Двигатель змз 402 описание недостатки и тюнинг

Список моделей авто, в которых устанавливался

Создавался мотор ЗМЗ 402 для Горьковского и Ульяновского автозаводов, Рижской автобусной фабрики, поэтому применялся для комплектации автомобилей:

ГАЗ-24-10 Волга – 1985 – 1993;
ГАЗ-3102 Волга – 1981 – 2006, только форкамерные модификации ДВС;
ГАЗ-31029 Волга – 1992 – 1997;
ГАЗ-3110 Волга – 1997 – 2005;
ГАЗ-31105 Волга – 2002 – 2006;
ГАЗ-3302 Газель – 1994 – 2003;
ГАЗ-33023 Газель-Фермер – 1995 – 2003;
ГАЗ-2705 Газель грузопассажирская – 1995 – 2003;
ГАЗ-3221 Газель микроавтобус – 1996 – 2003;
ГАЗ-32213 Газель микроавтобус повышенной комфортности – 1996 – 2003;
ГАЗ-322132 Газель маршрутное такси (сдвижная дверь) – 1996 – 2003;
ГАЗ-32214 Газель «скорая помощь» – 1996 – 2003;
РАФ-М1 Роксана и РАФ-М2 Стилс – выпущены в единственном экземпляре, не пошли в серию;
РАФ-33111 – грузовик двухместный бортовой 1 т;
РАФ-22038 – маршрутное такси, небольшие объемы производства;
РАФ-22039 – маршрутное такси крупногабаритное.

БАЗ Дельфин

Социальные (реанимация и катафалк) и школьные автобусы с силовым приводом ЗМЗ 404 собирал Семеновский авторемонтный завод с 1995 по 2006 год. Некоторые детали использовались в двигателях УАЗ в качестве комплектующих.

Составные части

Блок цилиндров 402 двигателя и верхняя часть картера представлены одной деталью и выполнены из высокопрочного алюминиевого сплава. Чугунные цилиндры представлены съёмными гильзами. Для крепления головки блока по верхней поверхности предусмотрены 10 «бобышек». Внизу блок двигателя разделен перегородками на 4 части. В них располагаются коренные подшипники коленвала.

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.

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.

На техническом обслуживании двигателю автомобиля уделяется особое внимание. Через 20 тыс

км рекомендовано производить протяжку головки, а также регулировку зазоров клапанов.

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.

Изменения последней выпущенной модификации

Последняя версия мотора включает в себя следующие изменения:

Существенное изменение крышки клапанов, благодаря чему обеспечивается полная их герметичность.
Измененная система вентиляции, повышенная эффективность дроссельной трубки. Благодаря этому количество выбрасываемых в атмосферу вредных веществ сократилось вдвое. Свою роль в этом сыграла и измененная система зубчатого приведения в действие газораспределения мотора.
Функция регулировки системы зажигания.

Новая версия двигателя успешно прошла все испытания и была установлена на ГАЗ-2705.

По сравнению с предыдущими модификациями перевыпущенный силовой агрегат показал себя с лучшей стороны:

значительно снизился расход топлива,
повысилась мощность,
улучшился уровень экологичности.

Устанавливаться новая версия будет на все автомобили, выпускаемые ООО «ГАЗ».

Особенности конструкции и устройство «3M3-402»

Итак, «3M3-402» – это 4-х цилиндровый восьмиклапанный карбюраторный двигатель рабочим объемом 2,445 л, развивающий мощность 100 л. с. (в модификации для работы на низкооктановом бензине – 90 лошадиных сил). Характерными особенностями конструкции являются цельноалюминиевый блок с «мокрыми» гильзами цилиндров, а также нижнее расположение распределительного вала. Мотор простой и надёжный, как автомат Калашникова.

