Механизм газораспределения ЗМЗ-402 ГАЗ-2705

Технические характеристики и параметры «3M3-402» в цифрах

• Рабочий объём– 2,445 л;
• Номинальная мощность, при 4500 об/мин. – 90 или 100 л.с.;
• Степень сжатия – 8,2 или 6,7;
• Максимальный крутящий момент (брутто) – 182 Н.м или 172 Н.м, при 2400-2600 об/мин;
• Клапанов на каждый цилиндр – 2;
• Порядок работы цилиндров – 1-3-4-2;
• Диаметр цилиндра – 92 см, ход поршня – 92 см;
• Масса – 181 или 184 кг;
• Расход бензина – 13-15 литров на 100 км в смешанном цикле;
• Рабочий ресурс, при соблюдении условий эксплуатации – не менее 200 000 км.

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.

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.

Конструкция двигателя ЗМЗ-402, ЗМЗ-4021

Двигатели ЗМЗ-402 устанавливают на автомобили «Волга», «УАЗ», «Газель».
Двигатели неплохо зарекомендовали себя во время эксплуатации. Неприхотливые и легко ремонтируемые, в гаражных условиях.

Двигатели рядные четырехцилиндровые, оборудованы карбюраторами и бесконтактной системой зажигания.

Оба аналогичны по конструкции, но двигатель мод. 4021 дефорсированный.

Рис. 1. Вид двигателей мод. 402 и 4021 с левой стороны

Рис. 2. Вид двигателей мод.
402 и 4021 с правой стороны

Рис. 3. Поперечный разрез двигателей мод. 402 и 4021

Блок цилиндров

отлит из алюминиевого сплава. В него вставлены гильзы цилиндров, отлитые из износостойкого чугуна.

В нижней части блока выполнены пять опор коренных подшипников.

Крышки коренных подшипников изготовлены из ковкого чугуна и крепятся к блоку двумя шпильками.

Крышки подшипников обрабатывают совместно с блоком, поэтому их нельзя менять местами.

Крышка первого подшипника обработана по торцам совместно с блоком для установки двух упорных шайб для ограничения осевого перемещения коленчатого вала.

На крышках 2-го, 3-го и 4-го подшипников выбиты их порядковые номера. К переднему торцу блока крепится крышка распределительных шестерен, отлитая из алюминиевого сплава, в которую вставлена манжета коленчатого вала.

К заднему торцу блока крепится картер сцепления. Снизу к блоку крепится масляный картер, сверху — головка блока цилиндров.

Головка блока отлита из алюминиевого сплава. В ней вертикально установлены впускные и выпускные клапаны.

Привод клапанов

осуществляется от распределительного вала, расположенного в блоке цилиндров, через толкатели, штанги и коромысла.

Ось коромысел клапанов установлена в головке блока на стойках.

В головке блока с большим натягом установлены седла и направляющие втулки клапанов.

В нижней части головки блока выполнены камеры сгорания. Головки блоков двигателей мод. 402 и 4021 отличаются по объему камер сгорания и высоте.

Высота головки блока двигателя мод. 402 равна 94,4 мм, мод. 4021 — 98 мм. Сверху головка блока закрыта выштампованной из листовой стали крышкой.

Поршни

отлиты из алюминиевого сплава, донышко поршня плоское. Для правильной установки поршня в цилиндр на боковой стенке у бобышки под поршневой палец отлита надпись: «Перед».

Поршень устанавливают в цилиндр так, чтобы эта надпись была обращена к передней части двигателя.

На каждом поршне установлены два компрессионных и одно маслосъемное кольца.

Верхнее компрессионное кольцо отлито из высокопрочного чугуна.

Рабочая поверхность этого кольца покрыта слоем хрома для увеличения износостойкости.

Рабочая поверхность нижнего компрессионного кольца, отлитого из серого чугуна, покрыта слоем олова, что улучшает его приработку.

На внутренней поверхности этого кольца есть проточка.

Кольцо должно устанавливаться этой проточкой вверх, к днищу поршня.

