* — для двигателей ЗМЗ 4021.10 и 4025.10
** — вес двигателя для Газели

Обслуживание ЗМЗ-402

• Замена масла в ДВС производится каждые 10 тыс.км. Объем масла в двигателе — 6 литров. При замене вместе с масляным фильтром понадобится около 5,8 литра. Масло подходящее по SAE 5W-30, 5W-40, 10W-30, 10W-40, 15W-40 (многие автовладельцы рекомендуют лить полусинтетическое масло, а использование жидких масел и синтетики ведет к излишним течам).
• Регулировать зазоры необходимо раз в 15 тыс.км. Для выпускных клапанов нормальный тепловой зазор в пределе 0,4 — 0,45 мм. Для впускных клапанов первого и четвёртого цилиндра — 0,35 — 0.4 мм. Зазор клапанов второго и третьего цилиндра составляет 0,4 — 0.45 мм.

Вид ЗМЗ-402 слева: 1 – стартер; 2 – тяговое реле стартера; 3 – маслопровод; 4 – топливный насос; 5 – кронштейн опоры двигателя; 6 – датчик лампы аварийного давления масла; 7 – масляный фильтр; 8 – шкив коленчатого вала; 9 – шкив водяного насоса; 10 – водяной насос; 11 – термостат; 12 – датчик указателя температуры охлаждающей жидкости; 13 – фильтр тонкой очистки топлива; 14 – свеча зажигания; 15 –
распределитель зажигания; 16 – крышка толкателей; 17 – привод распределения зажигания и масляного насоса.
Вид ЗМЗ-402 справа: 1 – шкив коленчатого вала; 2 – датчик указателя давления масла; 3 – выпускной коллектор; 4 – масляный картер; 5 – кран слива охлаждающей жидкости; 6 – головка блока цилиндров; 7 – впускная труба; 8 – карбюратор; 9 – пробка маслозаливной горловины; 10 – крышка коромысел; 11 – термостат; 12 – шкив водяного насоса; 13 – генератор.

Двигатель змз-402

Двигатель ЗМЗ 402 — последний из могикан

В 1981 году на конвейер Заволжского моторного завода встал новый двигатель.
ЗМЗ 402 не явил миру каких-то революционных технических решений, однако это был самый совершенный мотор в линейке славных двигателей, ведущих свою родословную от ГАЗ 21А. В нем были сосредоточены все отработанные и хорошо зарекомендовавшие себя технические решения, найденные инженерами ЗМЗ и моторного подразделения ГАЗа. Так что мотор получился вполне удачным, традиционно для ЗМЗ неприхотливым, простым в эксплуатации и обслуживании, хотя и не лишенным некоторых недостатков, с которыми, впрочем, можно было жить и даже ездить.

Конструкция

Как и его предшественники, ЗМЗ 402 представляет из себя низкофорсированную рядную восьмиклапанную четверку с объемом 2,445 литра. Блок изготовлен литьем под давлением из высокопрочного алюминиевого сплава, поры для герметизации заполнены специальным составом.

Гильзы цилиндров мокрые, съемные, фиксируются по нижнему краю. Снизу уплотнены медными кольцами, сверху — прокладкой ГБЦ. Такое решение служит неисчерпаемой темой для обсуждения умственных способностей инженеров ЗМЗ, однако, если двигатель собран аккуратно и правильно, из деталей должного качества, нареканий эта особенность не вызывает. Впрочем, такой вариант фиксации не уникален, он достаточно хорошо известен и иностранным производителям.
Коленчатый вал из магниевого чугуна, с пятью опорными шейками. Подшипники скольжения (именуемые вкладышами) сталеалюминиевые. Передний конец вала уплотнен самоподжимающимся сальником, задний — сальниковой набивкой, которую многие называют чуть ли не главной бедой этой линейки ДВС. Однако соблюдая должную аккуратность при установке , проблем с этим элементом вы иметь не будете.
Поршни из термоупрочненного алюминия с терморегулирующими стальными вставками имеют два компрессионных кольца и одно составное маслосъемное. Шатуны кованые стальные двутаврового сечения. Поршневые пальцы без фиксации, то есть, плавающие.
Диаметр гильзы — 92 мм, ход поршня — 92 мм. Такая геометрия позволяет двигателю развивать очень хороший момент при небольших оборотах коленвала.
Мотор сохранил нижневальную схему ГРМ (OHV). Распределительный вал расположен в блоке двигателя справа и приводится через малошумящую текстолитовую или пластиковую шестерню от коленвала. На клапана воздействие передается через толкатели и штанги, качающие коромысла, расположенные на общей оси. Считается, что такая конструкция не позволяет двигателю работать на высоких оборотах, однако, на самом деле, эта проблема имеет корни скорее в конфигурации впускных трубопроводов и недостаточном проходном сечении клапанов, о чем вы можете более подробно прочесть в собрании заблуждений .
Головка блока также отлита из алюминия, и в нее запрессованы седла клапанов из легированного чугуна и металлокерамические направляющие для их шеек. Высота головки 94,4 мм (98 мм для мотора 4021, рассчитанного под работу на бензине А 76 (АИ-80)).
Коллекторы расположены справа. Впускной отлит из алюминия и предусматривает установку двухкамерного карбюратора. Выпускной коллектор из чугуна, расположен под впускным таким образом, чтобы подогревать каналы впуска, что положительно сказывается на смесеобразовании.

