двигатель, Газель: система охлаждения, схема

Описание

Двигатель ЗМЗ-402 – один из самых массовых, которые когда-либо выпускались в Заволжье. Этот мотор имеет алюминиевый блок с «мокрыми» чугунными гильзами. Распределительный вал находится внизу. Данный агрегат выпускался серийно с 1981 по 2006 гг. Изначально 402 двигатель для «Газели» не предусматривался. Это был модернизированный мотор 24Д, который ставится на советскую «Волгу». Среди существенных отличий 402-го мотора стоит отметить измененный выпускной коллектор, иной подъем распредвала (он стал выше на 0,5 миллиметра) и масляный насос. В остальном ЗМЗ-402 был копией мотора 24Д – двигателя из 50-х. О проблемах ДВС мы расскажем позже. Кстати, схема двигателя «Газели» (402 ЗМЗ) есть на фото в нашей статье.

Датчик температуры

Это единственная электронная часть системы охлаждения инжекторного двигателя ЗМЗ-406, которая считывает температуру и отдает эту информацию в ЭБУ. Затем блок управления принимает решение о включении вентилятора.

Нужно заметить, что неисправный датчик температуры может принести много проблем. На основании информации с этого элемента также готовится топливная смесь. Также данные о температуре влияют и на другие системы в двигателе.

Клапана

Как мы уже отметили ранее, ЗМЗ-402 – это восьмиклапанный мотор, поэтому в системе ГРМ только один распределительный вал. Среди частых проблем – необходимость в регулировке клапанов. На «Газели» с 402 двигателем она должна производиться каждые 30 тысяч километров. Причем зазоры подстраиваются строго под каждый тип топлива. Производитель заявляет, что тепловой зазор на обеих клапанах (впускном и выпускном) должны быть 0,4 миллиметра.

клапанов зазор
Но как показывает практика, для нормальной работы мотора нужны другие настройки. Регулировка клапанов на «Газели» с 402 двигателем под 92-й бензин должна производиться следующим образом. Для впускных клапанов зазор составляет 0,30 миллиметра, для выпускных – 0,25. А вот для езды на 76-м бензине нужно увеличить данный параметр до 0,44 миллиметров. Что касается большинства «Газелей» из 90-х, которые эксплуатируются сегодня, они ездят на пропан-бутане. Под это топливо свой тепловой зазор – 0,35 миллиметра. Именно с такими характеристиками машина будет приемистой и тяговитой.

Состав системы охлаждения Газели

Любая система охлаждения двигателя состоит из определённых компонентов, каждый из которых выполняет свою функцию. Так, чтобы понять с чего состоит вся структура системы и предназначение узлов, не достаточно посмотреть на схему. Рассмотрим, все детали, а также их характеристики.

Радиатор

Радиатор является одной из незаменимых частей системы охлаждения. Именно в этом элементе происходит охлаждение охлаждающей жидкости, которая циркулирует по системе. На Газели зачастую устанавливается радиатор алюминиевой конструкции, в котором в три ряда идут трубки.

Он имеет входное и выходное отверстие, где в первое входит горячая «охлаждайка», а со второго выходит остывшая жидкость. Охлаждение происходит за счёт встречного потока ветра, который проходит сквозь деталь.

Электровентилятор

На помощь радиатору, если он не справляется, приходит вентилятор охлаждения, который срабатывает автоматически, когда температура жидкости в системе доходит до 105 градусов. При этом, вентилятор достаточно быстро и эффективно охлаждает соты радиатора, а когда температура упала, он выключается.

Включение и выключение данного узла проводится при помощи датчика температуры охлаждающей жидкости и электронного блока управления двигателем, который регулирует все процессы работы мотора.

Термостат

Термостат — один из элементов, который знакомый почти всем автомобилистам. Элемент помогает прогревать двигатель, а также охлаждать его. Как известно у автомобильных двигателей существует два круга охлаждения, каждый из которых выполняет свою функцию. Так, если термостат закрыт, то жидкость циркулирует по малому кругу без участия радиатора.