Маслосъемное кольцо состоит из четырех элементов: двух стальных дисков и двух расширителей, осевого и радиального.

Рабочая поверхность дисков покрыта слоем хрома. Поршень крепится к шатуну поршневым пальцем «плавающего» типа, т.е. палец не закреплен ни в поршне, ни в шатуне.

От перемещения палец удерживается двумя пружинными стопорными кольцами, которые установлены в канавках бобышек поршней.

Шатуны

стальные кованые, со стержнем двутаврового сечения. В верхнюю головку шатуна запрессована втулка из оловянистой бронзы.

Нижняя головка шатуна с крышкой, которая крепится двумя болтами. Гайки шатунных болтов стопорятся герметиком «Унигерм–9».

Крышки шатунов обрабатывают совместно с шатуном, поэтому их нельзя переставлять с одного шатуна на другой.

На шатунах и крышках шатунов выбиты номера цилиндров.

В стержне шатуна у нижней головки выполнено отверстие для смазывания зеркала цилиндра.

Это отверстие должно быть направлено вправо в сторону, противоположную распределительному валу.

Масса поршней, собранных с шатуном, не должна отличаться более чем на 12 г для разных цилиндров.

В нижнюю головку шатуна устанавливают тонкостенные шатунные вкладыши.

Коленчатый вал

отлит из высокопрочного чугуна. От осевого перемещения вал удерживается упорными шайбами, установленными на передней шейке.

В заднем торце вала есть гнездо для установки шарикового подшипника первичного вала коробки передач. К заднему концу коленчатого вала четырьмя болтами крепится маховик, отлитый из серого чугуна.

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:

Видео

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

Неисправности, присущие моторам серии ЗМЗ 24

Неисправностью практически любого двигателя является повышенный расход масла и стук коленчатого вала. Другое дело, что у одних ДВС это «болезнь», а другие довольно стойко переносят перегрузки и масляное голодание. «Волговские» моторы относятся к группе стойких и закаленных, но болячки все же имеются.

Характерные признаки 24-ых моторов, какие присущи именно этим моделям:

• Течь масла заднего коренного подшипника;
• Износ постели или втулок распределительного вала, а также опор самих валов;
• Обрыв или проворачивание шестигранного привода масляного насоса;
• Срабатывание зубьев текстолитовой шестерни распределительного вала;
• Износ латунных втулок шатунов под поршневой палец.

Задний коренной подшипник

Течь масла заднего коренного подшипника знакома почти каждому «волговоду».
Дело в том, что на месте стыка двух половинок сальниковой набивки со временем образуется щель. Сальниковая набивка под влиянием температуры «усыхает» и сжимается.

К тому же, неплотные соединения создаются из-за высыхания двух резиновых уплотнителей («сапожков» или «флажков»). Такая болезнь лечится прокладыванием хорошего маслостойкого герметика на стыках уплотнений. Конечно же, набивка и «флажки» при этом заменить необходимо. Когда операция проходит на месте (без снятия коленчатого вала), верхнюю набивку не меняют. Да и добраться до нее практически невозможно.

Замена заднего коренного сальника бесполезна, если поршневая группа дымит, а двигатель расходует масло. Избыточное давление в первую очередь «продавливает» именно это соединение. Если же забита система вентиляции картерных газов, масло тоже в первую очередь пойдет через «задний коренной».

Установка заднего коренного подшипника

Стоит прочистить систему вентиляции, течь задний сальник перестает.

Задний сальник может течь по причине изношенности коренных шеек коленчатого вала. Определяют износ шеек прослушиванием двигателя. При резкой подгазовке раздается глухой рык или стук в районе расположения коленвала. Стук очень характерный, его трудно с чем-то другим спутать. Здесь замена сальника не поможет, вал нужно шлифовать.

Постель распределительного вала

Видимо, не все отличия ЗМЗ 402 от ЗМЗ 24 были рассмотрены в этой статье. ЗМЗ еще модернизировал блок цилиндров в посадочном месте распределительного вала. На всех ранних выпусках «Волги» ГАЗ 24 алюминиевые блоки имели втулки под распределительный вал. Проблема заключается в том, что эксплуатация ДВС с низким давлением масла приводит к преждевременному износу опор распредвала и посадочного места этих опор.

