Открыть главное меню

ЗМЗ-402

ЗМЗ-402 — семейство бензиновых 4-цилиндровых автомобильных двигателей, производства ОАО «Заволжский моторный завод». Хотя само обозначение введено в 1980-х годах, сам мотор с последующими модернизациями выпускался с 1968-го года (ЗМЗ-24Д).

ЗМЗ-24Д / ЗМЗ-402
изображение
Двигатель ЗМЗ-4022.10 из экспозиции Музея истории ОАО "ГАЗ", Нижний Новгород
Производитель:ЗМЗ
Тип:Бензиновый, карбюраторный
Объём:2445 см3
Максимальная мощность:100 л.с., при 4500 об/мин
Максимальный крутящий момент:182 Н·м, при 1800-2200 об/мин
Конфигурация:рядный, четырёхцилиндровый
Цилиндров:4
Клапанов:8
Ход поршня:92 мм
Диаметр цилиндра:92 мм
Степень сжатия:8,2:1
Система питания:карбюратор К-129В
Охлаждение:жидкостное
Клапанной механизм:OHV
Материал блока цилиндров:алюминий
Материал ГБЦ:алюминий
Ресурс:200 тыс. км.
Тактность (число тактов):4
Порядок работы цилиндров:1-2-4-3
Рекомендованное топливо:бензин Аи-92 / А-76

Семейство двигателей использовалось на автомобилях Горьковского автозавода, таких как: «Волга», «ГАЗель» а также микроавтобусы «Латвия» Рижской автобусной фабрики и частично на автомобили Ульяновского автозавода.

Содержание

ИсторияПравить

Конструктором Г.В. Эвартом для «Волги» был разработан совершенно новый двигатель, верхнеклапанный, с полусферическими камерами сгорания, расположенными не в ряд, а под углом клапанами, впускным коллектором на левой и выпускным на правой стороне головки цилиндров, цепным (а не шестерёнчатым) приводом высоко расположенного распредвала. Такие двигатели устанавливались на прототипы 1954—1955 годов.

В процессе испытаний, однако, он показал себя недостаточно экономичным и не развивал достаточного крутящего момента на малых оборотах с полной нагрузкой, и впоследствии его так и не смогли довести до должного уровня. На серийных ГАЗ-21 использовался перепроектированный вариант этого мотора, разрабатывавшийся для не пошедшей в серию «полуторки» ГАЗ-56 и имевший более традиционную конструкцию: расположенные в ряд клапана, распредвал с приводом бесшумной текстолитовой шестернёй, клиновые камеры сгорания и впускным и выпускным коллекторами справа.

Для тех лет и он был сравнительно прогрессивен, а по отдельным конструктивным решениям мог быть назван передовым, хотя его степень форсирования и мощностная отдача были относительно невелики.

Это был цельноалюминиевый (тогда — очень редко встречающееся решение) бензиновый мотор с «мокрыми» гильзами цилиндров, пятиопорным коленчатым валом (редким тогда на двигателях массовых машин[1]), «нижним» распредвалом и рядно расположенными в головке клапанами, приводимыми в движение посредством штанг через коромысла. Камеры сгорания были клинового типа.

Несмотря на своё сравнительно высокое техническое совершенство для тех лет, он оставался четырёхцилиндровым и относительно скромным по рабочему объёму; следовательно, по плавности работы и мощностной отдаче (в абсолютных цифрах, но не удельных, по отношению к рабочему объёму) уступал силовому агрегату ещё довоенной модернизированной «Эмки» ГАЗ-11-73 того же класса с 3,5-литровым шестицилиндровым двигателем ГАЗ-11 (типа Dodge D5) мощностью в 76 л.с. с возможностью форсирования.

Десятого октября 2017 года на главном конвейере Заволжского моторного завода в корпусе №5 был собран последний экземпляр двигателя семейства ЗМЗ-402. Он прошел под порядковым номером 6 125 136, символизирующим общее количество двигателей семейства ЗМЗ-402, собранных за все годы их выпуска.[2]

ЗМЗ-24ДПравить

Исходный проект включал в себя также электромуфту вентилятора, которая управлялась датчиком, включавшим вентилятор системы охлаждения только при достижении охлаждающей жидкостью определённой температуры, что позволяло улучшить температурный режим двигателя и снизить расход топлива — в серию эта система не пошла (впоследствии, такая система устанавливалась на первые «Волги» ГАЗ-24, но показала себя плохо и с 1972 года устанавливать её перестали).

