Газель» Газель
…6.10 Аналог «…1.10», для машин типа «Соболь» Соболь

Модификация «4022.10» была экспериментальным агрегатом, конструкцию рабочей камеры которого позаимствовали у моторов «Honda». Изначально планировалось, что нововведения улучшат технические показатели. Полагалось, что двигатель станет экономичней, «резвей», прочней, экологически чище. На деле, достигнутые улучшения нивелировались сложностью конструкции, мотор нуждался в доработке и финансовых вложениях. Как результат, в 92 году испытание и доводку моторов свернули.

УАЗ-31512

Основные проблемы 402 двигателя

Поскольку мотор считается массовым агрегатом того времени, владельцы, эксплуатирующие изделие встречаются и сегодня. С момента первого выхода прошло много времени, поэтому о “болячках” известно много.

Это главная причина неудобств, с которой сталкивался каждый владелец. Уплотнитель коленчатого вала, расположен в задней части и визуально представляет собой пропитанную графитом верёвку. Если при эксплуатации мотора развивать обороты выше отметки 2500, верёвка пропускает масло и начинается утечка жидкости наружу. Решение проблемы – замена набивки.

Важно: Особенность мотора в том, что центральная часть головки подвержена влиянию повышенных температур. Как результат, с течением времени гайки крепления ослабевают. Если вовремя не отрегулировать момент затяжки крепежа, уплотнитель повредится.

Набивка заднего сальника распределительного вала:

Набивка заднего сальника

Конструкция карбюратора и коллекторов впуска выполнена с неточностями. Как результат, при работе без нагрузки топливо поступает не равномерно. По этой причине и происходят рывки и перебои. Некоторые умельцы, что бы устранить проблему переделывают моторы под инжектор, но для этого требуются знания.

Изделие нуждается в уходе, поэтому регулировка клапанов на 402 моторе проводится каждые 15000км пробега, иначе двигатель будет стучать. Решить проблему могут установленные гидравлические компенсаторы, и некоторые владельцы идут на такой шаг. Кроме клапанов, стук вызывает распределительный вал, или вкладыши шатунов.

Снятие термостата 402

Главная причина кроется в износе опорных подушек, которые меняют. Если с деталями порядок, то возможно нарушен баланс механизма кривошипов и шатунов, или неполадки с зажиганием. В последних двух случаях поможет только регулировка. Кроме того, проверяются детали, связанные с электросхемой мотора, которая периодически замыкает.

Для этого силового агрегата такое поведение в порядке вещей. Проблема кроется в приборе, поддерживающем постоянную температуру, помпе, либо явление возникло по вине пробки в контуре охлаждения. Кроме того, желательно проверить настройку и выставить зажигание на 402 двигателе.

Регулировка клапанов – 402 двигатель

Конструкция силовой установки устаревшая: распределительный вал, расположенный внизу, тяги, и качество деталей – причина вибраций и неравномерности нагрузок на механизм распределения газов. По этой причине, после пробега 5000-15000км выставляют нужный зазор в клапанном механизме. Стоит заметить, что диапазон пробега связан с манерой эксплуатации мотора. Бережное использование, без резких стартов разрешает регулировать клапана после 15000км пробега, умеренные нагрузки – 10000км, эксплуатация на газу – 5000км пробега. Подход позволит снизить риск повреждения клапанов и выхода мотора из строя.

Набор щупов

Необходимые инструменты

Для регулировки зазора потребуются инструменты, без которых выполнение процедуры попросту не возможно. К таким изделиям относятся:

Порядок регулировки клапанов 402 двигатель

Демонтируйте заглушку трамблёра

Источник

ГАЗ 31 ♚CRUISER♚ › Бортжурнал › Реальные возможности двигателя ЗМЗ 402 — разрушение мифов змз 402(часть1)

Ни один другой отечественный движок не породил такого количества дремучих предрассудков, упорно передаваемых из поколения в поколение, как старый добрый двигатель ЗМЗ 402. Все бы ничего, но слепая вера во все эти измышления перекрывает рукастому волговоду дорогу к ряду несложных, но эффективных усовершенствований, способных превратить старичка во вполне пригодный для современной динамичной езды агрегат. Стоит этим заниматься или нет — отдельный вопрос, но возможность, я считаю, как минимум должна быть. Поэтому приступим к поискам истины.

1. ЗМЗ-402 древнее мамонтовых экскрементов, ведет родословную от Доджа 30-х годов!
Обознатушки-перепрятушки. Рядная нижнеклапанная «шестерка» ГАЗ-11, представлявшая собой «переметриченный» Dodge D5, после серии усовершенствований закончила свою конвейерную жизнь под капотом грузовика ГАЗ-52. 402-й же является венцом эволюции (пардон за пафос ) совсем другой линейки, начало которой положил ЗМЗ-21 в конце 50-х. Вполне себе самостоятельной разработки, надо заметить: в сторону американцев если и смотрели, то довольно общо и больше на тему «как делать не надо» — то есть не наступать на те грабли, на которые за бугром уже наступали. Не верите? Попробуйте найти что-либо похожее. Лично мне из всего многообразия мировой моторной продукции за два десятилетия удалось найти всего два двигателя схожей компоновки (только схожей, никакой речи о взаимозаменяемости деталей не идет):

— Chevy 153 (объем в дюймах) 62-го года, ставился на Nova \ Chevy II. 4 цилиндра, 2.5л, 90 л.с. Внешне очень похож на ЗМЗ-21, но компоновку имеет зеркальную (коллекторы со стороны водителя) и блок из тонкостенного чугуна. К тому же не является самостоятельной разработкой, получен путем отрезания пары цилиндров от имевшейся «шестерки». Как видим, движок появился позже 21-го, так что счесть его примером для подражания проблематично. Кстати, у штатовских энтузиастов 153-й до сих пор достаточно популярен, главным образом в турбированном виде.

— Двигатель британского Triumph TR4 61-го года. 4 цилиндра, 2.2 л, 100 л.с. Опять же, внешнее и компоновочное сходство с 24д забывается когда начинаешь интересоваться деталями. Чугунная ГБЦ, чугунный же блок, скошенные коромысла, привод ГРМ цепью… А главное — кое какие решения, которые я бы рад был чтобы ЗМЗшники скопировали, но — не судьба :). Единственное, что может нам тут быть полезно — энтузиасты снимают с этого движка немалую для такой архитектуры мощность, а поскольку наши нижневальники используют схожие решения, то никто не мешает применить к ним те же приемы тюнинга.

2. ЗМЗ-402 — позор моторостроения, такой архаичной конструкции не место в современном мире!

Так говорят недоброжелатели, обычно имея в виду штанговый привод клапанов и «мокрые» гильзы без верхней фиксации. Не зная о том, что те же самые штанги можно обнаружить в двигателях таких машин как Bentley Mulsanne, Corvette C6 или, например, болидов NASCAR. А гильзы прекрасно себя чувствуют в высокооборотистых хондовских и турбированных пежошных моторах. Как видите, у других место нашлось, да и вообще за бугром старыми разработками не разбрасываются: к примеру, современный логановский восьмиклапанник имеет в основе блок от нижневального Renault 4 начала 60-х и производитель совершенно никаких угрызений совести по этому поводу не испытывает. Более высокий уровень внутренних потерь в нижневальных движках — это, конечно, не есть хорошо. Но отнюдь не смертельно. Да, литровая мощность V8 Формулы-1 почти в два раза больше чем у «восьмерки» NASCAR, однако в конечном итоге оба движка вполне успешно выдают свои 800 сил. Применительно к нашей ситуации — если снабдить 402-й верхневальной головкой, сомневаюсь, что выигрыш составит больше 3-5 л.с. при прочих равных. Причины «недодоя» находятся совсем в другом месте.

3. ЗМЗ-402 нельзя крутить выше 3500 об\м потому что:

— На это не рассчитан штанговый привод клапанов.
При соблюдении определенных условий штанговый привод может обеспечить любые разумные обороты, лишь бы прочность деталей была достаточной. К примеру уже упомянутые нижневальные двигатели NASCAR имеют подъем клапана до 19 (!)мм и коромысла с передаточным отношением 1.9, и при этом работают на 9500 — 11 000 оборотов. С такими же как у нас толкателями т.к. роликовые запрещены регламентом. Пружины пожестче, детали привода помассивнее — и вперед, с песней. Максимальные обороты ЗМЗ-402, ограниченные пропускной способностью впускного тракта (этакая естественная отсечка) — где-то между 5000 и 6000, детский лепет по меркам прогрессивного моторостроения. Для таких режимов хватает и хлипких дюралевых штанг (штатники используют злую хромомолибденовую сталь), и «овощных» клапанных пружин, к тому же остальные детали механизма у нас чуть ли не самые легкие среди мировых аналогов. Штатовские толкатели весят от 100 до 135 грамм против наших 90, коромысла даже тюнинговые дюралевые тяжелее наших стальных, клапана длиннее… И все это успешно крутится! А еще у нас самый большой среди одноклассников диаметр толкателя, что позволяет ставить распредвалы с весьма агрессивным профилем кулачка без риска повредить механизм. Впрочем это больше для спортсменов актуально. Почему же в наших движках периодически подвисают клапана и гнутся штанги? Исключительно стараниями хозяев. Или при переборке головы забыли развернуть направляющие втулки, чем обеспечили подклинивание штоков, или после долгой езды с убитыми МСК наросты нагара утяжелили клапан на десяток граммов и он стал чрезмерной обузой для пружины. Исправный мотор до своих предельных 5500 оборотов должен раскручиваться без каких-либо проблем.

Собственно говоря, сильно повышенное давление может выгонять масло даже сквозь исправную набивку. Пример из собственного опыта: исправный движок с кондиционным коленвалом и подключенной вентиляцией картера расходовал не больше литра масла на 10 ткм. После поломки компрессионного кольца в первом цилиндре и последующего выведения шланга ВК под машину после каждой стоянки под машиной оставалась масляная лужа: залитого литра хватало километров на 200. Заменил кольца, не трогая коленвал — расход масла тут же вернулся к прежним значениям, причем движок и до поломки, и после ремонта частенько крутился до отсечки.

— У движка «низовая» геометрия и тяжелые поршни, шатуны пообрывает.
Геометрия у 402-го нейтральная (такую же используют некоторые «оппозиты» Subaru, например) и никак не может помешать ему крутиться. А если кто-то считает что 92мм это большой ход поршня — у Крайслера 100мм и фигли? Крутится не хуже 406-го. Поршни, конечно, тяжелее чем хотелось бы (а хотелось бы чтобы они вообще ничего не весили ), но если снова обратиться к штатникам — по их меркам поршни легкие. А со своими тяжелыми они не стесняются периодически «откручивать» до 9000 оборотов. Шатуны при этом ничем не отличаются от наших, т.е. никаких там наскаровских Н-образных и прочих заморочек. Обрывы шатунов на 402-х моторах конечно иногда имеют место, но вес поршней тут вряд ли играет роль — скорее состояние самих шатунов. Будучи в большинстве случаев не первым хозяином машины, никогда не знаешь кто и как лазил в движок до тебя. Шатуны могли ронять, менять на новодельные, грубо выбивать молотком из них болты, ставить новодельные болты, сырые или перекаленные… Вывод: взял у деда некапиталенную машину — шатуны береги.