Схема распределительного вала двигателя ЗМЗ 402

Замена втулок распредвала – дело хлопотное, но выполнимое в гаражных условиях. ЗМЗ выпускал ремонтные втулки, которые можно было установить вместо изношенных, необходимо было иметь набор разверток и немало терпения, времени и аккуратности. Валы успешно шлифовались под ремонтный размер, и больших проблем не наблюдалось.

Все стало хуже после того, как Заволжский моторный завод решил упразднить втулки, и решил устанавливать валы прямо в теле БЦ.

Такие безвтулочные блоки стали выпускать после 1985 года. Причем, это встречалось и на ЗМЗ 24, и на ЗМЗ 402.

Спустя некоторое время завод и вовсе отказался от втулок, что доставило и до сих пор доставляет немало проблем владельцам «Волг». В случае подобной неисправности остается два выхода – либо отдавать БЦ «втулить» на завод, где есть фрезерный станок, либо менять блок на другой блок цилиндров.

Шестигранный привод масляного насоса

На моторах ЗМЗ 24 привод трамблера одновременно является и приводом масляного насоса. Привод масляного насоса представляет собой шестигранник, который приводит в действие сам насос. Со временем шестигранник изнашивается и проворачивает в теле насоса, и если не следить за давлением масла, с мотором может случиться беда – застучит коленвал, потребуется капремонт. Обрывы шестигранника случаются, если замерзает масло в поддоне зимой. Поэтому за давлением масла нужно смотреть внимательно.

Шестерня распределительного вала

Стук шестерни свидетельствует об износе ее зубьев. Стучать она может довольно долго, но с заменой детали лучше не затягивать. Если обрыв зубьев произойдет в дороге, машина не заведется и дальше ехать не сможет. Автомобиль придется буксировать до ближайшей автомастерской.

Расход топлива

Огромнейшим минусом двигателя ЗМЗ 402 инжектор, по мнению многих водителей, является его высокий расход топлива.
Минимальная величина расхода на сто километров составляет тринадцать литров. Собственно, по этой причине многие владельцы автомобилей «УАЗ», «Газель», «Волга» задаются вопросом: почему при столь высоком расходе топлива силовой агрегат не выдает достаточного уровня мощности?

Причиной этого являются устаревшие технологии, используемые при создании 402 двигателя на инжекторе, позаимствованные еще с 50-х годов прошлого века у зарубежных автоконцернов.

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.

Необходимые инструменты

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

• Вороток с храповиком, укомплектованный удлиняющей насадкой с наконечником (10мм);
• Гаечные ключи (восемь, десять, одиннадцать, двенадцать, тринадцать, четырнадцать мм);
• Свечной ключ;
• Отвёртки с плоским и крестовым наконечником;
• Молоточек;
• Набор щупов;
• Ветошь.

Устройство системы смазки двигателя ЗМЗ-402

Система смазки двигателя ЗМЗ-402 автомобилей ГАЗ-3110 Волга, ГАЗ-2705 Газель (рис.7) комбинированная: под давлением и разбрызгиванием.

Маслом под давлением смазываются коренные и шатунные подшипники коленчатого вала, подшипники распределительного вала, упорные подшипники коленчатого и распределительного валов, втулки коромысел и верхние наконечники штанг толкателей. Остальные детали смазываются разбрызганным маслом.