Блок цилиндров. Головка блока цилиндров

Блок изготавливали литьём под давлением, из высокопрочного алюминиевого сплава, поры для герметизации заполняли специальными составами (смолами). Некоторые блоки моторов «3M3-4022.10» и «3M3-402.10» были отлиты кокильным литьём, а не под давлением.«Мокрые» гильзы цилиндров съёмные, зафиксированные по нижнему краю. Снизу они уплотнены медными кольцами, а сверху — прокладкой ГБЦ.

Головка блока также отливалась из алюминия; подвергалась термической обработке – закалке и старению. В неё запрессовывались сёдла клапанов из легированного чугуна и металло-керамические направляющие для их шеек. Высота головки составляет 94,4 мм (98 мм – для мотора 4021, рассчитанного под работу на 76-м (80-м) бензине).
Коллекторы располагаются с правой стороны. Впускной отлит из алюминия и предусматривает монтаж2-хкамерного карбюратора. Коллектор выпускной – из чугуна, расположенный под впускным, таким образом, чтобы подогревать каналы впуска. Это положительно сказывается на качестве смесеобразования.

Головки блока цилиндров двигателей «3M3-402.10» и «3M3-4021.10» различаются по объёму камер сгорания. Увеличение степени сжатия мотора «3M3-402.10» было получено за счёт дополнительной фрезеровки нижней плоскости головки на 3,6 мм (вот поэтому высота головки двигателя «3M3-4021.10» составляет 94,4 мм, высота головки двигателя «3M3-4021.10» равняется 98 мм).

Между головкой и блоком цилиндров находится прокладка из асбестового полотна, армированного металлическим каркасом и покрытого графитом. Окна в прокладке под камеры сгорания и отверстие масляного канала окантованы жестью. Толщина прокладки в сжатом состоянии составляет 1,5 мм.

Объём камеры сгорания при поставленных на место клапанах и ввернутой свече равен 74-77 см3 для двигателя «3M3-4021.10», и 94-98 см3 для двигателя «3M3-4021.10» . Разница между объёмами камер сгорания одной головки блока не должна превышать двух см3.

Кривошипно-шатунный механизм

Коленчатый вал отлит из магниевого чугуна, с пятью опорными шейками. Подшипники скольжения («вкладыши») – стале-алюминиевые. Передний конец вала уплотнён самоподжимным сальником, задний — сальниковой набивкой. На поршнях из термоупрочнённого алюминия, с терморегулирующими стальными вставками, установлены два компрессионных кольца и одно кольцо составное маслосъёмное. Шатуны – кованые стальные, двутаврового сечения. Поршневые пальцы выполнены без фиксации, т. е. плавающими.

Геометрия по схеме «диаметр гильзы 92 мм, ход поршня 92 мм» позволяет мотору развивать отличный момент даже при небольших оборотах коленчатого вала.

Как уже было отмечено, «3M3-402» сохранил нижневальную схему ГРМ (OHV) своего предшественника – «3M3-24Д». Распредвал располагается в блоке двигателя справа и приводится через мало шумящую текстолитовую либо пластиковую шестерёнку от коленчатого вала. На клапаны воздействие передаётся посредством толкателей и штанг, качающих коромысла, которые расположены на общей оси.

Система смазки двигателя

Система смазки двигателя «3M3-402» – комбинированная. Шейки коленчатого и распределительного валов, втулки коромысел и верхние концы штанг смазываются под давлением, а стенки цилиндров –от разбрызгивания через специальные сопла, что расположены в отливах шатунов. Масляный насос шестерёночный, с приводом от распределительного вала. Привод выполнялся в виде шестигранника. Фильтрация масла является полнопоточной. Фильтрующий элемент располагается с левой стороны от двигателя.

Система зажигания «3M3-402»

Система зажигания является бесконтактной. Распределитель зажигания не снабжён прерывателем. Вместо него в системе имеется магнитный датчик. Сигнал для катушки формируется электронным коммутатором и разносится по свечам, все тем же бегунком в крышке трамблёра.
Порядок работы цилиндров: 1-2-4-3.