Четырёхцилиндровый рядный двигатель жидкостного охлаждения с электронным зажиганием (используется коммутатор). Интересной особенностью является наличие маслорадиатора.

Базовый двигатель семейства ЗМЗ-402.10 в заводской комплектации использовал бензин с октановым числом 92, но варианты для такси (ЗМЗ-4021.10) и «Газелей» были рассчитаны на топливо с ОЧ 80 (76 по моторному методу определения октанового числа). В процессе эксплуатации многие владельцы также переделывали двигатели, изначально рассчитанные на высокооктановый бензин, под более дешёвое и доступное низкооктановое топливо.

Конструкция в значительной степени архаична и не претерпела серьёзных изменений с 50-х годов. Так, например, используется коромысло-штанговый ГРМ с нижним расположением распределительного вала (OHV), схема, считавшаяся морально устаревшей даже в СССР уже в 70-е годы по причине высокой массы деталей ГРМ, приводящей к недостижимости высоких оборотов (при этом широко использовавшаяся даже за рубежом вплоть до 1990-х годов, особенно в США, где такие двигатели выпускаются и в наше время - Просьба уточнить понятие "наше время" и подобные модели американских двигателей). Ford Cologne 4.0 L - Pushrod Engine (1962-2011), GM 6.2 LS Series\LT1\Ecotec V8 (c 1972 до настоящего времени на Tahoe\Corvette\Colorado\Silverado\Eldorado), Дизельные двигатели Cummins iSBE, YQB, ISF; Caterpillar 3114/16/26, MAND0836LOH

Описание конструкцииПравить

Окончательная линейка мотора сформировалась в середине 1980-х годов. Существовало три основные модификации внизу линейки: ЗМЗ-4021.10 - двигатель со степенью сжатия 6,7 под бензин А-76. Основной мотор был ЗМЗ-402.10 со степенью сжатия 8,2 под бензин АИ-93. Возглавлял линейку мотор ЗМЗ-4022.10 с форкамерно-факельным зажиганием.

Блок цилиндровПравить

Блок цилиндров отлит из высокопрочного алюминиевого сплава, термически обработан и пропитан специальной смолой для заполнения микропор и повышения герметичности. Блок цилиндров в различные времена изготовлялись по разным технологиям. ЗМЗ-21А отливались в кокиль, но начиная с ЗМЗ-24Д применили более массовый метод литьем под давлением. Однако начиная с 1980-х годов частично вернулись к кокильному литью. Если ЗМЗ-4022.10 имел исключительно кокильный блок а ЗМЗ-4021.10 под давлением, то ЗМЗ-402.10 встречались по обоим технологиям.

Помимо разной формы производства, блоки имели различную фиксацию гильз цилиндров. У кокильного блока существует верхняя плита в расточках которой устанавливаются гильзы и фиксируются по верхнему бурту. Блок под давлением имеет открытую вверх рубашку, с фиксацией гильз по их нижнему поясу.

Преимущество двигателя состояло в том, что он был прост в устройстве и обслуживании, неприхотлив, и способным выдерживать такие перегрузки, от которых, подчас другой двигатель быстро вышел бы из строя ( перегрев, работа в повышенной нагрузке и т.п.). Простота устройства давала возможность проводить сложный (но не капитальный) ремонт двигателя в обычной мастерской, разумеется, при условии выдерживания всех требований завода - изготовителя. Надежность двигателя, в сочетании с его простотой, стали предпосылками к тому, что несмотря на то, что он был разработан много лет назад, находится в эксплуатации и по настоящее время. Помимо преимуществ у двигателя имелись также и недостатки. Один из таковых известен каждому автолюбителю, который когда-либо эксплуатировал автомобиль с таким двигателем - это задний сальник коленчатого вала, представляющий собой обычную набивку (веревка, пропитанная графитовой специальной смазкой). Если двигатель эксплуатировался в бережном режиме, и число его оборотов не превышало 2000 - 2500 в минуту, то набивка более или менее выдерживала, но при эксплуатации свыше 3000 об/мин она быстро теряла свои свойства, и двигатель начинал выгонять масло. Но набивка теряла свои свойства не только со сроком службы, но более от радиального биения обкатываемой шейки коленчатого вала. А биение очень часто имеет место быть поскольку ввели предложение в виде бесцентровой шлифовки коленчатых валов, при которой, в отличие от классической токарки, соосность и концентричность всех обрабатываемых поверхностей автоматически не обеспечивается. Таким образом на многих движках уже с завода выполнено первое условие для течи: набивка не держит по причине биения шейки. Осталось только дождаться второго условия - то есть хорошенько раскочегарить движок чтобы усиленный прорыв газов сквозь кольца сделал свое черное дело: поднял давление в картере.