Рис.7. Схема системы смазки ЗМЗ-402 автомобилей ГАЗ-3110 Волга, ГАЗ-2705 Газель

1 – приемный патрубок масляного насоса; 2 -редукционный клапан; 3 – масляный радиатор; 4 – отверстие для слива масла; 5 – датчик указателя давления масла; 6 – масляная магистраль; 7 – отверстие для подачи масла к шестерням масляного насоса; 8 – винтовая канавка; 9 – трубка для смазки распределительных шестерен; 10 – канавка на первой шейке распределительного вала; 11 – крышка маслозаливной горловины; 12 – канал в коленчатом вале; 13 – пробка; 14 – перепускной клапан закрыт; 14а – перепускной клапан открыт; 15 – канал для подачи масла к оси коромысел; 16 – фильтрующий элемент; 17 – пробка для слива отстоя; 18 – отверстие для разбрызгивания масла; 19 – датчик лампы аварийного давления масла; 20 – клапан масляного радиатора; 21 – запорный краник масляного радиатора; 22 -масляный насос; 21 – пробка; 24 – указатель уровня масла

В систему смазки мотора ЗМЗ-402 (ГАЗ-402) входят масляный насос 22 (рис.7) с приемным патрубком и редукционным клапаном (установлен внутри масляного картера), масляные каналы, масляный фильтр с перепускным клапаном, масляный картер, указатель уровня масла, крышка маслозаливной горловины.

Масло, забираемое насосом из масляного картера двс, поступает через маслоприемник по каналам в корпусе насоса и наружной трубке в корпус масляного фильтра.

Далее, пройдя через фильтрующий элемент 16, масло поступает в полость второй перегородки блока цилиндров, откуда по сверленому каналу – в масляную магистраль – продольный масляный канал 6.

Из продольного канала масло по наклонным каналам в перегородках блока ЗМЗ-402 (ГАЗ-402) подается на коренные подшипники коленчатого вала и подшипники распределительного вала.

Масло, вытекающее из пятой опоры распределительного вала в полость блока между валом и заглушкой, отводится в картер через поперечное отверстие 4 в шейке вала.

На шатунные шейки масло поступает по каналам 12 от коренных шеек коленчатого вала.

В ось коромысел масло подводится от задней опоры распредвала ЗМЗ-402 автомобилей ГАЗ-3110 Волга, ГАЗ-2705 Газель, имеющей посередине кольцевую канавку, которая сообщается через каналы 15 в блоке, головке цилиндров и в четвертой основной стойке оси коромысел с полостью в оси коромысел.

Через отверстия в оси коромысел масло поступает на втулки коромысел и далее по каналам в коромыслах и регулировочных винтах на верхние наконечники штанг толкателей.

К шестерням привода распределительного вала ЗМЗ-402 (ГАЗ-402) масло подводится по трубке 9, запрессованной в отверстие в переднем торце блока, соединенное с кольцевой канавкой 10 на первой шейке распределительного вала.

Из выходного отверстия трубки, имеющего малый диаметр, выбрасывается струя масла, направленная на зубья шестерен.

Через поперечный канал в первой шейке распределительного вала масло из той же канавки шейки поступает и на упорный фланец распределительного вала.

Шестерни привода масляного насоса смазываются струей масла, выбрасываемой из канала 7 в блоке, соединенного с четвертой шейкой распределительного вала, также имеющей кольцевую канавку.

Стенки цилиндров мотора ЗМЗ-402 смазываются брызгами масла от струи, выбрасываемой из отверстия 18 в нижней головке шатуна при совпадении этого отверстия с каналом в шейке коленчатого вала, а также маслом, вытекающим из-под подшипников коленчатого вала.

Все остальные детали, (клапан – его стержень и торец, валик привода масляного насоса и датчика-распределителя зажигания, кулачки распределительного вала) смазываются маслом, вытекающим из зазоров в подшипниках и разбрызгиваемым движущимися деталями двигателя. Емкость системы смазки 6 л.

Масло в двигатель заливается через маслозаливную горловину, расположенную на крышке коромысел и закрываемую крышкой с уплотнительной резиновой прокладкой. Уровень масла контролируется по меткам «П» и «О» на стержне указателя уровня.

Давление масла в системе смазки двигателя определяется по указателю на щитке приборов, датчик которого ввернут в блок цилиндров. Кроме этого, система снабжена сигнальной лампой аварийного давления масла, датчик которой ввернут в отверстие в нижней части фильтра.

