M: технические характеристики

Передовая конструкция

Материалы по теме
Волга — кроссовер? Десять самых необычных ГАЗ-21

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

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

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

Двигатель ГАЗ-21, позднее переименованный в ЗМЗ-21Двигатель ГАЗ-21, позднее переименованный в ЗМЗ-21.
Двигатель ГАЗ-21, позднее переименованный в ЗМЗ-21.
Первый автомобиль с двигателем знаменитого семейстПервый автомобиль с двигателем знаменитого семейства — Волга ГАЗ-М21.
Первый автомобиль с двигателем знаменитого семейства — Волга ГАЗ-М21.

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

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:

НаименованиеХарактеристика
ИзготовительЗМЗ
МодельЗМЗ 24, ЗМЗ 24Д
МодификацииЗМЗ 4021, ЗМЗ 4022, ЗМЗ 4025, ЗМЗ 24С
Тип мотораБензиновый
Тип впрыскаКарбюратор
Конфигурация4-цилидровый рядный продольный ДВС
Мощность двигателя95 л.с.
Количество цилиндров4
Количество клапанов8
Диаметр поршня92 мм
Ход поршня92 мм
ОхлаждениеЖидкостное
Материал блока и головкиАлюминий
Ресурс300 000 км
Порядок работы цилиндров1-2-4-3
Система зажиганияКонтактная или бесконтактная

Дополнительная информация

Карбюраторные двигатели ЗМЗ-402 практически не поставлялись за пределы СССР и стран СНГ (за исключением автомобилей, реализованных в странах Восточной Европы до 1990 г.).

Конструкторы пытались снизить токсичность отработавших газов и расход бензина путем использования экономайзера принудительного холостого хода, но по экономичности мотор уступал аналогам из Западной Европы.

Долгую конвейерную жизнь агрегата обусловила простота конструкции, что было востребовано потребителями из глубинки. Многие выпущенные двигатели используются и в 2021 г.

Ульяновский моторный завод выпускает линейки моторов УМЗ-421 и EvoTech, оснащенные доработанным блоком от ГАЗ-21. За счет увеличения диаметра цилиндров и хода поршня удалось нарастить рабочий объем и поднять мощность и крутящий момент.

Базовый 96-сильный 2,89-литровый карбюраторный УМЗ-4215 (существуют варианты с системой рециркуляции отработавших газов и без) соответствует нормативам токсичности Евро-0 и имеет заявленный ресурс всего 150 тыс. км. Агрегат предлагается для установки на коммерческие шасси ГАЗ и автомобили УАЗ.

Вершиной эволюции стал 106-сильный А274 EvoTech 2.7, оснащенный системой распределенного впрыска бензина и каталитическим нейтрализатором отработавших газов.

Двигатель соответствует нормативам Евро-4, в системе зажигания использован микропроцессорный блок управления с автоматической корректировкой угла опережения.

За счет расточки гильз до 96,5 мм рабочий объем доведен до 2,69 л (при неизменном ходе поршня 92 мм). Мотор рассчитан на бензин сортов А-92, А-95 “Премиум” или А-98.

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.

Содержание статьи

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:

  1. 1000 км: замена масла и масляного фильтра.
  2. 8000 км: замена масла, масляного и воздушного фильтра, свечей зажигания, высоковольтных проводов, фильтра тонкой очистки топлива.
  3. 17000 км: замена масла, масляного фильтра, топливного фильтра.
  4. 25000 км: замена масла, масляного и воздушного фильтра, свечей зажигания, высоковольтных проводов, фильтра тонкой очистки топлива, регулировка клапанов.
  5. 35000 км: замена масла, масляного фильтра, топливного фильтра, замена ремня ГРМ и генератора.
  6. 45000 км и последующие: замена масла и масляного фильтра. Каждые 20000 км меняется — топливный и воздушный фильтр, регулируются клапана. Каждые 40000 км пробега — замена ремня ГРМ.

Порядок работы цилиндров

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

  • В моторах 402 порядок такой: сначала работает первый цилиндр, затем второй, потом четвертый и заканчивает цикл третий цилиндр.

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 заверш

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

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.

Регулировка клапанов ; 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:

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

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.

Инструмент для работы

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

В инструментальном наборе обязательно наличие:

  • заметочные щупов;
  • торцевых, рожковых, накидных ключей;
  • ключей для вывертывания свечей;
  • купленных прокладок для замены отработанных аналогов;
  • устройства для проворачивания коленчатого вала;
  • набор минусовых, плюсовых отверток.
  • неиспользованной раньше ветоши.

Наличие необходимого материала позволяет приступать к регулировочным работам.

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.

Неисправности и способы ремонта

Распространенные поломки:

  1. Течь моторного масла через заднюю набивку. Проблема возникает при длительной эксплуатации двигателя на повышенной частоте вращения (более 3000 об/мин). Для восстановления герметичности необходимо установить новую набивку.
  2. Вибрации при работе мотора на холостых оборотах. Механическая обработка внутренних поверхностей впускной трубы и настройка карбюратора снижают неприятные явления, но полностью устранить недостаток невозможно.
  3. Посторонний стук при работе. Указывает на увеличение зазоров в клапанном механизме. Если регулировка не помогла, то следует проверить состояние распределительного вала и шатунных вкладышей.
  4. Вибрации, возникающие при разных режимах работы. Указывают на разрушение опор или нарушение балансировки кривошипно-шатунного механизма. Проблема может возникать из-за пропусков зажигания или неравномерного смесеобразования. Ремонт заключается в замене изношенных узлов и регулировке двигателя.
  5. Внезапный рост температуры антифриза, вызываемый заклиниванием клапана термостата или поломкой помпы. Недостаток проявляется на автомобилях ГАЗель и Соболь, поскольку мотор работает с перегрузками. Производственным дефектом ЗМЗ-402 является неравномерное охлаждение головки блока цилиндров, что приводит к ослабеванию затяжки центральных креплений и прогоранию прокладки.