Обычно, эта система необходима для быстрого и эффективного прогрева силового агрегата. Когда термостат открывается (при 65-70 градусах), то ОЖ начинает циркулировать через радиатор, что позволяет ей не перегреваться.

Датчик температуры — единственная электрическая часть системы охлаждения двигателя, которая считывая данные о температуре системы, отправляет их в электронный блок управления двигателем. Впоследствии «мозги» на основе полученных данных принимают решение о включении вентилятора охлаждения или нет.

Стоит отметить, что неисправность данного датчика, обычно, приносит много проблем владельцам силового агрегата, поскольку на основании данных температуры регулируется не только включение электровентилятора, но и расход топлива, а также работа вспомогательных систем.

Расширительный бачок

Расширительный бачок — пластиковая ёмкость, которая располагается выше остальных элементов системы охлаждения и показывает уровень «охлаждайки» в моторе. Кроме этого, в него выдавливается лишнее количество жидкости с системы.

Очень важным элементом охлаждения является — пробка расширительного бачка, поскольку именно через неё будет выдавливать горячую или кипящую ОЖ в случае перегрева силового агрегата. Также служит клапаном, который показывает наличие проблем в системе охлаждения.

Водяной насос

Один из самых важных элементов мотора — водяной насос или просто помпа. Этот узел обеспечивает циркуляцию ОЖ по всей системе. Чем быстрее работает помпа, тем быстрее происходит охлаждение движка.

Привод помпы производится при помощи ремня генератора, который приводится в действие от шкива коленчатого вала. На двигателях Газель 405 установленный современный водяной насос, не разборной, поэтому, при выходе со строя — элемент меняется в сборе.

Особенности конструкции

Изначально в двигатель ЗМЗ 405 вошли следующие перспективные технические для 2000 года решения:

  • распределенный впрыск внутрь каналов ГБЦ;
  • рядная схема двигателя с двумя валами ГРМ для 4 клапанов в каждом цилиндре;
  • закрытая схема вентиляции с вакуумом внутри картера;
  • обновленное навесное в виде двухклапанного термостата, терморезестивного датчика ОЖ, индукционного синхронизатора, датчика Холла и магниторезестивного дроссельного модуля;


Конструкция блока цилиндров


ГБЦ ЗМЗ 405 Шатуны кованные, вкладыши подшипников коленвала сталеалюминиевые, демпферный шкив обрезиненный для гашения вредных вибраций.

Пробка расширительного бачка

Несмотря на то что пробка маленькая, роль ее в охлаждающей системе очень большая. Через нее выдавливается давление, а также кипящий тосол в случае перегрева двигателя. Внутри пробки установлен специальный клапан, за счет которого и стравливается лишнее давление.

В пробке имеется два клапана и каждый из них выпол

В пробке имеется два клапана и каждый из них выполняет свою отдельную функцию. Так, выпускной клапан пробки нужен для работы с избыточным давлением, когда двигатель нагрет. Впускной откроется, если давление пониженное (то есть мотор остывает).

Помпа

Насос заставляет охлаждающую жидкость двигаться, или же циркулировать, по системе. Находится помпа в блоке цилиндров, а в действие приводится посредством ремня. Крутящий момент забирается с коленчатого вала двигателя. Ресурс помпы для этих двигателей составляет около 100 тысяч километров. Но по причине некачественных запчастей ресурс может быть значительно меньше.

Помпа чаще всего неразборная, современная, поэтому при выходе насоса из строя следует менять узел в сборе.

Ремонт основных узлов

Ремонт деталей и всей системы охлаждения двигателя можно найти в мануалах по ремонту ЗМЗ 405. Самыми частыми поломками системы становятся — водяной насос и термостат. Замена помпы проводится достаточно просто:

Замена термостата проводится по аналогии с помпой, только сам элемент расположен в корпусе, который состоит из двух элементов. Чтобы поменять необходимо всего лишь слить жидкость и отсоединить патрубок. Затем снимаем крышку и меняем непосредственно термостат.

В последнее время частой неисправностью стали радиаторы, которые пробиваются камешками на трассах, когда достаточно большая скорость. Обычно автомобилисты стараются запаять этот элемент, но не всегда получается.