Справедливости ради надо заметить, что, при всей весомости этих аргументов, при поездке на некоторых машинах больше хочется верить мифу: по мере приближения оборотов к максимальным начинает казаться, что движок сейчас выпрыгнет из под капота и разлетиться на части. Ни в коем случае не стоит считать такую вибронагруженность характерной особенностью всех 402-х, обычно (при условии исправности подушек) она говорит о том, что движок до вас кто-то не очень удачно откапиталил. Причины — большой разновес в КШМ и (или) дисбаланс коленвала \ маховика. В какой-то мере нормой можно считать только мелкую, зудящую вибрацию, которая может появляться после 4500 об\мин — это следствие неудачного выбора проходных сечений в карбюраторе и характерный признак того, что большие диффузоры достигли предела своей пропускной способности. После установки более «свободного» карба зуд пропадает.

— Будешь движок капиталить раз в год.
Касаемо ускоренного износа при работе на высоких оборотах — в какой-то мере это так, но полностью исправному мотору на хорошем масле крутиловка сократит жизнь не намного больше чем какому-нибудь 16-клапаннику. Что реально убивает движок — это его собственная кривизна, не важно заводская или после косорукого ремонта. Несоосность коренных шеек коленвала, непараллельность шатунных, несоосность постелей в блоке, заваленные гильзовые колодцы… Так что если большие обороты прикончили ваш движок неожиданно быстро, то стандартная «быстрая» капиталка будет неправильным ходом — действительно, так и будете каждый год капиталить. Разобрать полностью, отвезти в механообработочную контору, промерить ВСЁ и вывести в допуски. Или поставить 406-й, по деньгам будет примерно одинаково :). Или взять на барахолке еще один 402-й, надеясь что он будет попрямее — это на порядок дешевле двух предыдущих вариантов, а номера сейчас не проверяют.

4. ЗМЗ-402 бесполезно тюнинговать, потому что:

— Это «низовой» движок, на верхах не едет, не для гонок.
Как уже говорилось, геометрия у 402-го нейтральная, поэтому характер движка полностью задается фазами распредвала и прочими особенностями. Фазы штатно вполне себе «серединные», поэтому низы — сюрприз, сюрприз — ничем не выдающиеся. Тяга с холостых оборотов берется не от характера самого движка (как у 24д, например), а от настройки выхлопа. На верхах не едет тоже в какой-то мере от настройки выхлопа, которая после 4500 об\мин попадает в противофазу и начинает его душить. Убираем резонатор от моста и втыкаем прямо в штаны (разумеется, остальной тракт придется переделать) — вот уже и нет у нас «низового» характера, зато появилась чувствительная добавка в районе 3500, где у движка самый штырь. Усугубляем тюнинговым «серединным» валом (опционально) и более «свободным» карбюратором (обязательно) — и вполне можно отжигать. Разве что «верховым» 402-й никогда не станет: повинна в этом конструкция головы, а именно горизонтальные впускные каналы с 90-градусным поворотом к клапану в конце. Если на малых и средних оборотах смесь втягивается по всей окружности клапанной щели, то на высоких набравший инерцию поток пролетает поворот по прямой и пытается весь втиснутся в ее дальнюю четверть: этакий динамический рестриктор. Наполнение начинает катастрофически падать, что и определяет отсечку между 5000 и 6000. Иными словами, если у движков с более прямыми каналами по мере роста оборотов происходит динамический дозаряд цилиндров и мощность растет, то у нас — ровно наоборот. Решить эту проблему можно только увеличив площадь этой самой четверти щели настолько, чтобы она сравнялась с площадью всей щели на малых подъемах. То есть либо увеличить диаметр клапана (некуда, рядом стенки КС), либо увеличить подъем (этак до 12мм), либо время открытия. Два последних подхода используют спортсмены и снимают с движка до 200 лошадей при 7000+ оборотов, но такие фазы газораспределения напрочь убивают «низы» вместе с холостыми и делают его непригодным для повседневной езды. Ресурс тоже сильно страдает, особенно направляющих втулок клапанов. Так что при доводке движка имеет смысл делать ставку на «середину», а недостаток ширины диапазона компенсировать более длинной главной парой в трансмиссии. «Крайслеровская» 3.58, думаю, будет в самый раз.

— Все резервы из этого конструктива выжали еще в 80-е годы, даже испилив весь движок больше 120 лошадей не получить.
На самом деле раскрывать резервы в советские времена только-только начали: при объеме в 2.5 литра восьмиклапанный движок должен выдавать 130-150 лошадей, а наш выдает только 100. Почему? Да потому что он задушен со всех сторон, как по впуску, так и по выпуску. Штатный карбюратор имеет большие диффузоры диаметром 24мм + 26мм, в то время как наши цилиндры по 600 кубиков требуют этак 26 + 30, то есть 120 лошадей и около 200 Нм момента можно получить одной только заменой карба! Выхлопную систему явно диверсанты проектировали, перенастроенная прямоточная еще больше приблизит 402-й к современным стандартам. Добавим тюнинговый распредвал (для свободно дышащего мотора 35-й ОКБД будет в самый раз), по желанию — переточенные клапана с переходными фасками — вот мы и догнали 406-й по очкам. Причем, заметьте, не перегрузив движок, а просто высвободив его истинный потенциал. Рабочий диапазон после этих доработок смещается в промежуток 2500 — 5000, на 3500 можно жечь резину.

— На заводе сидят люди не глупее нас: если они не смогли сделать движок мощнее, значит нам и пытаться нечего.
А то, что перед ними просто никто не ставил такой задачи, вы не допускаете? Конструкторы, конечно, знают побольше нас с вами, но у них есть свои весьма специфические резоны. Это нам нужна «моща и пофиг», заводчане же повязаны по рукам и ногам необходимостью найти оптимальный баланс между мощностью, экономичностью, экологичностью, стоимостью запуска в производство, ресурсом и черт еще знает чем. И мощность далеко не всегда оказывается в списке приоритетов. Это относится к любым массовым движкам, даже самым современным. К примеру, с внедрением катколлекторов появилась тенденция сверх необходимого растягивать фазы выпускных клапанов. Любой, кто в теме, понимает, что следствием будет неизбежное снижение мощности и увеличение расхода топлива. Зато догорающая в коллекторе смесь быстро прогревает катализатор, что для современных моторных инженеров важнее. Для инженеров 60-х была важнее эластичность, позволявшая с комфортом педалировать по полупустым и забитым несуразными ограничениями скорости советским дорогам. Тем не менее уже тогда осознавали что дорожное движение будет эволюционировать в сторону бОльших скоростей, поэтому тогдашняя конструкторская школа практиковала проектирование движков «на вырост». Рабочий объем закладывался избыточным относительно требуемых характеристик (которые в директивном порядке спускались из министерства), чтобы оставить задел для дальнейшей форсировки, если таковая понадобится. Базовый мотор ЗМЗ-21 был таким образом «взбодрен» дважды: после двух последовательных стадий увеличения диаметров клапанов и прочих доработок получились 24д и 402 соответственно, а мощность в процессе эволюции возросла с 75 до 100 лошадиных сил. Если внимательно осмотреть впускные и выпускные каналы 402-й ГБЦ, можно заметить что в отливке оставлены места для еще одного, последнего увеличения клапанов, которое так и не было произведено. То есть если бы году этак в 90-м из министерства поступило указания освоить двигатель мощностью 120 л.с., у заводчан скорее всего никаких проблем бы не возникло — резервы еще оставались. Но министерству было уже не до того. Завод же через какое-то время сделал ставку на более прогрессивное решение (ЗМЗ-406), а 402-й так и остался «недодоенным». Что не мешает нам его додоить самостоятельно.

— Система охлаждения не справится с возросшим тепловыделением.
ЗМЗ-402 на самом деле очень «холодный» движок, иллюзия обратного возникает только у тех, кто не любит следить за системой охлаждения. Вышеупомянутый 150-сильный франкенштейн со степенью сжатия 9.2 довольствуется радиатором чуть меньше штатного, причем он алюминиевый и однорядный. Единственная реальная проблема в системе охлаждения, которую конструкторы несколько упустили и которая имеет свойство усугубляться при повышении мощности — это неоднородный прогрев головы. В центре, где сидят бок о бок два выпускных клапана, головка локально перегревается, выпячиваясь горбом, и начинает тянуть из блока шпильки. А поскольку шпильки не тянутся, все заканчивается вдавливанием шайб в опорные площадки и прослаблением затяжки гаек. Что может привести к прогару прокладки если вовремя не заметить и не подтянуть. Решение проблемы — направить большую часть тосольного потока из блока в голову в район этих двух клапанов, что на «братском» Triumph TR4 сделано штатно. Мы же изменить конфигурацию тосольных каналов не можем, поэтому остается выкручиваться по месту: проковырять в соответствующем месте штатной 402-й прокладки большие дырки вместо маленьких. А для полного счастья наладить постоянный отток тосола с обоих концов головы, то есть сделать так чтобы после переключения крана печки поток не отсекался, а шел по параллельной ветке в обход радиатора. Охладжение масла? Не помешает.

Читайте также:  Замена рубашки охлаждения двигателя

5. Единственный реальный способ взбодрить 402-й — внедрить в него 100мм поршневую, превратив в 410-й.

На самом деле, если сопоставить затраты и «приход», то увеличение рабочего объема без каких-либо дополнительных доработок — это самый неэффективный из всех возможных подходов. Какой в этом смысл если мы и штатные-то 2.5л нормально прокормить не можем? Заводская комбинация карбюратора и распредвала задает максимально достижимое наполнение цилиндра смесью на уровне только 75% от его реальной вместимости, иными словами движок из своих 2500 кубиков отрабатывает всего на 1800. Как несложно догадаться, от увеличения «горшков» диффузоры в карбюраторе больше не станут, поэтому втянуть больше смеси мы можем только на низких оборотах, пока сохраняется какой-то запас пропускной способности впускного тракта. «Верхи» же, которые дают нам мощность, будут зарублены еще сильнее: более плотный поток раньше наберет скорость и упрется в «динамический рестриктор» на меньших оборотах. Проще говоря, имплантировав в движок 100мм поршневую, мы получим трактор. «Низы» поднимутся, но в заезде на 402 метра первой скорее всего придет машина с комбинацией «402 + к-135», т.е. с минимальными доработками, но в правильном направлении. Сожрав при этом меньше бензина.

Чтобы эти 2.9л реально поехали придется потратиться еще как минимум на распредвал и карбюратор, причем не УМЗшные, которые имеют все те же «тракторные» характеристики, а тюнинговые. Хотя вру, 4216-й вал нового образца подает надежды: по слухам он сохранил прежнюю «417-ю» широкофазность, но открывает клапана на бОльшую высоту (около 11мм). С карбюраторами дело осложняется тем, что «последовательных» моделей (где заслонки камер открываются по очереди) с нужными диффузорами в Европе просто не существует, так что любителям под настроение поэкономить бензин придется обломаться или поискать подходящую модель за океаном. А всем остальным — искать «синхронники» к-88, к-89 или Solex 38-EEIT с большими диффузорами 28-29мм. С перспективой потом потратить месяц на подбор жиклеров т.к. на моей памяти никто эти карбюраторы на 410 \ 421 еще не ставил.

6. Хороший способ повысить мощность 402-го — убрать ступеньки на стыке ГБЦ с коллектором и отполировать каналы до зеркала.

Заодно в комплекте обычно идет совет поставить фильтр нулевого сопротивления. На самом деле все три меры как минимум бесполезны (а полировка даже вредна) т.к. призваны ликвидировать сопротивление там, где его нет. Узкие места впускного тракта в штатной конфигурации — карбюратор и клапан, канал же их соединяющий имеет даже слегка избыточное сечение, если сопоставить объем цилиндра и максимальные обороты. Поэтому ступеньки в нем никакого дополнительного сопротивления не создают и сами станут узким местом не раньше чем мы ликвидируем уже имеющиеся. Возможна даже полезная функция: дополнительная турбулентность перемешивает смесь и поддерживает бензин во взвешенном состоянии, улучшая экономичность. С экономичностью же связан вред, приносимый зеркальной полировкой. Не давая никакого выигрыша в плане пропускной способности (даже если забыть об избыточности диаметра канала), она уменьшает полезную площадь испарения для выпавшего из потока бензина, который в виде жидкой пленки ползет от карбюратора вниз по трубам. В результате эта пленка успевает доползти до клапанов и в том же жидком виде попасть в цилиндры. А поскольку жидкий бензин не горит, то и полезной работы не делает, бессмысленно вылетая в трубу. Попутно, кстати, успев сделать вредную: смыть масло со стенок гильз. Вывод: даже при умеренной доводке «карб — распредвал — выпуск» трогать каналы особого смысла нет. Смысл появляется только при полноформатном запиле головы, в этом случае ступеньки выравниваются (коллектор нужно посадить на шипы, т.к. он на шпильках болтается в пределах пары миллиметров), а стенки каналов шлифуются шкуркой с зерном 80. Как показывает продувочный стенд, дальнейшее выглаживание уже не дает никакого выигрыша, в то же время поверхность остается достаточно шершавой для успешного испарения бензина.

7. ЗМЗ-402 не в меру прожорлив.

Он прожорлив как раз в меру, средний расход 12л на сотню для движка объемом 2.5 литра вполне нормален. Вопрос надо ставить по-другому: почему он не едет на свой расход? Ответ я уже приводил выше: потому что ему нечем дышать. Освободив дыхание, мы получаем требуемый прирост мощности, при этом расход остается на уровне тех же 12 литров. Совершенно серьезно.

Источник

Erema88 › Блог › Интересная статья про ЗМЗ-402. Разрушение мифов

Ни один другой отечественный движок не породил такого количества дремучих предрассудков, упорно передаваемых из поколения в поколение, как старый добрый двигатель ЗМЗ 402. Все бы ничего, но слепая вера во все эти измышления перекрывает рукастому волговоду дорогу к ряду несложных, но эффективных усовершенствований, способных превратить старичка во вполне пригодный для современной динамичной езды агрегат. Стоит этим заниматься или нет — отдельный вопрос, но возможность, я считаю, как минимум должна быть. Поэтому приступим к поискам истины.

1. ЗМЗ-402 древнее мамонтовых экскрементов, ведет родословную от Доджа 30-х годов!

Обознатушки-перепрятушки. Рядная нижнеклапанная «шестерка» ГАЗ-11, представлявшая собой «переметриченный» Dodge D5, после серии усовершенствований закончила свою конвейерную жизнь под капотом грузовика ГАЗ-52. 402-й же является венцом эволюции (пардон за пафос ) совсем другой линейки, начало которой положил ЗМЗ-21 в конце 50-х. Вполне себе самостоятельной разработки, надо заметить: в сторону американцев если и смотрели, то довольно общо и больше на тему «как делать не надо» — то есть не наступать на те грабли, на которые за бугром уже наступали. Не верите? Попробуйте найти что-либо похожее. Лично мне из всего многообразия мировой моторной продукции за два десятилетия удалось найти всего два двигателя схожей компоновки (только схожей, никакой речи о взаимозаменяемости деталей не идет):

— Chevy 153 (объем в дюймах) 62-го года, ставился на Nova \ Chevy II. 4 цилиндра, 2.5л, 90 л.с. Внешне очень похож на ЗМЗ-21, но компоновку имеет зеркальную (коллекторы со стороны водителя) и блок из тонкостенного чугуна. К тому же не является самостоятельной разработкой, получен путем отрезания пары цилиндров от имевшейся «шестерки». Как видим, движок появился позже 21-го, так что счесть его примером для подражания проблематично. Кстати, у штатовских энтузиастов 153-й до сих пор достаточно популярен, главным образом в турбированном виде.

— Двигатель британского Triumph TR4 61-го года. 4 цилиндра, 2.2 л, 100 л.с. Опять же, внешнее и компоновочное сходство с 24д забывается когда начинаешь интересоваться деталями. Чугунная ГБЦ, чугунный же блок, скошенные коромысла, привод ГРМ цепью… А главное — кое какие решения, которые я бы рад был чтобы ЗМЗшники скопировали, но — не судьба :). Единственное, что может нам тут быть полезно — энтузиасты снимают с этого движка немалую для такой архитектуры мощность, а поскольку наши нижневальники используют схожие решения, то никто не мешает применить к ним те же приемы тюнинга.

2. ЗМЗ-402 — позор моторостроения, такой архаичной конструкции не место в современном мире!

Так говорят недоброжелатели, обычно имея в виду штанговый привод клапанов и «мокрые» гильзы без верхней фиксации. Не зная о том, что те же самые штанги можно обнаружить в двигателях таких машин как Bentley Mulsanne, Corvette C6 или, например, болидов NASCAR. А гильзы прекрасно себя чувствуют в высокооборотистых хондовских и турбированных пежошных моторах. Как видите, у других место нашлось, да и вообще за бугром старыми разработками не разбрасываются: к примеру, современный логановский восьмиклапанник имеет в основе блок от нижневального Renault 4 начала 60-х и производитель совершенно никаких угрызений совести по этому поводу не испытывает. Более высокий уровень внутренних потерь в нижневальных движках — это, конечно, не есть хорошо. Но отнюдь не смертельно. Да, литровая мощность V8 Формулы-1 почти в два раза больше чем у «восьмерки» NASCAR, однако в конечном итоге оба движка вполне успешно выдают свои 800 сил. Применительно к нашей ситуации — если снабдить 402-й верхневальной головкой, сомневаюсь, что выигрыш составит больше 3-5 л.с. при прочих равных. Причины «недодоя» находятся совсем в другом месте.

3. ЗМЗ-402 нельзя крутить выше 3500 об\м потому что:

— На это не рассчитан штанговый привод клапанов.
При соблюдении определенных условий штанговый привод может обеспечить любые разумные обороты, лишь бы прочность деталей была достаточной. К примеру уже упомянутые нижневальные двигатели NASCAR имеют подъем клапана до 19 (!)мм и коромысла с передаточным отношением 1.9, и при этом работают на 9500 — 11 000 оборотов. С такими же как у нас толкателями т.к. роликовые запрещены регламентом. Пружины пожестче, детали привода помассивнее — и вперед, с песней. Максимальные обороты ЗМЗ-402, ограниченные пропускной способностью впускного тракта (этакая естественная отсечка) — где-то между 5000 и 6000, детский лепет по меркам прогрессивного моторостроения. Для таких режимов хватает и хлипких дюралевых штанг (штатники используют злую хромомолибденовую сталь), и «овощных» клапанных пружин, к тому же остальные детали механизма у нас чуть ли не самые легкие среди мировых аналогов. Штатовские толкатели весят от 100 до 135 грамм против наших 90, коромысла даже тюнинговые дюралевые тяжелее наших стальных, клапана длиннее… И все это успешно крутится! А еще у нас самый большой среди одноклассников диаметр толкателя, что позволяет ставить распредвалы с весьма агрессивным профилем кулачка без риска повредить механизм. Впрочем это больше для спортсменов актуально. Почему же в наших движках периодически подвисают клапана и гнутся штанги? Исключительно стараниями хозяев. Или при переборке головы забыли развернуть направляющие втулки, чем обеспечили подклинивание штоков, или после долгой езды с убитыми МСК наросты нагара утяжелили клапан на десяток граммов и он стал чрезмерной обузой для пружины. Исправный мотор до своих предельных 5500 оборотов должен раскручиваться без каких-либо проблем.

Собственно говоря, сильно повышенное давление может выгонять масло даже сквозь исправную набивку. Пример из собственного опыта: исправный движок с кондиционным коленвалом и подключенной вентиляцией картера расходовал не больше литра масла на 10 ткм. После поломки компрессионного кольца в первом цилиндре и последующего выведения шланга ВК под машину после каждой стоянки под машиной оставалась масляная лужа: залитого литра хватало километров на 200. Заменил кольца, не трогая коленвал — расход масла тут же вернулся к прежним значениям, причем движок и до поломки, и после ремонта частенько крутился до отсечки.

— У движка «низовая» геометрия и тяжелые поршни, шатуны пообрывает.
Геометрия у 402-го нейтральная (такую же используют некоторые «оппозиты» Subaru, например) и никак не может помешать ему крутиться. А если кто-то считает что 92мм это большой ход поршня — у Крайслера 100мм и фигли? Крутится не хуже 406-го. Поршни, конечно, тяжелее чем хотелось бы (а хотелось бы чтобы они вообще ничего не весили ), но если снова обратиться к штатникам — по их меркам поршни легкие. А со своими тяжелыми они не стесняются периодически «откручивать» до 9000 оборотов. Шатуны при этом ничем не отличаются от наших, т.е. никаких там наскаровских Н-образных и прочих заморочек. Обрывы шатунов на 402-х моторах конечно иногда имеют место, но вес поршней тут вряд ли играет роль — скорее состояние самих шатунов. Будучи в большинстве случаев не первым хозяином машины, никогда не знаешь кто и как лазил в движок до тебя. Шатуны могли ронять, менять на новодельные, грубо выбивать молотком из них болты, ставить новодельные болты, сырые или перекаленные… Вывод: взял у деда некапиталенную машину — шатуны береги.

Справедливости ради надо заметить, что, при всей весомости этих аргументов, при поездке на некоторых машинах больше хочется верить мифу: по мере приближения оборотов к максимальным начинает казаться, что движок сейчас выпрыгнет из под капота и разлетиться на части. Ни в коем случае не стоит считать такую вибронагруженность характерной особенностью всех 402-х, обычно (при условии исправности подушек) она говорит о том, что движок до вас кто-то не очень удачно откапиталил. Причины — большой разновес в КШМ и (или) дисбаланс коленвала \ маховика. В какой-то мере нормой можно считать только мелкую, зудящую вибрацию, которая может появляться после 4500 об\мин — это следствие неудачного выбора проходных сечений в карбюраторе и характерный признак того, что большие диффузоры достигли предела своей пропускной способности. После установки более «свободного» карба зуд пропадает.

— Будешь движок капиталить раз в год.
Касаемо ускоренного износа при работе на высоких оборотах — в какой-то мере это так, но полностью исправному мотору на хорошем масле крутиловка сократит жизнь не намного больше чем какому-нибудь 16-клапаннику. Что реально убивает движок — это его собственная кривизна, не важно заводская или после косорукого ремонта. Несоосность коренных шеек коленвала, непараллельность шатунных, несоосность постелей в блоке, заваленные гильзовые колодцы… Так что если большие обороты прикончили ваш движок неожиданно быстро, то стандартная «быстрая» капиталка будет неправильным ходом — действительно, так и будете каждый год капиталить. Разобрать полностью, отвезти в механообработочную контору, промерить ВСЁ и вывести в допуски. Или поставить 406-й, по деньгам будет примерно одинаково :). Или взять на барахолке еще один 402-й, надеясь что он будет попрямее — это на порядок дешевле двух предыдущих вариантов, а номера сейчас не проверяют.