Сигнальная лампа находится на панели приборов, светится красным светом при понижении давления в системе ниже 40-80 кПа (0,4-0,8 кгс/см2).

Масляный насос ЗМЗ-402

Масляный насос мотора ЗМЗ-402 автомобилей ГАЗ-3110 Волга, ГАЗ-2705 Газель (рис.8) шестеренчатого типа установлен внутри масляного картера.

Насос прикреплен двумя шпильками к наклонным площадкам на третьей и четвертой перегородках блока цилиндров. Точность установки насоса обеспечивается двумя штифтами-втулками, запрессованными в блок цилиндров.

Рис.8. Масляный насос двс ЗМЗ-402

1-приемный патрубок с сеткой; 2- крышка; 3 – ведущая шестерня; 4 – корпус; 5 – валик; 6 – ведомая шестерни; 7 – прокладка; 8 – прокладка патрубка

Корпус маслонасоса ЗМЗ-402 автомобилей ГАЗ-3110 Волга, ГАЗ-2705 Газель отлит из алюминиевого сплава, шестерни 3 и 6 имеют прямые зубья и изготовлены из металлокерамики (спеченного металлопорошка). Ведущая шестерня 3 закреплена на валике 5 штифтом.

На верхнем конце валика сделано шестигранное отверстие, в которое входит вал привода масляного насоса. Ведомая шестерня 6 свободно вращается на оси, запрессованной в корпус насоса.

Крышка 2 масляного насоса изготовлена из серого чугуна и крепится к насосу четырьмя болтами. Под крышку поставлена картонная прокладка 7 толщиной 0,3 мм.

Двигатель ЗМЗ 402: Регулировка и технические характеристики

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.

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.

Описание (конструкция, модификации, неисправности, обслуживание)

Двигатель ЗМЗ 402 классифицируется на отдельные модификации по степени сжатия топливной смеси.

Поскольку турбомодификаций таких моторов не существует, то все они делятся на три основные типа:

• ЗМЗ 402.1,
• ЗМЗ 402.2,
• ЗМЗ 402.

Соответственно, степень сжатия у них варьируется от 6,7 до 8,2.

На ЗМЗ 402 регулировка клапанов осуществляется согласно установленному регламенту. Для лучшей герметичности блок двигателя, отлитый из алюминиевого сплава, обрабатывается специальным веществом.

Основным преимуществом этого мотора является простота конструкции: он неприхотлив в обслуживании и достаточно вынослив. Несмотря на это, существует и минус – высокая вероятность перегрева во время работы.

Простота конструкции силового агрегата позволяет осуществлять его ремонт в обычных гаражных мастерских, не прибегая к помощи профессиональных квалифицированных специалистов. Эксплуатируется такая модификация двигателя на протяжении длительного времени.

Минусом конструкции принято считать задний сальник коленвала, который представляет собой веревку, пропитанную графитовой смазкой, держит она до 2500 об/мин. Соответственно, он не способен выдерживать нагрузку при работе на высоких оборотах коленчатого вала. Приводило это в большинстве случаев к выходу мотора из строя по причине нехватки смазочного материала в общей системе.

Помимо этого, в двигателе ЗМЗ 402 имелись и существенные недоработки. С такими можно было столкнуться, к примеру, в навесном оборудовании: карбюратор не был корректно настроен на подачу топлива. Последствием этого становился перерасход топливной смеси и неровная работа мотора на холостых оборотах. В результате это приводило к тому, что некоторые автовладельцы подвергали силовой агрегат тюнингу, устанавливая на него карбюратор от «Жигулей».

Нередко можно столкнуться с тем, что некоторые автовладельцы устанавливали на подобный двигатель инжектор. Впрочем, подобное изменение не нашло широкого распространения: конечный результат не оправдывал вложенных в процесс средств.

Об истории предприятия и двигателя «3M3-402»

3аволжский моторный завод находится в шестидесяти километрах от Горьковского автомобильного завода, и с самого дня своего основания выпускал продукцию, главным образом, для его нужд. Сначала, с 1956-го года, предприятие выпускало детали, запасные части и алюминиевое литьё для ГА3а. Но уже с 1958-го года начало работать как завод по производству двигателей – для комплектации автомобилей ГА3 и УА3.