Технические характеристики

Итак, ЗМЗ-402 – это бензиновый рядный четырехцилиндровый мотор с рабочим объемом в 2440 кубических сантиметров. Агрегат имеет простейшую карбюраторную систему питания с механическим бензонасосом.

Система ГРМ – восьмиклапанная, с цепным приводом от коленчатого вала. 402 двигатель «Газели» имеет 92-миллиметровый ход поршня. Диаметр цилиндров – тоже 92 миллиметра, ввиду чего мотор имел малую степень сжатия и компрессию. В норме данный параметр составлял 8,2 килограмм на кубический сантиметр. Критическим считался показатель в 6,7 килограмм. Наряду с низкой степенью сжатия, 402 двигатель «Газели» отличался малой мощностью. Максимальная мощность, которая достигалась при 4,5 тысячах оборотов – 100 лошадиных сил. Крутящий момент – 182 Нм при 2,5 тысячах оборотов. И если для «Волги» этого параметра еще было достаточно, то для «Газели» уже нет. Машина была чувствительная к малейшим перегрузам. Восьмиградусные подъемы казались для нее настоящим испытанием. Рекомендуемое производителем масло – 5w30-15w40. При замене необходимо лить до шести литров. Регламент замены масла – десять тысяч километров. Но автомобилисты рекомендуют это делать раньше, на восьми тысячах.

Элементы отопления

Сюда входят:

  • Салонный радиатор.
  • Вентилятор отопителя с электрическим моторчиком.
  • Соединительные патрубки.
  • Элементы управления печкой с тросовым приводом.

Часто обрывается трос, что перекрывает клапан на печку. Из-за этого она греет как летом, так и зимой. Сам радиатор и вентилятор служат относительно долго.

Вентилятор и радиатор

Эти элементы в системе охлаждения двигателя ЗМЗ-406 нужны, чтобы обеспечить надежное охлаждение самого мотора. Радиатор при движении автомобиля может охлаждаться от встречного потока воздуха. Но летом жарко и радиатору помогает вентилятор.

Радиатор на данных двигателях алюминиевый, 3-х рядный, чтобы обеспечить максимальное охлаждение тосола или антифриза. Вентилятор на нем включается посредством датчика температуры, который установлен в блоке цилиндров на карбюраторной версии, а на инжекторной имеется датчик в блоке и электронный блок, который также управляет вентилятором.

Датчики температуры – это одна из причин головной боли владельцев автомобилей с ЗМЗ-406.

Эксплуатационные характеристики

Для самостоятельного выполнения ремонта силовой установки недостаточно досконального знания конструкции. Важен также практически каждый параметр технических особенностей агрегата. Рассматриваемый двигатель характеризуется следующими показателями:

  • четырехтактная силовая установка оснащена двумя распределительными валами. Для них производителями предусмотрено верхнее расположение в моторном отсеке;
  • 192-килограммовый мотор имеет четыре цилиндра диаметром 95.5 мм, каждый из которых оснащен четырьмя клапанами;
  • рабочее пространство рассчитано на объем в 2.46 л;
  • цилиндры в моторный отсек размещаются продольно, в один ряд;
  • установленная величина показателя сжатия составляет 9.3;
  • движение поршня характеризуется рабочим ходом в 86 мм;
  • совершая 5200 оборотов в минуту, силовой агрегат достигает мощности 152 л.с., что соответствует 111.8 кВт;
  • двигатель заправляется бензином, причем производители рекомендуют использовать топливо с октановым числом не ниже 92;
  • мотор оснащен жидкостной системой охлаждения, причем номинальной температурой ОЖ считается 110 градусов.

Кроме перечисленных характеристик необходимо отметить наличие в конструкции агрегата специфического трехкомпонентного катализатора, позволяющего двигателю соответствовать требованиям экологических нормативов Евро-3.

Детали и запчасти: описание

Многие автолюбители знакомы с элементами охлаждающей системы моторов. Но, автомобилисты-новички не знают — из чего состоит этот узел и какое предназначение элементов, за что часто бывают, наказаны судьбой. Итак, разберём предназначение отдельных элементов системы охлаждения мотора ЗМЗ 406.