Система смазки двигателя

Система смазки двигателя комбинированная. Шейки коленчатого и распределительного валов, втулки коромысел и верхние концы штанг смазываются под давлением, а стенки цилиндров — разбрызгиванием через специальные сопла, расположенные в отливах шатунов. Масляный насос шестереночный с приводом от распределительного вала. Привод выполнен в виде шестигранника, который считается слабым местом системы, так как имеет склонность к «слизыванию» своих граней и проворачиванию. Как итог — масляное голодание со всеми вытекающими. Впрочем, эта «страшилка» также порождена некондиционными запасными частями из сырого металла, заполонившими автомагазины в девяностых годах.
Фильтрация масла полнопоточная. Фильтрующий элемент бумажный, расположен слева от двигателя. Часто можно встретить моторы, переделанные под масляные фильтры жигулевского типа. Готовые наборы для такой модернизации продаются в магазинах автозапчастей.
Система зажигания бесконтактная. Распределитель зажигания не имеет прерывателя. Вместо него в системе магнитный датчик. Сигнал для катушки формируется электронным коммутатором и разносится по свечам, все тем же бегунком в крышке трамблера.
Порядок работы цилиндров: 1-2-4-3.

Конструктивные особенности

Конструктивные особенности и отличия от предшественников
Первое, что бросается в глаза при открытом капоте, это водяная помпа, переехавшая с головки на сам блок цилиндров. Теперь у нее нет характерного рога, патрубки подачи и выхода смотрят в стороны. Жидкость в системе охлаждения циркулирует под давлением не только в головке, но и в самом блоке. Для компенсации расширения в системе предусмотрен расширительный бачок.
Двигатель обзавелся масляным радиатором, расположенным перед основным. Это улучшило равномерность температурных нагрузок двигателя. Однако многие гаражные гуру, нововведение считают вредным, так как оно, по их словам, крадет драгоценные единицы давления масла. Это заблуждение, вызванное непониманием принципов гидродинамики.
Клапаны получили усиленные сдвоенные пружины, что частично нивелировало проблему их подвисания на высоких оборотах и повысило надежность работы ГРМ в целом, так как разрушение внешней пружины уже не вызывало провала клапана в цилиндр.
Впускные клапаны, как и у 24Д, остались диаметром в 47 мм, а вот выпускные увеличены до 39 мм.
Маслосъемные колпачки на ЗМЗ 402 установлены уже на всех клапанах, а не только впускных, как у предшественников.
Ось коромысел получила две дополнительные крайние стойки, сделавшие узел более надежным и снизившие вибрационные нагрузки на ось.
В системе питания появился карбюратор К 151 (в дальнейшем К 151С), о преимущества и недостатки которого копий сломано столько, что из них получился бы хороший забор. Проблема в том, что карбюратор этот, при всей своей замечательности, сам по себе достаточно сложен по конструкции и крайне чувствителен к качеству топлива и правильности настройки. Кроме того, волговодов старой закалки пугает изобилие трубок, шлангов и электрическая составляющая прибора. К 126 в этом отношении был намного проще.

Воздушный фильтр на ЗМЗ 402 сухой, со сменными бумажными элементами.
Модификации и применяемость
Двигатель производился достаточно долго и за годы на конвейере был адаптирован под самые разнообразные нужды. Его устанавливали:
● на легковые автомобили Волга 2410, 31029, 3102, 3110 и даже на первые выпуски 31105;
● автомобили УАЗ;
● микроавтобусы и легкие грузовики ГАЗель;
● стационарные агрегаты (генераторы, компрессорные станции и т.д.);
● малотоннажные грузовики ГАЗель.

Мотор имел несколько вариантов исполнения.

● Базовая модель ЗМЗ 402, карбюраторная, мощностью 100 л.с. Рассчитана на работу на бензине АИ92 (степень сжатия 8,2).
● ЗМЗ 4021 — мотор, предназначенный для установки на машины, работающие в такси. Мощность — 90 л.с, бензин АИ80.
● ЗМЗ 4023 и ЗМЗ 4026 — модификации, предназначенные для легких грузовиков и микроавтобусов.
● Также была модификация, рассчитанная для работы на газе.

Обобщение

ЗМЗ 402, как мы уже говорили, мотор достаточно хороший, с очень приличным крутящим моментом, без явных провалов во всем диапазоне рабочих оборотов (максимальный 182,4 Нм). Обладает отменной эластичностью. Потрясающая ремонтопригодность, дешевизна запасных частей и простота конструкции обеспечили ему широкую популярность и долгую жизнь на конвейере. Его продолжали выпускать даже уже после освоения ЗМЗ 406, какое-то время автомобили комплектовали обоими этими силовыми агрегатами. Конечно, ему сложно спорить на равных с современными моторами по показателям экономичности и мощности, но для своего времени он отвечал всем требованиям, предъявляемым к ДВС его класса.
Как и любой другой мотор, ЗМЗ 402 любит своевременный уход и смазочные материалы надлежащего качества. Конечно, мотор более живуч, чем многие высокофорсированные современные моторы, и способен переваривать самые низкокачественные производные бензина и годами обходиться без обслуживания, работая в режимах предельных нагрузок, но злоупотреблять этим не стоит.
Любите технику, и она вас не подведет.