Регламент обслуживания

Основные требования по обслуживанию мотора:

  1. Замену фильтра и масла в двигателе проводить не более чем через 10 тыс. км пробега или ежегодно. Вместимость системы составляет 6 л, но при сливе в моторе остается около 200 мл смазки. Рекомендуется использовать минеральные или полусинтетические материалы вязкостью от 5W-30 до 15W-40. Заливать смазки на синтетической основе или с повышенной текучестью не следует из-за риска подтекания через сальники.
  2. Регулировку клапанного механизма осуществлять через каждые 15 тыс. км. Зазоры выдерживать в соответствии с инструкцией по эксплуатации (зависят от назначения клапана и номера цилиндра).
  3. Настройку карбюратора производить при обнаружении повышенного расхода топлива или сложностях при запуске. Ресурс свечей составляет около 40 тыс. км, следует контролировать состояние проводов и крышки распределителя через 2-3 месяца эксплуатации.

Выбор моторного масла

По сути, в двигатели ЗМЗ 402 заливают только минеральное масло. Остальные разновидности смазочных материалов – синтетические и полусинтетические – из-за входящих в их состав компонентов разъедают используемый в системе герметик, который представляет собой обычную веревку, пропитанную специальным веществом.

Впрочем, далеко не всегда это подтверждается: качественные синтетические масла могут значительно увеличить ресурс любого мотора, и 402 двигатель на инжекторе не является исключением.

Основные недостатки двигателя

Из-за некоторых особенностей конструкции считается, что двигатели 402 морально устарели:

  • Основными недостатками агрегата в целом считаются – приводы клапанов штангового типа и гильзы с недостаточным уровнем фиксации.

Несмотря на это, на многих суперкарах устанавливаются системы, аналогичные системам на двигателе ЗМЗ 402.

Некоторые специалисты не советуют эксплуатировать такой мотор на оборотах коленчатого вала, превышающих три тысячи: используемые в конструкции штанговые приводы не рассчитаны на стол высокие нагрузки из-за недостаточного зазора клапанов, в отличие от тех же суперкаров с аналогичными системами узлов. По этой причине проводить регулировку клапанов сложнее.

Несмотря на это, на ограниченных оборотах коленчатого вала двигатель ЗМЗ 402 инжектор способен создавать достаточную тягу. Особенностью такого мотора считается повышенная прочность конструкции.

  • Еще одним недостатком силового агрегата считается деформация приводящих клапана в движение штанг и залипание самих клапанов.

Впрочем, основной причиной возникновения подобных проблем является неквалифицированное вмешательство в механизмы и узлы мотора.

  • Отсутствие сальника в задней части коленчатого вала приводит к тому, что при увеличении количества оборотов свыше установленной нормы повышается давление моторного масла, что становится причиной выдавливания смазочного материала через заменяющий сальник герметик.

Двигатель ЗМЗ 402 обладает правильной геометрией и достаточно тяжелой поршневой системой. Несмотря на то, что ход поршня не отличается величиной и составляет 92 миллиметра, мотор обеспечивает достаточный уровень тяги.

По сравнению с зарубежным автопромом, ход поршня в крайслеровском аналоге больше всего лишь на 8 миллиметров.

Необходимость в проведении капитального ремонта

Специалисты автосервисов нередко предупреждают, что после проведения капитального ремонта ресурса двигателя ЗМЗ 402 инжектор хватит только на пятьдесят тысяч километров. Вопрос весьма спорный и зависит от многих обстоятельств.

Одно из них – качество установленных на автомобиль запасных деталей. Все же, отправляя силовой агрегат на ремонт незнакомому мастеру, нельзя заранее предугадать, какого качества детали будут установлены.

По сути, недобросовестное выполнение мастерами собственной работы и приводит к появлению подобных мнений и снижению ресурса двигателя. На самом деле качественно проведенный капитальный ремонт позволяет мотору пройти порядка 80 процентов от заложенного в него ресурса.

Плюсы и минусы

Основными недостатками серии двигателей ЗМЗ 402 являются:

  • морально устаревшая конструкция ГРМ;
  • головка блока цилиндров затрудняет тюнинг;
  • очень слабые прокладки и задний сальник коленвала;
  • высокие вибрации, приводящие к ослаблению резьбовых соединений.

С другой стороны, мотор очень надежный, рассчитан Асбестовая прокладка ГБЦ

С другой стороны, мотор очень надежный, рассчитан на высокие эксплуатационные нагрузки. При нормальном обслуживании реальный ресурс составляет 300 – 350 тысяч км пробега.

Еще поллитра

Материалы по теме
Иномаркам на зависть! — смотрим, что внутри у ново

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

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

Моторы семейства ЗМЗ-402 устанавливали на все ВолгМоторы семейства ЗМЗ-402 устанавливали на все Волги, вплоть до ГАЗ-3110.
Моторы семейства ЗМЗ-402 устанавливали на все Волги, вплоть до ГАЗ-3110.
Базовым двигателем Газели ГАЗ-3302 тоже были агрегБазовым двигателем Газели ГАЗ-3302 тоже были агрегаты объемом 2,45 л, а потом — и 2,9 л.
Базовым двигателем Газели ГАЗ-3302 тоже были агрегаты объемом 2,45 л, а потом — и 2,9 л.