Термостат

Термостат — элемент системы охлаждения автомобиля, который отыгрывает роль клапана, который перенаправляет поток ОЖ, с малого на большой. Рабочая температура силового агрегата ЗМЗ 406 — 87 — 103 градуса Цельсия.

При прогреве автомобиля термостат находится в закрытом состоянии, что позволяет более быстро и эффективнее провести нагрев движка. После достижения температуры жидкости в 60-70 градусов, термостат открывается, и охлаждающая жидкость начинает циркулировать по большому кругу, проходя через радиатор.

Термостат, по праву может считаться наиболее ломающейся частью системы охлаждения автомобиля. Зачастую это связано с тем, что узел заклинивает, и мотор или перегревается, или не греется. Наиболее простое решение проблемы — заменить испорченную деталь.

А — термостат закрыт; В — термостат открыт

Водяной насос

Водяной насос или помпа обеспечивает циркуляцию охлаждающей жидкости по системе. Располагается деталь в блоке цилиндров и приводится в движение при помощи приводного ремня от коленчатого вала. Деталь имеет ресурс в 100 000 км пробега, но в связи с некачественными запасными частями может выходить со строя значительно раньше.

Радиатор и вентилятор

Радиатор и вентилятор системы ОЖ предназначены для обеспечения оптимального охлаждения двигателя. Сам по себе радиатор охлаждается при помощи встречного потока воздуха, но в летний период — этого не хватает, и в работу включается вентилятор.

Радиатор системы охлаждения на ЗМЗ 406 установленный алюминиевый с 3-х рядной системой для обеспечения максимального охлаждения жидкости. Вентилятор приводится в действие при помощи автоматического замыкания цепи с датчиком температуры расположенного на блоке цилиндров.

Если двигатель имеет инжектор, то в цепь работы датчик-вентилятор ещё включается и электронный блок управления двигателем. Датчик температуры охлаждающей жидкости становится причиной многих проблем связанным с работоспособностью мотора.

Система охлаждения

Любой двигатель внутреннего сгорания нуждается в охлаждении. Не стал исключением и двигатель 402 «Газели». Система охлаждения двигателя данной модели – жидкостного типа, с принудительной циркуляцией от помпы. Схема СОД представлена в нашей статье.


Устройство данной системы на всех «Газелях» одинаковое. Единственное – на модификациях «микроавтобус» установлены два отопителя и дополнительный электронасос. В конструкцию СОД входит:

  • Термостат.
  • Расширительный бачок.
  • Радиатор.
  • Вентилятор, приводящийся в действие от коленчатого вала.
  • Датчик температуры охлаждающей жидкости.
  • Ремень (для привода вентилятора).
  • Салонный радиатор.
  • Водяной насос.
  • Байпасный клапан.
  • Электронасос системы отопления.

В качестве охлаждающей жидкости производитель рекомендует использовать Тосол А-40. Также мотор работает и на чистой дистиллированной воде. Однако ее нельзя использовать в зимний период времени.

Ниже мы рассмотрим наиболее важные элементы системы охлаждения 402 двигателя «Газели».

Кипит Газель Бизнес, меняем радиатор охлаждения

Машина старенькая, радиатор видно, что подуставший, несколько трубок заглушено. Грешим на них.

Отслюнявили почти пять рубасиков, приобрели новый. Поставили. Попутно сделали осмотр и частичную замену патрубков системы охлаждения.

Так же был установлен новый термостат. Ибо проблема оказалась не в нем.

Сборка, заправка новым антифризом. Запуск двигателя и тестовый заезд. В городском режиме проблем не выявилось, а вот при выходе на трассу – снова закипела.

Вывод

Если судить, по отзывам автолюбителей, то система охлаждения ЗМЗ 406 считается одной из самых надёжных, что выпускал Заволжский завод. Система охлаждения Газель немного адаптирована, чтобы выдерживать большие нагрузки. А вот на Соболе, все было без изменений, так как на Волге.