4. ЗМЗ-402 бесполезно тюнинговать, потому что:

— Это «низовой» движок, на верхах не едет, не для гонок.
Как уже говорилось, геометрия у 402-го нейтральная, поэтому характер движка полностью задается фазами распредвала и прочими особенностями. Фазы штатно вполне себе «серединные», поэтому низы — сюрприз, сюрприз — ничем не выдающиеся. Тяга с холостых оборотов берется не от характера самого движка (как у 24д, например), а от настройки выхлопа. На верхах не едет тоже в какой-то мере от настройки выхлопа, которая после 4500 об\мин попадает в противофазу и начинает его душить. Убираем резонатор от моста и втыкаем прямо в штаны (разумеется, остальной тракт придется переделать) — вот уже и нет у нас «низового» характера, зато появилась чувствительная добавка в районе 3500, где у движка самый штырь. Усугубляем тюнинговым «серединным» валом (опционально) и более «свободным» карбюратором (обязательно) — и вполне можно отжигать. Разве что «верховым» 402-й никогда не станет: повинна в этом конструкция головы, а именно горизонтальные впускные каналы с 90-градусным поворотом к клапану в конце. Если на малых и средних оборотах смесь втягивается по всей окружности клапанной щели, то на высоких набравший инерцию поток пролетает поворот по прямой и пытается весь втиснутся в ее дальнюю четверть: этакий динамический рестриктор. Наполнение начинает катастрофически падать, что и определяет отсечку между 5000 и 6000. Иными словами, если у движков с более прямыми каналами по мере роста оборотов происходит динамический дозаряд цилиндров и мощность растет, то у нас — ровно наоборот. Решить эту проблему можно только увеличив площадь этой самой четверти щели настолько, чтобы она сравнялась с площадью всей щели на малых подъемах. То есть либо увеличить диаметр клапана (некуда, рядом стенки КС), либо увеличить подъем (этак до 12мм), либо время открытия. Два последних подхода используют спортсмены и снимают с движка до 200 лошадей при 7000+ оборотов, но такие фазы газораспределения напрочь убивают «низы» вместе с холостыми и делают его непригодным для повседневной езды. Ресурс тоже сильно страдает, особенно направляющих втулок клапанов. Так что при доводке движка имеет смысл делать ставку на «середину», а недостаток ширины диапазона компенсировать более длинной главной парой в трансмиссии. «Крайслеровская» 3.58, думаю, будет в самый раз.

— Все резервы из этого конструктива выжали еще в 80-е годы, даже испилив весь движок больше 120 лошадей не получить.
На самом деле раскрывать резервы в советские времена только-только начали: при объеме в 2.5 литра восьмиклапанный движок должен выдавать 130-150 лошадей, а наш выдает только 100. Почему? Да потому что он задушен со всех сторон, как по впуску, так и по выпуску. Штатный карбюратор имеет большие диффузоры диаметром 24мм + 26мм, в то время как наши цилиндры по 600 кубиков требуют этак 26 + 30, то есть 120 лошадей и около 200 Нм момента можно получить одной только заменой карба! Выхлопную систему явно диверсанты проектировали, перенастроенная прямоточная еще больше приблизит 402-й к современным стандартам. Добавим тюнинговый распредвал (для свободно дышащего мотора 35-й ОКБД будет в самый раз), по желанию — переточенные клапана с переходными фасками — вот мы и догнали 406-й по очкам. Причем, заметьте, не перегрузив движок, а просто высвободив его истинный потенциал. Рабочий диапазон после этих доработок смещается в промежуток 2500 — 5000, на 3500 можно жечь резину.

— На заводе сидят люди не глупее нас: если они не смогли сделать движок мощнее, значит нам и пытаться нечего.
А то, что перед ними просто никто не ставил такой задачи, вы не допускаете? Конструкторы, конечно, знают побольше нас с вами, но у них есть свои весьма специфические резоны. Это нам нужна «моща и пофиг», заводчане же повязаны по рукам и ногам необходимостью найти оптимальный баланс между мощностью, экономичностью, экологичностью, стоимостью запуска в производство, ресурсом и черт еще знает чем. И мощность далеко не всегда оказывается в списке приоритетов. Это относится к любым массовым движкам, даже самым современным. К примеру, с внедрением катколлекторов появилась тенденция сверх необходимого растягивать фазы выпускных клапанов. Любой, кто в теме, понимает, что следствием будет неизбежное снижение мощности и увеличение расхода топлива. Зато догорающая в коллекторе смесь быстро прогревает катализатор, что для современных моторных инженеров важнее. Для инженеров 60-х была важнее эластичность, позволявшая с комфортом педалировать по полупустым и забитым несуразными ограничениями скорости советским дорогам. Тем не менее уже тогда осознавали что дорожное движение будет эволюционировать в сторону бОльших скоростей, поэтому тогдашняя конструкторская школа практиковала проектирование движков «на вырост». Рабочий объем закладывался избыточным относительно требуемых характеристик (которые в директивном порядке спускались из министерства), чтобы оставить задел для дальнейшей форсировки, если таковая понадобится. Базовый мотор ЗМЗ-21 был таким образом «взбодрен» дважды: после двух последовательных стадий увеличения диаметров клапанов и прочих доработок получились 24д и 402 соответственно, а мощность в процессе эволюции возросла с 75 до 100 лошадиных сил. Если внимательно осмотреть впускные и выпускные каналы 402-й ГБЦ, можно заметить что в отливке оставлены места для еще одного, последнего увеличения клапанов, которое так и не было произведено. То есть если бы году этак в 90-м из министерства поступило указания освоить двигатель мощностью 120 л.с., у заводчан скорее всего никаких проблем бы не возникло — резервы еще оставались. Но министерству было уже не до того. Завод же через какое-то время сделал ставку на более прогрессивное решение (ЗМЗ-406), а 402-й так и остался «недодоенным». Что не мешает нам его додоить самостоятельно.

— Система охлаждения не справится с возросшим тепловыделением.
ЗМЗ-402 на самом деле очень «холодный» движок, иллюзия обратного возникает только у тех, кто не любит следить за системой охлаждения. Вышеупомянутый 150-сильный франкенштейн со степенью сжатия 9.2 довольствуется радиатором чуть меньше штатного, причем он алюминиевый и однорядный. Единственная реальная проблема в системе охлаждения, которую конструкторы несколько упустили и которая имеет свойство усугубляться при повышении мощности — это неоднородный прогрев головы. В центре, где сидят бок о бок два выпускных клапана, головка локально перегревается, выпячиваясь горбом, и начинает тянуть из блока шпильки. А поскольку шпильки не тянутся, все заканчивается вдавливанием шайб в опорные площадки и прослаблением затяжки гаек. Что может привести к прогару прокладки если вовремя не заметить и не подтянуть. Решение проблемы — направить большую часть тосольного потока из блока в голову в район этих двух клапанов, что на «братском» Triumph TR4 сделано штатно. Мы же изменить конфигурацию тосольных каналов не можем, поэтому остается выкручиваться по месту: проковырять в соответствующем месте штатной 402-й прокладки большие дырки вместо маленьких. А для полного счастья наладить постоянный отток тосола с обоих концов головы, то есть сделать так чтобы после переключения крана печки поток не отсекался, а шел по параллельной ветке в обход радиатора. Охладжение масла? Не помешает.

5. Единственный реальный способ взбодрить 402-й — внедрить в него 100мм поршневую, превратив в 410-й.

На самом деле, если сопоставить затраты и «приход», то увеличение рабочего объема без каких-либо дополнительных доработок — это самый неэффективный из всех возможных подходов. Какой в этом смысл если мы и штатные-то 2.5л нормально прокормить не можем? Заводская комбинация карбюратора и распредвала задает максимально достижимое наполнение цилиндра смесью на уровне только 75% от его реальной вместимости, иными словами движок из своих 2500 кубиков отрабатывает всего на 1800. Как несложно догадаться, от увеличения «горшков» диффузоры в карбюраторе больше не станут, поэтому втянуть больше смеси мы можем только на низких оборотах, пока сохраняется какой-то запас пропускной способности впускного тракта. «Верхи» же, которые дают нам мощность, будут зарублены еще сильнее: более плотный поток раньше наберет скорость и упрется в «динамический рестриктор» на меньших оборотах. Проще говоря, имплантировав в движок 100мм поршневую, мы получим трактор. «Низы» поднимутся, но в заезде на 402 метра первой скорее всего придет машина с комбинацией «402 + к-135», т.е. с минимальными доработками, но в правильном направлении. Сожрав при этом меньше бензина.

Читайте также:  Как запустить щеточный двигатель

Чтобы эти 2.9л реально поехали придется потратиться еще как минимум на распредвал и карбюратор, причем не УМЗшные, которые имеют все те же «тракторные» характеристики, а тюнинговые. Хотя вру, 4216-й вал нового образца подает надежды: по слухам он сохранил прежнюю «417-ю» широкофазность, но открывает клапана на бОльшую высоту (около 11мм). С карбюраторами дело осложняется тем, что «последовательных» моделей (где заслонки камер открываются по очереди) с нужными диффузорами в Европе просто не существует, так что любителям под настроение поэкономить бензин придется обломаться или поискать подходящую модель за океаном. А всем остальным — искать «синхронники» к-88, к-89 или Solex 38-EEIT с большими диффузорами 28-29мм. С перспективой потом потратить месяц на подбор жиклеров т.к. на моей памяти никто эти карбюраторы на 410 \ 421 еще не ставил.

6. Хороший способ повысить мощность 402-го — убрать ступеньки на стыке ГБЦ с коллектором и отполировать каналы до зеркала.

Заодно в комплекте обычно идет совет поставить фильтр нулевого сопротивления. На самом деле все три меры как минимум бесполезны (а полировка даже вредна) т.к. призваны ликвидировать сопротивление там, где его нет. Узкие места впускного тракта в штатной конфигурации — карбюратор и клапан, канал же их соединяющий имеет даже слегка избыточное сечение, если сопоставить объем цилиндра и максимальные обороты. Поэтому ступеньки в нем никакого дополнительного сопротивления не создают и сами станут узким местом не раньше чем мы ликвидируем уже имеющиеся. Возможна даже полезная функция: дополнительная турбулентность перемешивает смесь и поддерживает бензин во взвешенном состоянии, улучшая экономичность. С экономичностью же связан вред, приносимый зеркальной полировкой. Не давая никакого выигрыша в плане пропускной способности (даже если забыть об избыточности диаметра канала), она уменьшает полезную площадь испарения для выпавшего из потока бензина, который в виде жидкой пленки ползет от карбюратора вниз по трубам. В результате эта пленка успевает доползти до клапанов и в том же жидком виде попасть в цилиндры. А поскольку жидкий бензин не горит, то и полезной работы не делает, бессмысленно вылетая в трубу. Попутно, кстати, успев сделать вредную: смыть масло со стенок гильз. Вывод: даже при умеренной доводке «карб — распредвал — выпуск» трогать каналы особого смысла нет. Смысл появляется только при полноформатном запиле головы, в этом случае ступеньки выравниваются (коллектор нужно посадить на шипы, т.к. он на шпильках болтается в пределах пары миллиметров), а стенки каналов шлифуются шкуркой с зерном 80. Как показывает продувочный стенд, дальнейшее выглаживание уже не дает никакого выигрыша, в то же время поверхность остается достаточно шершавой для успешного испарения бензина.

7. ЗМЗ-402 не в меру прожорлив.

Он прожорлив как раз в меру, средний расход 12л на сотню для движка объемом 2.5 литра вполне нормален. Вопрос надо ставить по-другому: почему он не едет на свой расход? Ответ я уже приводил выше: потому что ему нечем дышать. Освободив дыхание, мы получаем требуемый прирост мощности, при этом расход остается на уровне тех же 12 литров. Совершенно серьезно.

Источник

УАЗ 3303 «MUSTANG» › Бортжурнал › ВСЯ ПРАВДА про ДВИГАТЕЛЯ ЗМЗ-402

возможности двигателя ЗМЗ 402 — разрушение мифов
Ни один другой отечественный движок не породил такого количества дремучих предрассудков, упорно передаваемых из поколения в поколение, как старый добрый двигатель ЗМЗ 402. Все бы ничего, но слепая вера во все эти измышления перекрывает рукастому уазоводу дорогу к ряду несложных, но эффективных усовершенствований, способных превратить старичка во вполне пригодный для современной динамичной езды агрегат. Стоит этим заниматься или нет — отдельный вопрос, но возможность, я считаю, как минимум должна быть. Поэтому приступим к поискам истины.
1. ЗМЗ-402 древнее мамонтовых экскрементов, ведет родословную от Доджа 30-х годов!
Обознатушки-перепрятушки. Рядная нижнеклапанная «шестерка» ГАЗ-11, представлявшая собой «переметриченный» Dodge D5, после серии усовершенствований закончила свою конвейерную жизнь под капотом грузовика ГАЗ-52. 402-й же является венцом эволюции (пардон за пафос ) совсем другой линейки, начало которой положил ЗМЗ-21 в конце 50-х. Вполне себе самостоятельной разработки, надо заметить: в сторону американцев если и смотрели, то довольно общо и больше на тему «как делать не надо» — то есть не наступать на те грабли, на которые за бугром уже наступали. Не верите? Попробуйте найти что-либо похожее. Лично мне из всего многообразия мировой моторной продукции за два десятилетия удалось найти всего два двигателя схожей компоновки (только схожей, никакой речи о взаимозаменяемости деталей не идет):

— Chevy 153 (объем в дюймах) 62-го года, ставился на Nova \ Chevy II. 4 цилиндра, 2.5л, 90 л.с. Внешне очень похож на ЗМЗ-21, но компоновку имеет зеркальную (коллекторы со стороны водителя) и блок из тонкостенного чугуна. К тому же не является самостоятельной разработкой, получен путем отрезания пары цилиндров от имевшейся «шестерки». Как видим, движок появился позже 21-го, так что счесть его примером для подражания проблематично. Кстати, у штатовских энтузиастов 153-й до сих пор достаточно популярен, главным образом в турбированном виде.

— Двигатель британского Triumph TR4 61-го года. 4 цилиндра, 2.2 л, 100 л.с. Опять же, внешнее и компоновочное сходство с 24д забывается когда начинаешь интересоваться деталями. Чугунная ГБЦ, чугунный же блок, скошенные коромысла, привод ГРМ цепью… А главное — кое какие решения, которые я бы рад был чтобы ЗМЗшники скопировали, но — не судьба :). Единственное, что может нам тут быть полезно — энтузиасты снимают с этого движка немалую для такой архитектуры мощность, а поскольку наши нижневальники используют схожие решения, то никто не мешает применить к ним те же приемы тюнинга.

2. ЗМЗ-402 — позор моторостроения, такой архаичной конструкции не место в современном мире!

Так говорят недоброжелатели, обычно имея в виду штанговый привод клапанов и «мокрые» гильзы без верхней фиксации. Не зная о том, что те же самые штанги можно обнаружить в двигателях таких машин как Bentley Mulsanne, Corvette C6 или, например, болидов NASCAR. А гильзы прекрасно себя чувствуют в высокооборотистых хондовских и турбированных пежошных моторах. Как видите, у других место нашлось, да и вообще за бугром старыми разработками не разбрасываются: к примеру, современный логановский восьмиклапанник имеет в основе блок от нижневального Renault 4 начала 60-х и производитель совершенно никаких угрызений совести по этому поводу не испытывает. Более высокий уровень внутренних потерь в нижневальных движках — это, конечно, не есть хорошо. Но отнюдь не смертельно. Да, литровая мощность V8 Формулы-1 почти в два раза больше чем у «восьмерки» NASCAR, однако в конечном итоге оба движка вполне успешно выдают свои 800 сил. Применительно к нашей ситуации — если снабдить 402-й верхневальной головкой, сомневаюсь, что выигрыш составит больше 3-5 л.с. при прочих равных. Причины «недодоя» находятся совсем в другом месте.

3. ЗМЗ-402 нельзя крутить выше 3500 об\м потому что:

— На это не рассчитан штанговый привод клапанов.
При соблюдении определенных условий штанговый привод может обеспечить любые разумные обороты, лишь бы прочность деталей была достаточной. К примеру уже упомянутые нижневальные двигатели NASCAR имеют подъем клапана до 19 (!)мм и коромысла с передаточным отношением 1.9, и при этом работают на 9500 — 11 000 оборотов. С такими же как у нас толкателями т.к. роликовые запрещены регламентом. Пружины пожестче, детали привода помассивнее — и вперед, с песней. Максимальные обороты ЗМЗ-402, ограниченные пропускной способностью впускного тракта (этакая естественная отсечка) — где-то между 5000 и 6000, детский лепет по меркам прогрессивного моторостроения. Для таких режимов хватает и хлипких дюралевых штанг (штатники используют злую хромомолибденовую сталь), и «овощных» клапанных пружин, к тому же остальные детали механизма у нас чуть ли не самые легкие среди мировых аналогов. Штатовские толкатели весят от 100 до 135 грамм против наших 90, коромысла даже тюнинговые дюралевые тяжелее наших стальных, клапана длиннее… И все это успешно крутится! А еще у нас самый большой среди одноклассников диаметр толкателя, что позволяет ставить распредвалы с весьма агрессивным профилем кулачка без риска повредить механизм. Впрочем это больше для спортсменов актуально. Почему же в наших движках периодически подвисают клапана и гнутся штанги? Исключительно стараниями хозяев. Или при переборке головы забыли развернуть направляющие втулки, чем обеспечили подклинивание штоков, или после долгой езды с убитыми МСК наросты нагара утяжелили клапан на десяток граммов и он стал чрезмерной обузой для пружины. Исправный мотор до своих предельных 5500 оборотов должен раскручиваться без каких-либо проблем.

Собственно говоря, сильно повышенное давление может выгонять масло даже сквозь исправную набивку. Пример из собственного опыта: исправный движок с кондиционным коленвалом и подключенной вентиляцией картера расходовал не больше литра масла на 10 ткм. После поломки компрессионного кольца в первом цилиндре и последующего выведения шланга ВК под машину после каждой стоянки под машиной оставалась масляная лужа: залитого литра хватало километров на 200. Заменил кольца, не трогая коленвал — расход масла тут же вернулся к прежним значениям, причем движок и до поломки, и после ремонта частенько крутился до отсечки.

— У движка «низовая» геометрия и тяжелые поршни, шатуны пообрывает.
Геометрия у 402-го нейтральная (такую же используют некоторые «оппозиты» Subaru, например) и никак не может помешать ему крутиться. А если кто-то считает что 92мм это большой ход поршня — у Крайслера 100мм и фигли? Крутится не хуже 406-го. Поршни, конечно, тяжелее чем хотелось бы (а хотелось бы чтобы они вообще ничего не весили ), но если снова обратиться к штатникам — по их меркам поршни легкие. А со своими тяжелыми они не стесняются периодически «откручивать» до 9000 оборотов. Шатуны при этом ничем не отличаются от наших, т.е. никаких там наскаровских Н-образных и прочих заморочек. Обрывы шатунов на 402-х моторах конечно иногда имеют место, но вес поршней тут вряд ли играет роль — скорее состояние самих шатунов. Будучи в большинстве случаев не первым хозяином машины, никогда не знаешь кто и как лазил в движок до тебя. Шатуны могли ронять, менять на новодельные, грубо выбивать молотком из них болты, ставить новодельные болты, сырые или перекаленные… Вывод: взял у деда некапиталенную машину — шатуны береги.

Справедливости ради надо заметить, что, при всей весомости этих аргументов, при поездке на некоторых машинах больше хочется верить мифу: по мере приближения оборотов к максимальным начинает казаться, что движок сейчас выпрыгнет из под капота и разлетиться на части. Ни в коем случае не стоит считать такую вибронагруженность характерной особенностью всех 402-х, обычно (при условии исправности подушек) она говорит о том, что движок до вас кто-то не очень удачно откапиталил. Причины — большой разновес в КШМ и (или) дисбаланс коленвала \ маховика. В какой-то мере нормой можно считать только мелкую, зудящую вибрацию, которая может появляться после 4500 об\мин — это следствие неудачного выбора проходных сечений в карбюраторе и характерный признак того, что большие диффузоры достигли предела своей пропускной способности. После установки более «свободного» карба зуд пропадает.

— Будешь движок капиталить раз в год.
Касаемо ускоренного износа при работе на высоких оборотах — в какой-то мере это так, но полностью исправному мотору на хорошем масле крутиловка сократит жизнь не намного больше чем какому-нибудь 16-клапаннику. Что реально убивает движок — это его собственная кривизна, не важно заводская или после косорукого ремонта. Несоосность коренных шеек коленвала, непараллельность шатунных, несоосность постелей в блоке, заваленные гильзовые колодцы… Так что если большие обороты прикончили ваш движок неожиданно быстро, то стандартная «быстрая» капиталка будет неправильным ходом — действительно, так и будете каждый год капиталить. Разобрать полностью, отвезти в механообработочную контору, промерить ВСЁ и вывести в допуски. Или поставить 406-й, по деньгам будет примерно одинаково :). Или взять на барахолке еще один 402-й, надеясь что он будет попрямее — это на порядок дешевле двух предыдущих вариантов, а номера сейчас не проверяют.

4. ЗМЗ-402 бесполезно тюнинговать, потому что:

— Это «низовой» движок, на верхах не едет, не для гонок.
Как уже говорилось, геометрия у 402-го нейтральная, поэтому характер движка полностью задается фазами распредвала и прочими особенностями. Фазы штатно вполне себе «серединные», поэтому низы — сюрприз, сюрприз — ничем не выдающиеся. Тяга с холостых оборотов берется не от характера самого движка (как у 24д, например), а от настройки выхлопа. На верхах не едет тоже в какой-то мере от настройки выхлопа, которая после 4500 об\мин попадает в противофазу и начинает его душить. Убираем резонатор от моста и втыкаем прямо в штаны (разумеется, остальной тракт придется переделать) — вот уже и нет у нас «низового» характера, зато появилась чувствительная добавка в районе 3500, где у движка самый штырь. Усугубляем тюнинговым «серединным» валом (опционально) и более «свободным» карбюратором (обязательно) — и вполне можно отжигать. Разве что «верховым» 402-й никогда не станет: повинна в этом конструкция головы, а именно горизонтальные впускные каналы с 90-градусным поворотом к клапану в конце. Если на малых и средних оборотах смесь втягивается по всей окружности клапанной щели, то на высоких набравший инерцию поток пролетает поворот по прямой и пытается весь втиснутся в ее дальнюю четверть: этакий динамический рестриктор. Наполнение начинает катастрофически падать, что и определяет отсечку между 5000 и 6000. Иными словами, если у движков с более прямыми каналами по мере роста оборотов происходит динамический дозаряд цилиндров и мощность растет, то у нас — ровно наоборот. Решить эту проблему можно только увеличив площадь этой самой четверти щели настолько, чтобы она сравнялась с площадью всей щели на малых подъемах. То есть либо увеличить диаметр клапана (некуда, рядом стенки КС), либо увеличить подъем (этак до 12мм), либо время открытия. Два последних подхода используют спортсмены и снимают с движка до 200 лошадей при 7000+ оборотов, но такие фазы газораспределения напрочь убивают «низы» вместе с холостыми и делают его непригодным для повседневной езды. Ресурс тоже сильно страдает, особенно направляющих втулок клапанов. Так что при доводке движка имеет смысл делать ставку на «середину», а недостаток ширины диапазона компенсировать более длинной главной парой в трансмиссии. «Крайслеровская» 3.58, думаю, будет в самый раз.