Ещё одной проблемой стало несовершенство проработки геометрической конфигурации газопроводов от карбюратора к ГБЦ. В результате при закрытой дроссельной заслонке карбюратора в цилиндры подавалось неравномерное количество смеси и двигатель дергался на холостых оборотах. Автолюбители старались свести такие дерганья к минимуму: наиболее ответственно относящиеся к этому обычно поддерживали необходимый зазор в клапанах на постоянном уровне, меняли свечи зажигания на более современные и надёжные, а также замене подвергались коммутатор и катушка зажигания - обычно использовались компоненты от двигателей автомобилей семейства "ВАЗ"

В последнее время все большую популярность набирает процесс проработки этого двигателя, вплоть до того, что этот двигатель получает инжектор, есть форумы любителей автомобилей "ГАЗ", где подробно описан процесс инжектирования 402-двигателя. Однако расходы, как финансовые, как и технологические, связанные с таким видом проработки оказываются порой совершенно не сопоставимыми с результатом, поэтому основные усилия направляются на изыскание способов как улучшить характеристики двигателя без значительного изменения существующей конструкции. Например, некоторые автолюбители полностью реконструируют систему зажигания, превращая её в двухконтурную (как в двигателе ЗМЗ-406), при этом ставятся 2 коммутатора, две катушки зажигания, и полностью прорабатывается датчик- распределитель.

Во второй половине 1990-х годов заменен полностью новым двигателем ЗМЗ-406. В течение ряда лет двигатели производились параллельно, и автомобили ГАЗ предлагались в двух комплектациях — с двигателем 402 или же 406.

Детали к двигателю продаются повсеместно в торговых точках автозапчастей и стоят сравнительно недорого.

МодификацииПравить

  • 3M3-402.10 базовая модель для "Волг".
  • 3M3-4021.10 двигатель для использования бензина А-76, сжатие снижено до 6,7:1 ("Волга"-такси, микроавтобусы РАФ, ЕРАЗ).
  • 3M3-4022.10 экспериментальный двигатель с форкамерно-факельной системой зажигания. Серийно не выпускался.
  • 3M3-4025.10 и 3M3-4026.10 - аналогичные моделям 4021.10 и 402.10 версии для «ГАЗели» и «Соболя».

ХарактеристикиПравить

Двигатель ЗМЗ-402.10 / 4026.10 обладает следующими характеристиками[3]:

ПрименениеПравить

ГАЗПравить

УАЗПравить

РАФПравить

  • РАФ-2203 — ЗМЗ-24Д (1976—1987), ЗМЗ-402.10 (1987—1997)

ЕрАЗПравить

  • ЕрАЗ-762В
  • ЕрАЗ-762Р (рефрижератор)
  • ЕрАЗ-762ВГП (грузопассажирский пятиместный фургон, с 1988 г.)
  • ЕрАЗ-762ВДП «двухкабинный» (пятиместный) бортовой лёгкий грузовой автомобиль .

ПримечанияПравить

  1. Ошибка в сносках?: Неверный тег <ref>; для сносок autocar не указан текст
  2. ОАО Заволжский моторный завод. www.zmz.ru. Дата обращения 29 января 2018.
  3. Автомобильный двигатель ЗМЗ-402.10 / 4026.10, ЗМЗ

ЛитератураПравить

  • Двигатели ОАО "Волжские моторы" для автомобилей УАЗ и "Газель".Издательство "Атласы автомобилей,2001 г.

СсылкиПравить