Неисправности и ремонт двигателя Волга/Газель ЗМЗ-402

Двигатель ЗМЗ-402 один из самых известных и массовых моторов из Заволжья, представляет собой алюминиевый блок, с мокрыми гильзами из чугуна, с нижним расположением распредвала, клапана в движение посредством штанг и коромысел, по сути, это слегка доработанный ЗМЗ 24Д, в котором изменили выпускной коллектор, шпильки ГБЦ, установили распредвал с подъемом 9.5, вместо 9 мм, немного подкорректировалась сама головка, поменяли маслянный насос, а так же изменены другие, менее значимые, вещи. Двигатель ЗМЗ-402 есть высшая точка развития мотора ГАЗ 21, того самого движка конструкции 50-х годов…

Модификации двигателя ЗМЗ 402:

1. ЗМЗ 402.10 — основной и самый распространенный движок, СЖ 8.2, использует 92-й бензин. Используется на Волгах 2.

З 4021.10 — мотор со сниженной СЖ до 6.7, под 76-й бензин. Используется на Волгах 3. ЗМЗ 4022.10 — двигатель с с форкамерно-факельным зажиганием. Этот тип мотора отличался другой ГБЦ, впуском, выпуском, другим распредвалом, измененным карбюратором и, в целом, более сложной конструкцией. Все эти нововведения должны были повысить тахнические характеристики, экономичность, токсичность и прочее. На выходе получился конструктивно сложный мотор, экономичность была не столь заметна и требовались дальнейшие работы по его совершенствованию, поэтому в 1992 году, производство форкамерных двигателей было свернуто. 4. ЗМЗ 4025.10 — аналог ЗМЗ 4021.10, но для автомобилей семейства Газель. 5. ЗМЗ 4026.10 — аналог ЗМЗ 402.10, но для автомобилей семейства Газель.

Неисправности двигателей ЗМЗ 402

1. Самым известным слабым местом 402-го движка является задний сальник коленвала, который не что иное, как веревка пропитанная графитовой смазкой, держит она до 2500 об/мин, после превышения данного порога, ее свойства теряются и она начинает гнать масло наружу. Замена сальниковой набивки на ЗМЗ 402 решает все вопросы. 2. Конструкция от карбюратора до головы так же кривая, поэтому на холостых в цилиндры смесь подается не совсем равномерно, отсюда на холостом ходу у ЗМЗ-402 различные дергания, вибрации и прочие прелести жизни. 3. Стук двигателя ЗМЗ-402, обычно в этом виноваты неотрегулированные клапана, работы по регулировке зазоров клапанов, нужно проводить каждые 15000 км, некоторые владельцы ставят гидрокомпенсаторы на змз 402 и вопрос частично решается.

ли же клапана в норме, тогда стук провоцирует распредвал либо шатунные вкладыши. 4. Вибрация ЗМЗ 402. Обычно ее провоцируют подушки, если же опоры в норме, тогда дело в дисбалансе КШМ, карбюраторе или системе зажигания. 5. Перегрев двигателя. Для ЗМЗ-402 данное явление норма, проблема в термостате, помпе либо воздушная пробка в системе охлаждения. В принципе, конструкция системы охлаждения 402-го мотора такова, что центральная часть ГБЦ греется сильнее и со временем происходит вдавливание шайб и ослаблением гаек, если их своевременно не подтянуть, вас ждет прогар прокладки.