— Все резервы из этого конструктива выжали еще в 80-е годы, даже испилив весь движок больше 120 лошадей не получить.
На самом деле раскрывать резервы в советские времена только-только начали: при объеме в 2.5 литра восьмиклапанный движок должен выдавать 130-150 лошадей, а наш выдает только 100. Почему? Да потому что он задушен со всех сторон, как по впуску, так и по выпуску. Штатный карбюратор имеет большие диффузоры диаметром 24мм + 26мм, в то время как наши цилиндры по 600 кубиков требуют этак 26 + 30, то есть 120 лошадей и около 200 Нм момента можно получить одной только заменой карба! Выхлопную систему явно диверсанты проектировали, перенастроенная прямоточная еще больше приблизит 402-й к современным стандартам. Добавим тюнинговый распредвал (для свободно дышащего мотора 35-й ОКБД будет в самый раз), по желанию — переточенные клапана с переходными фасками — вот мы и догнали 406-й по очкам. Причем, заметьте, не перегрузив движок, а просто высвободив его истинный потенциал. Рабочий диапазон после этих доработок смещается в промежуток 2500 — 5000, на 3500 можно жечь резину.

— На заводе сидят люди не глупее нас: если они не смогли сделать движок мощнее, значит нам и пытаться нечего.
А то, что перед ними просто никто не ставил такой задачи, вы не допускаете? Конструкторы, конечно, знают побольше нас с вами, но у них есть свои весьма специфические резоны. Это нам нужна «моща и пофиг», заводчане же повязаны по рукам и ногам необходимостью найти оптимальный баланс между мощностью, экономичностью, экологичностью, стоимостью запуска в производство, ресурсом и черт еще знает чем. И мощность далеко не всегда оказывается в списке приоритетов. Это относится к любым массовым движкам, даже самым современным. К примеру, с внедрением катколлекторов появилась тенденция сверх необходимого растягивать фазы выпускных клапанов. Любой, кто в теме, понимает, что следствием будет неизбежное снижение мощности и увеличение расхода топлива. Зато догорающая в коллекторе смесь быстро прогревает катализатор, что для современных моторных инженеров важнее. Для инженеров 60-х была важнее эластичность, позволявшая с комфортом педалировать по полупустым и забитым несуразными ограничениями скорости советским дорогам. Тем не менее уже тогда осознавали что дорожное движение будет эволюционировать в сторону бОльших скоростей, поэтому тогдашняя конструкторская школа практиковала проектирование движков «на вырост». Рабочий объем закладывался избыточным относительно требуемых характеристик (которые в директивном порядке спускались из министерства), чтобы оставить задел для дальнейшей форсировки, если таковая понадобится. Базовый мотор ЗМЗ-21 был таким образом «взбодрен» дважды: после двух последовательных стадий увеличения диаметров клапанов и прочих доработок получились 24д и 402 соответственно, а мощность в процессе эволюции возросла с 75 до 100 лошадиных сил. Если внимательно осмотреть впускные и выпускные каналы 402-й ГБЦ, можно заметить что в отливке оставлены места для еще одного, последнего увеличения клапанов, которое так и не было произведено. То есть если бы году этак в 90-м из министерства поступило указания освоить двигатель мощностью 120 л.с., у заводчан скорее всего никаких проблем бы не возникло — резервы еще оставались. Но министерству было уже не до того. Завод же через какое-то время сделал ставку на более прогрессивное решение (ЗМЗ-406), а 402-й так и остался «недодоенным». Что не мешает нам его додоить самостоятельно.

— Система охлаждения не справится с возросшим тепловыделением.
ЗМЗ-402 на самом деле очень «холодный» движок, иллюзия обратного возникает только у тех, кто не любит следить за системой охлаждения. Вышеупомянутый 150-сильный франкенштейн со степенью сжатия 9.2 довольствуется радиатором чуть меньше штатного, причем он алюминиевый и однорядный. Единственная реальная проблема в системе охлаждения, которую конструкторы несколько упустили и которая имеет свойство усугубляться при повышении мощности — это неоднородный прогрев головы. В центре, где сидят бок о бок два выпускных клапана, головка локально перегревается, выпячиваясь горбом, и начинает тянуть из блока шпильки. А поскольку шпильки не тянутся, все заканчивается вдавливанием шайб в опорные площадки и прослаблением затяжки гаек. Что может привести к прогару прокладки если вовремя не заметить и не подтянуть. Решение проблемы — направить большую часть тосольного потока из блока в голову в район этих двух клапанов, что на «братском» Triumph TR4 сделано штатно. Мы же изменить конфигурацию тосольных каналов не можем, поэтому остается выкручиваться по месту: проковырять в соответствующем месте штатной 402-й прокладки большие дырки вместо маленьких. А для полного счастья наладить постоянный отток тосола с обоих концов головы, то есть сделать так чтобы после переключения крана печки поток не отсекался, а шел по параллельной ветке в обход радиатора. Охладжение масла? Не помешает.

5. Единственный реальный способ взбодрить 402-й — внедрить в него 100мм поршневую, превратив в 410-й.
На самом деле, если сопоставить затраты и «приход», то увеличение рабочего объема без каких-либо дополнительных доработок — это самый неэффективный из всех возможных подходов. Какой в этом смысл если мы и штатные-то 2.5л нормально прокормить не можем? Заводская комбинация карбюратора и распредвала задает максимально достижимое наполнение цилиндра смесью на уровне только 75% от его реальной вместимости, иными словами движок из своих 2500 кубиков отрабатывает всего на 1800. Как несложно догадаться, от увеличения «горшков» диффузоры в карбюраторе больше не станут, поэтому втянуть больше смеси мы можем только на низких оборотах, пока сохраняется какой-то запас пропускной способности впускного тракта. «Верхи» же, которые дают нам мощность, будут зарублены еще сильнее: более плотный поток раньше наберет скорость и упрется в «динамический рестриктор» на меньших оборотах. Проще говоря, имплантировав в движок 100мм поршневую, мы получим трактор. «Низы» поднимутся, но в заезде на 402 метра первой скорее всего придет машина с комбинацией «402 + к-135», т.е. с минимальными доработками, но в правильном направлении. Сожрав при этом меньше бензина.

Чтобы эти 2.9л реально поехали придется потратиться еще как минимум на распредвал и карбюратор, причем не УМЗшные, которые имеют все те же «тракторные» характеристики, а тюнинговые. Хотя вру, 4216-й вал нового образца подает надежды: по слухам он сохранил прежнюю «417-ю» широкофазность, но открывает клапана на бОльшую высоту (около 11мм). С карбюраторами дело осложняется тем, что «последовательных» моделей (где заслонки камер открываются по очереди) с нужными диффузорами в Европе просто не существует, так что любителям под настроение поэкономить бензин придется обломаться или поискать подходящую модель за океаном. А всем остальным — искать «синхронники» к-88, к-89 или Solex 38-EEIT с большими диффузорами 28-29мм. С перспективой потом потратить месяц на подбор жиклеров т.к. на моей памяти никто эти карбюраторы на 410 \ 421 еще не ставил.

6. Хороший способ повысить мощность 402-го — убрать ступеньки на стыке ГБЦ с коллектором и отполировать каналы до зеркала.
Заодно в комплекте обычно идет совет поставить фильтр нулевого сопротивления. На самом деле все три меры как минимум бесполезны (а полировка даже вредна) т.к. призваны ликвидировать сопротивление там, где его нет. Узкие места впускного тракта в штатной конфигурации — карбюратор и клапан, канал же их соединяющий имеет даже слегка избыточное сечение, если сопоставить объем цилиндра и максимальные обороты. Поэтому ступеньки в нем никакого дополнительного сопротивления не создают и сами станут узким местом не раньше чем мы ликвидируем уже имеющиеся. Возможна даже полезная функция: дополнительная турбулентность перемешивает смесь и поддерживает бензин во взвешенном состоянии, улучшая экономичность. С экономичностью же связан вред, приносимый зеркальной полировкой. Не давая никакого выигрыша в плане пропускной способности (даже если забыть об избыточности диаметра канала), она уменьшает полезную площадь испарения для выпавшего из потока бензина, который в виде жидкой пленки ползет от карбюратора вниз по трубам. В результате эта пленка успевает доползти до клапанов и в том же жидком виде попасть в цилиндры. А поскольку жидкий бензин не горит, то и полезной работы не делает, бессмысленно вылетая в трубу. Попутно, кстати, успев сделать вредную: смыть масло со стенок гильз. Вывод: даже при умеренной доводке «карб — распредвал — выпуск» трогать каналы особого смысла нет. Смысл появляется только при полноформатном запиле головы, в этом случае ступеньки выравниваются (коллектор нужно посадить на шипы, т.к. он на шпильках болтается в пределах пары миллиметров), а стенки каналов шлифуются шкуркой с зерном 80. Как показывает продувочный стенд, дальнейшее выглаживание уже не дает никакого выигрыша, в то же время поверхность остается достаточно шершавой для успешного испарения бензина.

Читайте также:  Можно промыть двигатель бензином

7. ЗМЗ-402 не в меру прожорлив.
Он прожорлив как раз в меру, средний расход 12л на сотню для движка объемом 2.5 литра вполне нормален. Вопрос надо ставить по-другому: почему он не едет на свой расход? Ответ я уже приводил выше: потому что ему нечем дышать. Освободив дыхание, мы получаем требуемый прирост мощности, при этом расход остается на уровне тех же 12 литров. Совершенно серьезно.

Источник

Двигатель змз 402: технические характеристики, порядок работы цилиндров

Двигатель змз 402: технические характеристики, порядок работы цилиндров

Двигатель змз 402: технические характеристики, порядок работы цилиндров

Одним из самых легендарных моторов Советского союза остается — двигатель ЗМЗ 402 (сокращенно — дв. 402). Изготовитель силового агрегата — ООО «Заволжский моторный завод», именно от этого двигатель получил такое название — ЗМЗ 402. Еще одной модификацией стал ЗМЗ 24Д, но он не прижился в связи с частыми ремонтами и дорогим обслуживанием.

История

Разрабатывался он не менее легендарным конструктором Гарри Вольдемаровичем Эвартом специально для Волги. Этот силовой агрегат должен был прийти на смену устаревшего мотора ГАЗ-21. В последующей разработке был сделано много модификаций, таких как — ЗМЗ-24Д и ЗМЗ 4021.

Еще этот мотор называют ЗМЗ 24, поскольку изначально он предполагался для установки тольку на 24-ю Волгу, но как показала практика и история, движок получил достаточно широкое распространение на другие модели автомобилей.

Мотор ЗМЗ 24Д имел улучшенные характеристики охлаждения, которые снижали расход горючего. Но, эта серия двигателей прервалась в 1972 году, поскольку ремонт силового агрегата обходился слишком дорого.

Впоследствии ВОЛГА получила всего два силовых агрегата — ЗМЗ 402 и ЗМЗ 402.1. Но, как показывает практика, использование силовых агрегатов ЗМЗ 24 и ЗМЗ 24Д дошли до нашего времени, и на некоторых автомобилях 24-й серии еще можно встретить такие моторы.