Первый четырёхцилиндровый двигатель для «Волги ГАЗ-21» на 3M3 был выпущен в 1959 году. С 1963 года завод освоил производство не только четырёхцилиндровых «легковых» моторов, но и восьмицилиндровых – для грузовых машин «ГАЗ» и автобусов «ПАЗ». На пике своего развития 3аволжский моторный завод выпускал свыше 450 тысяч двигателей в год. Это первое в России двигателестроительное предприятие, которое сертифицировало систему менеджмента качества всего производства на соответствие требованиям международных стандартов «ИСО-9001».

С 2006 года 3аволжский моторный завод входит в машиностроительный холдинг «Соллерс». в сегодняшнем ассортименте предприятия – не только бензиновые, но и дизельные, и работающие на газе двигатели; в том числе и полностью соответствующие требованиям актуального экологического стандарта «Евро-5».

Двигатель «3M3-402» не является совершенно новой разработкой, созданной «с нуля». За основу при его создании был взят выпускавшийся с 1968 года мотор«ЗМЗ-24Д», модернизированный и оптимизированной для значительно изменившейся «Волги». Конструкционно «3M3-24Д»,в свою очередь, восходит к «сердцу» «Волги ГАЗ-21» первого поколения – мотору «3M3-21», который серийно выпускался с 1957 года.

Это были весьма прогрессивные для своего времени двигатели. Верхнеклапанные, с полусферическими камерами сгорания; с расположенными под углом (а не в ряд) клапанами; впускным коллектором на левой и выпускным на правой сторонах головки цилиндров; с цепным (а не шестерёнчатым) приводом высоко расположенного распределительного вала.

Базовый двигатель 402-го семейства – «3M3-402.10», для легковых машин, в заводской комплектации предназначался для использования 92-го бензина. А модификация для такси и микроавтобусов – «3M3-4021.10» – была рассчитаны на бензин 76-й (80-й по-нынешнему). Поэтому в процессе эксплуатации некоторые владельцы «Волг» переделывали моторы, изначально рассчитанные на высокооктановый бензин, под более недорогое, всегда и везде имеющееся в наличии низкооктановое топливо. Поскольку, несмотря на то, что в СССР бензин стоил дёшево, и расход топлива 402-го мотора был существенно выше, чем у двигателей современных машин. А 76-м бензином можно было зачастую заправляться и бесплатно – из, так сказать, «сэкономленных» на работе запасов. Ведь все грузовики-среднетоннажники работали на нём.

Разумеется, карбюраторный «3M3-402» не может сравниться с современными инжекторными двигателями – прежде всего, по показателям экономичности и экологичности. Но для 80-х годов он не только отвечал всем актуальным требованиям, предъявляемым к моторам его класса, но и соответствовал уровню аналогичной продукции ведущих мировых производителей.

Начиная с 1996-го года, Горьковский автозавод, оставшийся к тому времени единственным потребителем мотора «3M3-402», начинает выводить его из ассортимента силовых агрегатов, устанавливающихся на новые машины завода. На смену 402-му приходят инжекторные «3M3-406» и «3M3-409».

Форкамерный двигатель ЗМЗ 4022.10

В 1981 году Заволжский автозавод с целью повышения мощности силового агрегата создает новый экспериментальный двигатель, который получился переходным между ЗМЗ 24 и ЗМЗ 402. Мотор был задуман для новой «Волги» ГАЗ 3102, но он также устанавливался опытной партией и на «двадцать четвертые». В частности, в такси такие машины эксплуатировались.

Так выглядит новая Волга Газ 3102

Блок цилиндров ЗМЗ 4022.10 внешне почти не отличим от 402-ого двигателя, но был абсолютно другим внутри. Все отличия заключались в посадке цилиндров и в самих гильзах.