Вышеназванные неисправности, естественно, не все, это самые основные и наиболее распространенные проблемы, список можно продолжать вечно, но владелец автомобиля с двигателем ЗМЗ-402 должен четко понимать — он обладатель ретро мотора и нужно быть готовым к любым его капризам. Плюсы у двигателя ЗМЗ 402 тоже есть, это простота, живучесть и ремонтопригодность, достать запчасти на Волгу/Газель не проблема в любое время дня и ночь, в любой точке СНГ. Приличный ресурс, если за мотором следить, передвигаться аккуратно и не выкручивать его без причины, то прослужит от 200 и более тыс.км. В общем и целом, по меркам 60-70х годов, мотор хороший, но время идет, все развивается, совершенствуется и по меркам XXI века, его место в музее, куда он и был отправлен в 2006 году. У 402-го движка есть много копий, это двигатели производства УМЗ 451, 414, 417, 421,некоторые из них выпускаются и по сей день, у всех этих моторов был один общий прародитель — ГАЗ 21 и конструкция практически один в один. В 1997 году на ЗМЗ был разработан преемник 402-го — ЗМЗ-406, об этом 16 клапанном моторе читаем здесь.

Двигатели ЗМЗ-24Д/2401 и ЗМЗ-402/4021 автомобилей «Волга» основные различия и характеристики

Сначала разберемся какие автомобили какими двигателями комплектовались с завода С 1970 по 1986 год: Автомобиль Волга ГАЗ-24 комплектовался двигателем ЗМЗ-24Д — степень сжатия 8,2, мощность 95 л.с. Автомобиль Волга ГАЗ-24-01 комплектовался двигателем ЗМЗ-2401 — степень сжатия 6,7, мощность 85 л.с. С 1986 года по 1992-й год: Автомобиль Волга ГАЗ-24-10 комплектовался двигателем ЗМЗ-402.10 — степень сжатия 8,2, мощность 100 л.с. Автомобиль Волга ГАЗ-24-11 комплектовался двигателем ЗМЗ-4021.10 — степень сжатия 6,7, мощность 90 л.с. С 1992 года и до конца выпуска карбюраторных Волг автомобили комплектовались двигателями ЗМЗ-402.10 и 4021.10. без сколь либо значимых изменений в конструкции. Основными характеристики и конструктивные отличия двигателей ЗМЗ-24Д, ЗМЗ-2401, ЗМЗ-402.10, змз-4021.10:

ЗМЗ-24Д	ЗМЗ-2401	ЗМЗ-402.10	ЗМЗ-4021.10
Рабочий объем, куб.см.	2445	2445	2445	2445
Максимальная мощность при 4500 об/мин	95	85	100	90
Степень сжатия	8,2	6,7	8,2	6,7
Максимальный крутящий момент при 2400 об/мин, Н*м	186,3	171,6	182	172
Топливо	АИ-93	А-76	АИ-93	А-76
Удельный расход топлива г/кВт,ч(г/л.с.ч)	306(225)	312(230)	292,4(215)	299,2(220)
Диаметр цилиндра и ход поршня,мм	92х92	92х92	92х92	92х92
Размещение водяного насоса	ГБЦ	ГБЦ	блок цилиндров	блок цилиндров
Диаметр выпускных клапанов, мм	36	36	39	39
Диаметр впускных клапанов, мм	47	47	47	47
Водораспре-делительная трубка в ГБЦ	есть	есть	нет	нет
Штатный карбюратор	К-126Г	К-126Г	К-151	К-151
Порядок работы цилиндров	1-2-4-3	1-2-4-3	1-2-4-3	1-2-4-3
Двойные пружины клапанов	нет	нет	да	да
Количество стоек оси коромысел	4	4	6	6

Исходя из таблицы и заводских отчетов мы видим, что основные отличия ЗМЗ-402 от ЗМЗ-24Д такие:

система охлаждения с помпой на блоке цилиндров без водораспределительной трубки с измененной циркуляцией жидкости
увеличенный диаметр выпускных клапанов
установлены двойные пружины клапанов (выше надежность)
установлены две дополнительные стойки для краев оси коромысел
штатный карбюратор заменен с К-126Г на К-151 (и модификации в т.ч. К-151-С)
шпильки крепления ГБЦ увеличенного диаметра и иной резьбы (вместо М11х1 на М12х1.25)
увеличена масса шкива-демпфера коленчатого вала
изменен профиль кулачков распределительного вала
распределительный вал стал чугунным вместо стального
масляный насос с алюминиевым маслозаборником вместо стального и с увеличенной производительностью
изменена конструкция масляного радиатора