Очевидно, что система охлаждения одна из важнейших для двигателя, и газель в этом смысле не исключение. Но, несмотря на схожие конструктивные решения, всё-таки есть отличия для разных модификаций, и именно эти отличия, для разных двигателей газели мы и рассмотрим.

Особенности систем охлаждения двигателей для газели

В подавляющем большинстве случаев, используется жидкостная, закрытого типа с принудительной циркуляцией система охлаждения двигателя. Газель, вернее применяемые двигатели – охлаждаются именно таким образом. Главное достоинство такой системы охлаждения – простая конструкция, отсутствие сложностей в обслуживании, высокая надёжность и ремонтопригодность.

Основной особенностью является одновременный ременный привод, как центробежного насоса, так и вентилятора, и за качеством, а также износом этого ремня стоит следить особенно внимательно. В более свежих модификациях используется электропривод вентилятора, что облегчает обслуживание. В остальном эта система не требует вмешательства, особенно если её промывать не реже чем раз в полтора-два года, меняя охлаждающую жидкость, и делать диагностику раз в полгода – год. Тогда эта система будет работать и не потребует вмешательства. Наиболее подходящим для сравнения разных типов является наиболее распространённый двигатель. Итак, система охлаждения газель 406 схема, которой довольно проста (406 это модификация двигателя ЗМЗ-406).

Для чего нужна помпа в автомобиле

Любой силовой агрегат работает при высоких температурах. В частности, для автомобилей «Газель» рабочей температурой хорошо разогретого мотора считается показатель 92–99 градусов. Начиная перегреваться из-за повышенных нагрузок, двигатель сразу же охлаждается своевременной подачей необходимого количества охлаждающей жидкости (в зависимости от модели, «Газели» заливаются либо тосолом, либо антифризом).

Помпа обеспечивает стабильную циркуляцию тосола, тем самым подавая к мотору всегда свежую жидкость. Именно благодаря её работе двигатель не успевает прогреваться до критической температуры.

Устройство имеет металлический корпус и специальные петли для надёжности крепления в корпусе автомобиля

Принцип действия

Выше уже было рассмотрено, как устроена система охлаждения инжекторного ЗМЗ-406. Но познакомиться подробнее с принципом работы все-таки не будет лишним.

Камеры сгорания окружены рубашкой, по которой проходит тосол, антифриз или вода. Все эти жидкости отбирают тепло и переносят его к радиатору, откуда тепло передается в атмосферу. Жидкость в процессе работы постоянно циркулирует и тем самым поддерживает оптимальную температуру мотора. Тосол, антифриз и вода при работе образуют накипь, которая может серьезно мешать функционированию всей системы в целом.

Вода в принципе не может быть чистой – она включает соли, различные примеси и агрессивные вещества. Когда температура повышается, все это может выпадать в осадок и образуется накипь в системе охлаждения. Антифризы накипи не образуют, но в процессе эксплуатации разлагаются. Продукты разложения не лучшим образом виляют на механизмы.

Работа для вентилятора

Эта деталь имеет шесть лопастей и пластмассовую крыльчатку. Начинает работать (вращаться) при помощи электродвигателя. Тот, в свою очередь, работает от датчика, который установлен в левой стороне радиатора (температурный режим при этом не должен превышать 92 °С).

Следует иметь в виду то, что отопительный радиатор тоже включается в малый круг. Это значит, что вышеуказанным термостатом не контролируется объем жидкости, которая прошла сквозь него. Оно будет регулироваться только отопительным краном, которых на моделях змз 406 с 2005 года будет иметь еще и пневмопривод.

Возможности для тюнинга

Различные заводские недоработки ведут к модернизации системы охлаждения ЗМЗ-406 владельцами и водителями. Существуют различные возможности для улучшения системы. Такой тюнинг сделает жизнь гораздо легче.

Так, можно принудительно включать вентилятор радиатора с индикацией. Напряжение подается на электромотор. Здесь же можно менять разъемы подключения колодки вентилятора. Также многие ставят электропомпу, которая прокачивает тосол через печку. Можно сделать так, чтобы электропомпа включалась вместе с вентилятором.