ГАЗ-3110

Двигатель ЗМЗ-402

Двигатели ЗМЗ 402-й серии — неприхотливы в эксплуатации и достаточно просты в техническом обслуживании. Бензиновые, с карбюратором, имеют по 4 в ряд расположенных цилиндра. Устанавливались преимущественно на автомобили ГАЗ: «Волгу» и «Газель».

В конструкции двигателя учтено удобство обслуживания его в процессе эксплуатации. С левой стороны двигателя расположены бензиновый насос 11, стартер 13, распределитель зажигания 8, указатель давления масла и датчик 29 указателя давления масла, масляный фильтр 30, фильтр 32 тонкой очистки топлива, свечи 6 зажигания, с правой стороны — генератор 16, газопровод с сектором 14 регулирования подогрева смеси, сливной кран охлаждающей жидкости с тягой 17, кран отопителя кузова, датчик температуры воды и карбюратор 3. Смазка подшипников насоса охлаждающей жидкости осуществляется через пресс-масленку с правой стороны двигателя. Достаточность количества нагнетаемой смазки определяется визуально по выходу смазки из контрольного отверстия на корпусе насоса. Регулирование зазора между коромыслами и клапанами производится при снятой крышке коромысел; доступ к ним очень удобен.

Схема двигатель ЗМЗ-402

Рабочий объем силового агрегата — 2,445 л, что позволяет развивать мощность в 100 л. с. или 73,5 кВт. Степень сжатия составляет 8,2 — это позволяет использовать бензин марки АИ-92. Диаметр цилиндров и ход поршней — 92 мм. Общая масса агрегата — 181 кг. Выхлопная система имеет в составе рециркуляцию выхлопных газов, что значительно снижает загрязнение окружающей среды и позволяет соответствовать нормам.

Головка блока ЗМЗ-402

Блок цилиндров составляет одно целое с верхней частью картера. Он отлит под давлением из высокопрочного алюминиевого сплава. Блок цилиндров разделен на две части горизонтальной перегородкой, в которой сделаны четыре отверстия для установки гильз цилиндров. Верхняя часть образует общую для всех цилиндров охлаждающую рубашку. По контуру рубашки имеется десять бобышек для шпилек крепления головки цилиндров. Нижняя (картерная) часть блока разделена на четыре отсека поперечными перегородками, в которые устанавливаются коренные подшипники коленчатого вала.

Каждая чугунная крышка подшипников закрепляется к блоку с помощью двух 12-мм шпилек. Так как расточка блока происходит вместе с крышками, их нельзя менять местами. Поэтому для удобства им присвоены номера, выбитые на всех, кроме 1-й и 5-й.

К передней части блока закрепляется крышка ГРМ, выполненная из алюминиевого сплава. А к задней — картер сцепления. Все соединения притягиваются болтами крепления через паронитовые прокладки. 402 двигатель имеет общую для 4 цилиндров алюминиевую головку. Крепление к блоку производится десятью 12- мм шпильками. Прокладка ГБЦ изготавливается из асбеста, покрытого графитом, и окантовывается армированным каркасом. Её минимальная толщина составляет 1,5 мм.

Коленчатый вал — пятиопорный, с большой рабочей поверхностью как шатунных, так и коренных подшипников. Вследствие этого удельные нагрузки на подшипники сравнительно малы. Вкладыши коренных и шатунных подшипников изготовлены из стальной ленты, залитой алюминиевым сплавом. Такие вкладыши способны воспринимать большие нагрузки, сохраняя высокую работоспособность.

Распределительный вал опирается на пять подшипников, выполненных из сталебаббитовой ленты. Седла клапанов изготовлены из легированного чугуна высокой твердости, выдерживающего высокую температуру и ударные нагрузки. Направляющие втулки клапанов выполнены из металлокерамики с высокими износостойкими качествами. Клапаны изготовлены из жаропрочной стали: фаска тарелки выпускных клапанов заправлена более жаропрочным сплавом. Все ответственные поверхности, подвергающиеся истиранию (кулачки и шейки распределительного вала, наконечники штанг толкателей, толкатели, коромысла, регулировочные винты коромысел и т. д.), изготовлены из специального материала и подвергнуты термической обработке. В верхнюю часть цилиндра установлены вставки, выполненные из кислотоупорного износоустойчивого чугуна. Все трущиеся поверхности смазываются под давлением. В системе смазки установлен полнопоточный фильтр тонкой очистки с бумажным фильтрующим элементом.

У модификаций 402.10 и 4021.10 головки блоков разной толщины. Это объясняется различными объемами камер сгорания. По сути, головка 402.10 получается путём фрезирования нижней кромки головки 4021.10 на 3,6 мм.