p.s. Характеристики двигателей приведены из заводских руководств по эксплуатации автомобилей ГАЗ-24 и ГАЗ-24-10 соответственно. Следует учитывать, что по нынешним методам измерения мощности и крутящего момента моторы показывают более скромные показатели нежели заявлено (в среднем на 5 л.с. и 5Нм меньше). В любом случае разница между ЗМЗ-24Д и ЗМЗ-402 четко прослеживается по таблице. Мы видим, что старик ЗМЗ-24Д имеет несколько более тяговую характеристику нежели ЗМЗ-402. Это обусловлено вышеописанными изменения в конструкции.

Некоторые аспекты форсировки двигателей ЗМЗ-24д и ЗМЗ-402 рассмотрены в статье: «Форсировка двигателя Волги».

Источник

Модели автомобилей, в которых устанавливается 3M3-402

Моторы поколения ЗМЗ-402 устанавливались на:

легковых и коммерческих автомобилях ГАЗ с максимальной массой до 3,5 т (вне зависимости от схемы трансмиссии);
внедорожниках, грузовиках и микроавтобусах завода УАЗ;
микроавтобусах РАФ и ЕрАЗ.

ГАЗ

Двигатели стали устанавливаться на ГАЗ-24-10 с самого начала производства (мощность 100 или 90 л. с.), одновременно на ГАЗ-3102 использовалась 105-сильная модификация.

После освоения выпуска модернизированных ГАЗ-31029 и 3110 мотор остался неизменным и ставился параллельно с 16-клапанным ЗМЗ-406. Двигатели использовались на коммерческих машинах ГАЗель и Соболь вплоть до осени 2017 г.

Двигатель в ГАЗ-24-10.

УАЗ

Двигатели поколения ЗМЗ-402 мощностью от 95 до 98 л. с. ставились до конца 80-х гг. на внедорожные УАЗ-31512 и УАЗ-452 (бортовые и цельнометаллические “буханки” для перевозки грузов и людей).

На части моторов использовалась экранированная система зажигания, такие машины поставлялись по специальным заказам в армию или для нужд МВД СССР.

Позднее Ульяновский автозавод перешел на использование карбюраторных УМЗ-4178, построенных на базе блока ГАЗ-21 и рассчитанных на сложные условия эксплуатации.

Внедорожный УАЗ-31512 имеет дизель ЗМЗ 402.

РАФ

В 1987 г. начались поставки 98-сильных ЗМЗ-402-10 для Рижской автобусной фабрики. Моторы применялись на усовершенствованных РАФ-2203. Двигатели оснащались карбюраторами К-126ГМ, а с 1994 г. стал использоваться К-151. Агрегат поставлялся в Ригу вплоть до закрытия производства, которое произошло в 1997 г.

ЕрАЗ

Ереванский автозавод выпускал микроавтобусы, представлявшие собой упрощенный вариант РАФ-977К. В конце 80-х гг. началась сборка машин с 98-сильным ЗМЗ-402-10, но уже через 2-3 года было решено поставить бюджетный УМЗ-4178. Общее количество выпущенных ЕрАЗ-762 с двигателями поколения 402 неизвестно.

ЕрАЗ с двигателем ЗМЗ 402.

Расход топлива

Что на него влияет

Расход бензина на Газель 402 на 100 км зависит от разнообразных условий, и может достигать цифры больше чем 20 литров.

На сегодняшний день, именно из-за этой цифры ЗМЗ-402 не может конкурировать с другими автомобилями, так как их показатели практически в два раза ниже. Но, при желании, этот недостаток можно устранить, соблюдая несложные правила или прибегнув к небольшой хитрости, например, заменив карбюраторный движок.