Технические характеристики и описание

Волговский мотор считался в Союзе одним из самых надежных. Несмотря на высокий расход, 402 двигатель полюбился многим автомобилистам. Итак, рассмотрим, основные характеристики двигателя ЗМЗ 402, а также устройство работы:

Наименование Характеристика
Изготовитель ЗМЗ
Модель ЗМЗ 24, ЗМЗ 24Д
Модификации ЗМЗ 4021, ЗМЗ 4022, ЗМЗ 4025, ЗМЗ 24С
Тип мотора Бензиновый
Тип впрыска Карбюратор
Конфигурация 4-цилидровый рядный продольный ДВС
Мощность двигателя 95 л.с.
Количество цилиндров 4
Количество клапанов 8
Диаметр поршня 92 мм
Ход поршня 92 мм
Охлаждение Жидкостное
Материал блока и головки Алюминий
Ресурс 300 000 км
Порядок работы цилиндров 1-2-4-3
Система зажигания Контактная или бесконтактная

Видео

Видеоматериал расскажет о двигателе ЗМЗ 402, а также поведает о некоторых тонкостях и нюансах капитального ремонта

Применяемость мотора

Как уже упоминалось, мотор ЗМЗ 402 могу устанавливаться не только на легковой автомобиль Волга, но и на ряд аналогичных транспортных средств. Довольно широко ЗМЗ 402 устанавливался на УАЗ. Часто можно встретить УАЗ 469 с волговским двигателем. При этом мотор устанавливался на автомобиль с завода изготовителя. Это связно было с тем, что в период перехода с устаревшего ДВС УМЗ 417 на УМЗ 421.

В этот момент двигатель УАЗ переживал не лучшие времена и руководством завода было решено временно заменить Ульяновские моторы на аналогичные — Заволжского завода. Как показала практика и эксплуатация, УАЗ 402 смог выдержать все положенные нагрузки. Но, с выходом Ульяновского 421 мотора все радикально поменялось, и было решено отказаться от использования ЗМЗ.

Еще один яркий представитель, который получал данные силовые агрегаты — стала Газель. На первых моделях малотоннажного грузового автомобиля ГАЗ, можно встретить двигатель ЗМЗ 24. Уже позже, с разработкой и внедрением заводских инноваций устанавливался двигатель 4021. Газель с мотором ЗМЗ 402 выпускалась достаточно долго, пока заводом изготовителем не начал внедряться 405 и 406 силовой агрегат.

С появлением новых типов двигателя ситуация на заводе ГАЗ, не поменялась радикально и Газель с 402 двигателем выпускалась еще до 1997 года. Но, после замены кузова на новый образец, все-таки руководство ГАЗ решило на новые автомобили устанавливать только 405 и 406 моторы, а также их модификации. Так, кончилась эпоха использования автомобиля Газель с силовым агрегатом ЗМЗ 402.

Тюнинг

Доработать мотор ЗМЗ 402 своими руками достаточно просто. Конечно, многие автолюбители, которые практикуют тюнинг двигателя ЗМЗ 402 стараются поменять в первую очередь систему впрыска с карбюратора на моноинжектор, но в классическом тюнинге дорабатываются уже имеющееся характеристики. В этом разделе рассмотрим, какой тюнинг можно применить на 402 двигатель.

Первым, что подвергается доработки становиться поршневая группа. Так, вместо стандартного поршнекомплекта ставиться облегченный от польского производителя ATF. Таким же образом стоит заменить клапана и шатуны на более легкие. За счет снижения веса силового агрегата увеличивается крутящий момент и увеличивается мощность двигателя.

Следующим этапом становиться проточка коленчатого вала и установка вкладышей спортивного типа. Таким образом, еще больше можно уменьшить вес мотора, что позволит набирать скорость быстрее.

Отдельным этапом становиться доработка системы впрыска и выпуска выхлопных газов. Вместо родных коллекторов можно установить венгерские от компании DDR-line, которые рассчитаны именно под тюнинг двигателя ЗМЗ 402 и его модификации. Вместо родного карбюратора К-126 обычно автомобилисты ставят моноинжектор или жигулевский ОДАЗ от ВАЗ 2107. Это значительно сокращает расход топлива на пару литров. Для улучшенной подачи воздуха в камеру сгорания, монтируется воздушный фильтр нулевого сопротивления.

Неотъемлемой частью процесса становиться доработка зажигания. Так, многие знают, что существует контактное и бесконтактное, но третий вариант зажигания — это установка пуска при помощи кнопки, что не требует ключа. Эта система зажигания стала довольно распространенной, когда идет модернизация данного ДВС.

Кроме самой системы меняются также свечи, провода и катушка зажигания. Самой распространенной фирмой, которая производит тюнинговый комплект, стала BRW и ДМС. Первая — это Беларусь, а вот вторая — Россия.

На этом тюнинг 402 двигателя не заканчивается. Также, автомобилисты меняют систему охлаждения. Для этого устанавливается более совершенный и облегченный алюминиевый радиатор, помпа и силиконовые патрубки вместо стандартных. Это позволяет улучшить систему охлаждения, которая более эффективно работает на высоких оборотах и не дает силовому агрегату перегреться.

Техническое обслуживание

Как правильно обслужить свой Волговский мотор? Очень редко в интернете можно найти достоверную информацию о техническом обслуживании ЗМЗ 402. В свою очередь, были найдены технические карты завода изготовителя о правильном обслуживании мотора. Итак, распишем, как проводиться ТО для 24-ки:

Ремонт и основные проблемы

Двигатель ЗМЗ 402 и его модификации достаточно легко поддаются ремонту даже в самом худшем техническом состоянии. Так, проводится переборка силового агрегата, головки блока и замена расходных элементов. Сам процесс ремонта проводится поэтапно, как и для любого силового агрегата. Итак, рассмотрим, поэтапный процесс капитального ремонта ЗМЗ 402.

Разборка

На данном этапе разбирается ДВС полностью, а именно демонтируется головка блока, снимается поддон и все детали разбираются. Для данного типа моторов процесс дефектовка проводиться в процессе разборки. Сюда не входят только промеры блока цилиндров, опресовка головки, а также замер коленчатого вала.

Диагностические операции

На данном этапе проводятся работы по определению твердости и толщины шеек коленвала, а также его ремонтопригодности. Так, если деталь можно отремонтировать, то определяется размер шеек и изделие отдается на последующую обработку. То же самое ждет и блок цилиндров. Гильзы промеряются и определяется ремонтный размер поршней.

Опресовка ГБЦ ЗМЗ 402 — это процесс определения наличия трещин в корпусе. На головке закрываются все отверстия, кроме впускного для охлаждающей жидкости, в которое подается горячая вода или керосин. Далее, специалист смотрит, есть ли протеки и трещины. Если нет, то ГБЦ отправляется на ремонт, а если есть — то все дефекты необходимо заварить.

Поскольку деталь сделана с алюминия, то применяется аргонная сварка. В гаражных условия, для заделывания отверстий в корпусе силового агрегата, автомобилисты пользуются холодной сваркой.

Расточка

Блок цилиндров и коленчатый вал подвергаются расточке. Если цилиндры уже вышли с ремонтного размера, то устанавливаются гильзы стандартного диаметра 92 мм. Для блока цилиндров характерным становиться хонинговка — это один из процессов расточки цилиндров блока при помощи специального станка. Коленчатый вал растачивается на специальном агрегате, при помощи высоких оборотов и камня, который полирует шейки.

Работы по ГБЦ

Головка блока цилиндров также поддается переборке. Так, зачастую меняются клапана, седла, сальники и манжеты. Неоднократно специалистам приходится заменять направляющие втулки клапанов. С развитием современной технологии ремонта, для ЗМЗ 402 можно применить гильзовку технологией k-line. Для этого применяются бронзовые втулки размером 9 мм.

На сегодняшний день, достаточно часто встречается замена распределительного вала. Это связано с тем, что двигателям по 20-30 лет и эта деталь уже несколько раз изнашивалась. Поэтому, при проведении ремонта ГБЦ на эту деталь стоит обратить особое внимание. При необходимости рабочая поверхность головки блока шлифуется.

Сборка

Сборочные операции проводятся на специальном стенде. Все детали устанавливаются в той же последовательности, что и разбирались. Так, замене, зачастую, поддаются масляный и водяной насос, устанавливается новый комплект прокладок.

Интересные факты

Двигатель ЗМЗ 402 получил довольно широкое распространение не только на территории Союза и СНГ, но и в Прибалтике, а также Германии. Так, силовой агрегат устанавливался на такие знаменитые модели, как Мерседес Бенц 302 и 115.

Похожими можно назвать двигатели, которые устанавливались на автомобили: Plymouth Valiant (1967–1976), Dodge Dart (1967–1976), Dodge Aspen и Plymouth Volaré (1976–1980), Chevrolet Nova (1967–1974), Ford Falcon (1962–1991), Volvo 140/240 (1967–1993), Mitsubishi Debonair (1964–1986).

Вывод

Как видно двигатель ЗМЗ 402 был очень популярным для установки на другие автомобильные марки. Так, силовой агрегат от Волги ставился на УАЗ, Газель и даже Мерседес Бенц. Мотор 402 модели стал достаточно популярным за счет свой надежности.

Если правильно обслуживать силовой агрегат, то ресурс его может быть до 500 000 км пробега.

В ремонте и тюнинге двигатель показал себя достаточно простым и пригодным. Поэтому, ЗМЗ 402может считаться одной из легенд СССР.

Двигатель змз 402: технические характеристики, порядок работы цилиндров

Почему ЗМЗ 402 а не СВАП

Двигатель ЗМЗ-402, технические характеристики и тюнинг

Порядок правильной работы цилиндров двигателя

Многие помнят двигатели 402 и работы цилиндров, устанавливаемых на автомобилях «Волга», «Газель». Несмотря на прекращение выпуска, часть автомобильных средств используют в качестве силового агрегата.

402 Двигатель

Силовой агрегат неприхотливый, в нем нет сложных технических узлов и деталей. Незадача в том, что после каждого пятнадцатитысячного пробега автотранспортного средства, необходимо регулировать клапана работы цилиндров.

В приведенных случаях нарушаются зазоры фасок клапанов и седел цилиндров.

Несоответствие параметров нарушает работу двигателя, вызывая:

Появление характерных признаков является для водителя моментов приняться за устранение дефектов.

Порядок работы цилиндров

Успех достигается, если водитель знает порядок работы цилиндров у 402 двигателя данной силовой установки.

Такой порядок работы цилиндров универсального 402 двигателя. Зазор на первом и четвертом цилиндрах на клапанах, отвечающих за впуск горючей смеси в камеру сгорания, по нормативным требованиям составляет 0.40-0.45 миллиметра. Клапаны, утилизирующие выхлопные газы, имеют зазор 0.35-0.40 миллиметров.

У четырехтактных двигателей рабочий процесс завершается прокручиванием коленчатого вала на 720 градусов. У двухтактного в два раза меньше.

Инструмент для работы

Работа по регулировке зазоров клапанов требует подготовки. Размещают в удобном положении инструменты, материалы для измерений.

В инструментальном наборе обязательно наличие:

Наличие необходимого материала позволяет приступать к регулировочным работам.

Последовательность действий

Сначала дают остыть двигателю. Затем отсоединяют различные шланги, трубопроводы, трос педали газа. Демонтируют фильтр очистки воздуха, крышку, закрывающую клапанный механизм.

Начинают с первого цилиндра. Устанавливают прокруткой коленчатого вала поршень в верхнее мертвое положение. Точность действия сверяют совпадением отметок на ременном приводе коленвала с отметиной на блоке двигателя.

Существует очередность регулировки зазоров клапанов. Сначала приводят в норму первые, вторые, четвертые, шестые клапана. После проворачивают коленчатый вал на 360 градусов по ходу часовой стрелки. Регулировке подлежат третий, пятый, седьмой, восьмой.

Делается это так. Отверткой придерживают контрольный винт, одновременно отвинчивая гайку, при помощи которой он устанавливается в нужное положение. Щупом требуемого размера по толщине, производят замеры. Он должен входить в зазор с небольшим усилием. Аналогичному «ощупыванию» подлежать остальные зазоры клапанов.

Обратная сборка

Когда «прощупаны» восемь клапанов цилиндров двигателя 402, наступают монтажные работы по обратной сборке силового агрегата.

Устанавливают свечи и выставляют зажигание 402 двигателя на свои места, надежно закрепляют крышку клапанов. При этом не забывают поменять старую прокладку на новый аналог. Затяжку болтов производят, согласую усилия с регламентными указаниями. Они требуют болты завернуть, прилагая усилия, равные 0,5 H. м по минимуму и 0,8 по максимуму.

Затем устанавливают воздушный фильтр, прикрепляют трос от акселератора, шланги.

Контрольная проверка

Когда работа завершена, поверяют ее качество. Двигатель запускают до полного прогрева. Когда температурный режим охладителя двигателя и работы цилиндров выходит на положенные температурные параметры, водитель или слесарь СТО прослушивает работу силового агрегата.

Отсутствие цокота, металлического звона, свидетельствует о качественно произведенной регулировке всасывающих и выпускных клапанов.

Важные особенности

Впоследствии двигатель претерпел некоторые изменения в системе подачи топлива в камеры сгорания. Вместо традиционного карбюратора, использовали инжекторную схему. Конструктивное обновление привело к экономии бензина, улучшило впрыск топлива. Главным положительным моментом, по мнению автомобилистов, реализация инжекторный схемы ликвидировала проблемы, возникавшие с карбюраторным узлом.

Остальное использовано из старого двигателя 402. Ничего не поменялось в эксплуатационных нормах силового агрегата. Остались прежние технические характеристики, нормы по обслуживанию. Например, инструкция по замене масла фильтра осталась в прежней редакции. Предписывалось менять после десятитысячного километрового пробега автомобиля. После 8 тысяч требовалось менять свечи зажигания на новые комплекты.

Заключение

Водители автотранспортных средств, на которых установили двигатели внутреннего сгорания 402, несмотря на некоторые недоработки, положительно характеризуют силовую установку за простоту устройства, несложное обслуживание, длительный эксплуатационный ресурс.

Двигатель змз 402: технические характеристики, порядок работы цилиндров

Регулируем клапана на ВОЛГЕ

Порядок правильной работы цилиндров двигателя

Расположение ОСНОВНЫХ агрегатов. В МОТОРНОМ Отсеке: 1 – труба подвода охлаждающей жидкости к радиатору; 2 – воздушный фильтр; 3 – крышка головки блока цилиндров; 4 – датчик-распределитель; 5 – катушка зажигания; 6 – вакуумный усилитель тормозов; 7 – пробка маслоналивной горловины; 8 – топливный фильтр тонкой очистки; 9 – термостат 10 — кожух радиатора 11 — радиатор

Описание конструкции

Двигатель ЗМЗ-402 карбюраторный, четырехцилиндровый. Блок цилиндров изготовлен из алюминиевого сплава. Гильзы цилиндров чугунные, съемные. Крышки коренных подшипников и картер сцепления обработаны в сборе с блоком и поэтому они не взаимозаменяемы.

Коленчатый вал двигателя чугунный, пятиопорный, динамически отбалансирован с маховиком и ведущим диском сцепления. Осевое перемещение вала ограничено двумя упорными шайбами, расположенными по обеим сторонам переднего коренного подшипника.

Распределительный вал с пятью опорными шейками разного диаметра установлен в блоке цилиндров. На валу нарезана шестерня привода датчика-распределителя зажигания и масляного насоса.

Привод распределительного вала осуществляется через текстолитовую или полиамидную шестерню, находящуюся в зацеплении с шестерней коленчатого вала. Кулачки распределительного вала воздействуют на толкатели. Штанги толкателей через коромысла приводят в действие клапаны.

Система смазки двигателя — комбинированная. Для охлаждения масла установлен масляный радиатор. При давлении в системе 0,7-0,9 кгс/см2 предохранительный клапан открывается и масло поступает в радиатор, а затем сливается в картер двигателя. Для отключения масляного радиатора предусмотрен кран. При положении ручки вдоль шланга – он открыт.

Система охлаждения — жидкостная, закрытая. Перед радиатором установлен дополнительный электровентилятор.

Впускной трубопровод подогревается отработавшими газами. Регулятор подогрева имеет два положения – «зима» и «лето».

Сопротивление бегунка, кОм 5-8

Сопротивление центрального контакта крышки*, кОм 8-13

* На части датчиков вместо сопротивления установлен угольный контакт.

СИСТЕМА ЗАЖИГАНИЯ ДВИГАТЕЛЯ ЗМЗ-402

Датчик-распределитель выполняет две функции: задает момент искрооб-разования, распределяет импульсы высокого напряжения по цилиндрам в соответствии с порядком их работы. Для этого служит бегунок, надетый на вал датчика-распределителя. В бегунке установлен помехоподавительный резистор с сопротивлением 8000-13000 Ом.

Коммутатор (1313734) размыкает цепь питания первичной обмотки катушки зажигания, преобразуя управляющие импульсы датчика в импульсы тока в катушке зажигания.

Техническая характеристика системы зажигания

Порядок работы цилиндров 1-2-4-3

Направление вращения против

ротора распределителя часовой

Угол опережения зажигания

центробежный регулятор 15-18

вакуумный регулятор 8-10

Свечи зажигания А14ВР

Зазор свечи зажигания, мм 0,8-0,95

1 – корпус; 2 – грузик центробежного двигателя; 3 – винт крепления подшипника; 4 – вакуумный регулятор; 5 – пружина вакуумного регулятора; 6 – диафрагма; 7 – штуцер; 8 – магнитопровод ротора;9 – постоянный магнит ротора; 10 – ротор; II – крышка; 12 – помехоподавительный резистор; 13 – центральный вывод; 14 – центральный контакт; 15 – бегунок;16 – фильц; 17 – винт крепления ротора; 18 – обмотка статора; 19 – винт крепления статора; 20 – статор; 21 – магнитопровод обмотки статора; 22 – опора статора;23 – подшипник; 24 – пружина грузика; 25 – упорные шайбы; 26 – втулка;27 – валик; 28 – октан-корректор; 29 – упорная шайба;30 – стопорное кольцо; 31 – штифт; 32 – муфта привода.

1 – ротор; 2 – втулка; 3 – передний подшипник; 4 – втулка; 5 – шайба с гайкой; 6 – шпонка; 7 – шкив; 8 – вентилятор; 9 – передняя крышка; 10 – статор; 11 – обмотка ротора; 12 – щеткодержатель; 13 – пружины щеток; 14 – щетки; 15 – задний подшипник; 16 – крышка; 17-вал; 18- контактные кольца; 19- вывод обмотки статора; 20- пластины-держатели; 21 – задняя крышка; 22 – набор статора; 23 – обмотка статора.

Генератор 1631.3701 двигателя ЗМЗ-402

Генератор 1631.3701 – трехфазная синхронная электрическая машина с электромагнитным возбуждением и встроенным выпрямителем на кремниевых диодах. Ротор генератора приводится во вращение от шкива коленчатого вала двигателя клиновым ремнем.

Статор и крышки генератора стянуты четырьмя винтами. Вал ротора вращается в шариковых подшипниках, установленных в крышках. Смазка в подшипники заложена на весь срок службы генератора. Задний подшипник напрессован на вал ротора и поджимается задней крышкой через пластмассовую втулку. Передний подшипник установлен с внутренней стороны передней крышки и поджат шайбой с четырьмя винтами.

В статоре генератора две трехфазные обмотки, выполненные по схеме «звезда» и подключенные параллельно друг другу. Выпрямитель – мостовой схемы, состоит из шести диодов. Они запрессованы в две подковообразные алюминиевые пластины-держатели. Пластины объединены в выпрямительный блок, закрепленный внутри задней крышки генератора.

На роторе расположены обмотки возбуждения генератора. Выводы обмоток припаяны к двум медным контактным кольцам на валу ротора. Питание к ним подводится через две угольные щетки, установленные в щеткодержателе.

Генератор работает совместно с регулятором напряжения, который закреплен на брызговике правого лонжерона под расширительным бачком. При выходе регулятора из строя, его заменяют.

Для защиты электронного оборудования автомобиля от импульсов напряжения в системе зажигания, а также для снижения радиопомех, между»+» и «массой» генератора включен конденсатор.

Внутренние обмотки генератора и выпрямительный блок охлаждаются воздухом через окна в крышках от центробежного вентилятора, установленного на валу ротора.

Техническая характеристика генератора 1631.3701

Напряжение номинальное, В 14

Максимальный ток, А 65

Регулируемое напряжение, В 13-15

обмотки возбуждения, Ом 2,5

Стартер – четырехполюсный четырехщеточный электродвигатель постоянного тока с возбуждением от постоянных магнитов, роликовой муфтой свободного хода и двухобмоточным тяговым реле.

Крутящий момент от вала якоря передается на ведущую шестерню привода через роликовую обгонную муфту.

Техническая характеристика стартера 42.3708-10 (СТ230-Б4)

Номинальная мощность, кВт 1,7(1,0)

Номинальное напряжение, В 12

в заторможенном состоянии,

не более, А 700 (550)

не менее кгс-м 1,6(2,0)

Потребляемый ток в режиме

холостого хода, не более, А 80 (85)

Стартер: 1 – колпак защитный; 2 – шайба запорная; 3 – щетка; 4,5 – выводы; 6 – крышка тягового реле; 7 – контактная пластина; 8 – тяговое реле; 9 – обмотка реле; 10 – шток; 11 – возвратная пружина; 12 – сердечник; 13 – рычаг; 14 – крышка; 15- ось рычага; 16- удлинитель крышки; 17- ролик; 18 – ведущая (приводная) шестерня; 19 – втулка; 20 – кольцо пружинное; 21 – втулка упорная; 22 – вал; 23 – обгонная муфта; 24 – пружина; 25 – полумуфта включения; 26 – опора промежуточная; 27-статор; 28 – обмотка статора; 29 – ротор (якорь); 30 – коллектор; 31 – крышка; 32 – щеткодержатель.

В стальном корпусе стартера установлены четыре обмотки возбуждения. Корпус и крышки стартера стянуты двумя шпильками. Вал якоря вращается в двух бронзографитных втулках, установленных в крышках и промежуточной опоре.

На валу привода установлена муфта свободного хода (обгонная муфта) с приводной шестерней. Она передает крутящий момент только в одном направлении – от стартера к двигателю, разобщая их после запуска двигателя. Это необходимо для защиты якоря стартера от повреждения из-за чрезмерной частоты вращения.

Тяговое реле служит для ввода шестерни привода в зацепление с зубчатым венцом маховика коленчатого вала двигателя и включения питания электродвигателя стартера. При повороте ключа зажигания в положение «стартер», напряжение подается на обе обмотки тягового реле (втягивающую и удерживающую). После замыкания контактов тягового реле втягивающая обмотка отключается.

Напряжение срабатывания реле должно быть не более 8 В при 20±5°С. Если это не так, в реле или приводе имеется неисправность. Исправность привода определяется осмотром деталей после разборки стартера. Неисправное реле заменяют.

Источник

Ответы на популярные вопросы
Adblock
detector