В отличие от легкосъемных гильз моторов 24 и 402, которые уплотнялись с блоком через медную прокладку, гильзы в блоке форкамерного двигателя фиксировались двумя резиновыми кольцами. Они «сидели» в посадочном месте так жестко, что их невозможно порой снять даже съемником. Кстати, такие блоки называли «кокильные».

Головка блока имела свою, особенную конструкцию. На каждый цилиндр была добавлена маленькая камера сгорания и один небольшой клапан. Принцип заключался в том, что горючая смесь сначала поджигается в этой камере (форкамере). Затем за счет «взрыва» происходит усиление воспламенения основной смеси, что способствует повышению мощности ДВС.
Следует отметить, что паспортная мощность данного агрегата была заявлена 105 л.с. на 93-ем бензине, и мотор действительно был очень резвым и оборотистым.

Определить форкамерный двигатель на машине можно было сразу, открыв капот. Этот мотор выдавала алюминиевая клапанная крышка, которую невозможно спутать со штампованной стальной крышкой 24 и 402.

Соответственно, у ЗМЗ 4022.10 имелись свои детали, которые не взаимозаменяемы ни с какими другими:

• Совмещенный впускной и выпускной коллектор;
• Карбюратор;
• Ось коромысел;
• Головка блока цилиндров;
• Форкамерные клапана;
• Клапанная крышка;
• Прокладка коллектора.

В этом списке нет блока цилиндров и гильз поршневой группы. Дело в том, что блок и гильзы нашли свое применение в двигателях ЗМЗ 402.

Установленный мотор ЗМЗ 402

Мотор ЗМЗ 4022 оказался не слишком удачной задумкой. Он был очень капризным в настройках топливной системы. Довольно часто двигатели отказывались запускаться, приходилось часами крутить стартер, чтобы оживить мотор. Запуск мог произойти неожиданно, и в чем дело, понять не мог никто. По этой причине через три года решили отказаться от таких моторов.

На складах ЗМЗ оставались кокильные блоки и поршневые группы от мотора ЗМЗ 4022.10, и эти детали пустили в серию. Поэтому периодически при ремонте «четыреста второго» двигателя обнаруживалось, что на моторе стоит подобный агрегат. Внешне такой мотор можно определить по характерной отливке блока, и то не сразу, только опытным глазом.

Те ДВС, которые преподносили сюрпризы с запуском, все-таки «оживляли», метод был элементарный – брали ГБЦ всю в сборе от ЗМЗ 402 и переставляли. Правда, это стало возможно только после того, как пошел в серию 402-ой двигатель.

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.

Модификации мотора и на какие автомобили устанавливаются

Автомобильный двигатель ЗМЗ 402 инжектор подобной модификации устанавливается в основном на легковые автомобили «Волга» и микроавтобусы «РАФ». Зарекомендовал он себя как качественный и надежный, но слишком прожорливый в плане потребления топлива.

• Модификация ЗМЗ 4021.1

Силовой агрегат карбюраторного типа, который устанавливался на автомобили «Волга», микроавтобусы «ГАЗ» и автомобили с повышенной проходимостью, производством которых занимается Ульяновский автомобильный завод – УАЗ 402 двигатель.

• Модификация ЗМЗ 4025.1

Аналогичный карбюраторный двигатель бензинового типа, клапаны в котором располагаются в верхней части головки цилиндров. Устанавливался в основном на микроавтобусы семейства «ГАЗ» и 402 двигатель Газель.

• Модификация ЗМЗ 4026.1

Карбюраторный движок, в верхней части которого располагаются впускные и выпускные клапаны. Устанавливался в основном на автомобили небольшой грузоподъемности – микроавтобусы «ГАЗ» и ГАЗ-33021, можно встретить двигатель газель 402.

Поскольку с 2013 года на территории России вступил в действие закон, согласно которому автомобили должны соответствовать экологическому классу Евро-4 (теперь уже Евро-5), была произведена модификация ЗМЗ 402, и ему на смену пришел ЗМЗ 4052.2, который соответствует требуемому классу экологической безопасности.