Первый фактор, влияющий на расход и величину потребления топлива на Газели 402 с карбюратором Солекс, который чаще всего и устанавливается на данные модели двигателей, это мастерство водителя. Чем выше качество вождения, более ровная скорость и менее резкие виражи – тем меньше расход горючего. Резкое торможение и частые разгоны – самые злостные враги для экономии каждого автомобиля, тем более газели. Самым верным вариантом и оптимальным решением будет просто соблюдать установленные правила относительно скорости на данном участке дороги.

Характерные неисправности ЗМЗ 402

Двигатель ЗМЗ 402 подвержен множеству неисправностей и поломок:

Течь сальника

Самое больное место 402 ДВС, это сальник, расположенный сзади коленчатого вала. Задний сальник, представляет собой сальниковую набивку, состоящую из пропитанной графитом верёвки, которая обматывается вокруг заднего конца коленвала. Затем намотанная верёвка прижимается специальной шайбой. Данная конструкция не плохо держит моторную смазку при средних оборотах двигателя. Если ДВС использовать при оборотах более 2500 в мин., то смазка начинает просачиваться наружу. Проблему можно решить заменой сальниковой набивки.

Перегрев

Следующая по важности проблема это перегрев 402 мотора. Причина, как и у большинства современных моторов:

неисправности термостата;
утечка охлаждающей жидкости;
забитый радиатор охлаждения;
выход из строя вентилятора радиатора;
неисправность водяного насоса;
водяная пробка.

Но не так опасен перегрев, как его последствия. Все дело в том, что корпус ДВС 402 мотора греется не равномерно. Середина БЦ нагревается сильнее чем остальная часть мотора. Со временем шайбы вдавливаются в двигатель. Происходит ослабление гаек. Если не сделать подтяжку головки вовремя, может прогореть прокладка ГБЦ. Что может привести к попаданию в масло охлаждающей жидкости. Если во время не принять меры к устранению неисправности и замены масла, капитальный ремонт не заставит долго ждать.

Вибрации

Вибрации мотора частая неполадка. Проблема может оказаться в опорных подушках. Если с подушками всё в порядке, неисправность может быть проблемой системы зажигания, системы питания, либо дисбаланса КШМ.

Нестабильный холостой ход

Проблемы работы ДВС на холостом ходу. Эта проблема частая для 402 мотора. Виной этому, конструкция алюминиевого впускного коллектора. Из-за неё горючая смесь поступает в цилиндры неравномерно, что сказывается на холостом ходу ДВС.

Стучат клапана

Стук двигателя бывает по причине неотрегулированных зазоров в клапанах. Регулировку клапанов нужно делать не дожидаясь стука в двигателе, через 15 тыс., км., пробега. Проблему можно решить конкретно, установив гидрокомпенсаторы от ЗМЗ 406 модели. Если клапана не являются виной стука в двигателе, то стучать могут подшипники коленвала. Это гораздо опаснее, так как подобный стук, является признаком скорого капитального ремонта.

Вышеперечисленные неисправности не единственные, реже встречаются другие, многочисленные поломки. Но простота конструкции мотора, доступность и невысокая стоимость запчастей, высокая ремонтоспособность и не маленький ресурс работы ДВС дают шансы на жизнь 402 движку даже в наши дни.

Перечень модификаций ДВС

Маркировка ЗМЗ 402 – это целое семейство однорядных 4 цилиндровых моторов, в которое входят модификации:

10 – базовая версия со степенью сжатия 8,2 под топливо АИ-92 для комплектации автомобиля Волга;
ЗМЗ 402.10
10 – адаптация под бензин А-76 для установки на Волгу;
ЗМЗ 4021.10
10 – форкамерное воспламенение для улучшения парамеров, снят с производства в 1992 году;
ЗМЗ 4022.10
10 – разработка для Газели под соответствующую коробку КПП и А-76;
ЗМЗ 4025.10
10 – аналог 402.10 под Газель для АИ-92, соответственно.
ЗМЗ 4026.10

Это интересно: Электросхема КамАЗ — система электрооборудования