С помощью данных доработок можно получить максимальную температуру двигателя в 97 градусов. Если включать вентилятор вручную, особенно в пробках, то имеется большой запас теплоемкости. Система охлаждения ЗМЗ-406 будет работать исправно, и мотор не перегреется.

Некоторые владельцы считают электровентлиятор ненадежным и уходят от этого решения. Например, можно установить принудительное охлаждение, приводимое в действие от помпы. Надежность выше, чем у электрического аналога. Систему такую применяли за ЗМЗ-402 и на «Газелях». Если нужно модернизировать инжекторную «Газель», то просто устанавливают вентилятор системы охлаждения на карбюраторный ЗМЗ-406. Но понадобится также и помпа.

Термостат

СОД состоит из двух кругов – малого и большого. По первому жидкость циркулирует до того момента, как мотор прогреется. Как только температура достигнет заданной отметки (обычно 70-80 градусов), тосол движется по большому кругу. Для чего нужен термостат? Именно он управляет регулировкой и подает жидкость по определенному контуру в зависимости от ее температуры. Что касается неисправностей термостата на 402-м моторе, зачастую случается клин элемента в закрытом виде. Ввиду этого мотор начинает перегреваться, поскольку жидкость циркулирует только по малому кругу, минуя основной радиатор.

Водяная рубашка и патрубки

Первая находится в самом блоке цилиндров, а также в ГБЦ. Принцип работы водяной рубашки простой. Холодный тосол, что идет от радиатора, попадает в каналы блока и забирает часть тепла. Далее жидкость снова попадает на радиатор и охлаждается. Среди неисправностей рубашки стоит отметить засор каналов и внутреннюю коррозию. Опять же, виновником сей проблемы является некачественная охлаждающая жидкость.

Как будет работать насос с охлаждающей жидкостью

Эта деталь функционирует по центробежному принципу. Его местонахождение впереди самого цилиндрических блоков. Он будет работать от движения шкива вала при помощи поликлинового ремня. Насос призван обеспечивать постоянное движение жидкости, которая охлаждает двигатель. Тепловой режим здесь будет задан теми условиями, которые диктуют датчик и термостат, включающий радиаторный вентилятор.

Как распределяются потоки у жидкости? Ими будет управлять как раз деталь термостата, имеющая два клапана (известных под названиями основного и байпасного). Схема работы будет следующей:

  1. Когда двигатель холодный, то клапан основного значения будет закрытым. В этом случае жидкость для охлаждения будет циркулировать по маленькому кругу: он начинается в рубашке охлаждения и головке блока цилиндров, а дальше проходит мимо радиатора двигателя. Здесь случае жидкость будет возвращаться к насосу.
  2. А уже при температурном показетле от 80 °С откроется клапан основного значения у термостата — жидкость пойдет по большому циклу. В этом случае клапан байпасный у термостата закроется. Когда будет порог в 94°С, основной клапан станет открытым полностью, зато закроется второй. Смесь начнет циркулировать через охладительную «рубашку», потом зайдет в основной клапан. Следующим пунктом будет радиатор у двигателя. Так образуется большой круг. Жидкость, пройдя через сам радиатор обязательно охладится, а часть её тепла уйдет в окружающий воздух.

Характеристика системы охлаждения

На Газели устанавливались двигатели Заволжского моторного завода с маркировкой ЗМЗ 402, ЗМЗ 405 и ЗМЗ 406. Устройство, схема и принцип работы у всех трёх систем охлаждения похожий. Конечно, существуют некоторые отличия, но они не столь большие.

Как и любая другая система охлаждения, у двигателя ЗМЗ 405 есть, как положительные стороны, так и отрицательные. Так, при поломке термостата силовой агрегат начинает очень сильно перегреваться, особенно в летний сезон, когда температура за бортом стает 30 и выше градусов Цельсия.

Самое опасное при этом — выход со строя вентилятора охлаждения.

Схема охлаждения двигателя 405 достаточно типичная для всех силовых агрегатов производства ЗМЗ. Система охлаждения двигателя Газель 405 выглядит следующим образом: