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. ЗМЗ 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. Если 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.
Отличительные особенности силовых установок
Учитывая, что одна силовая установка пришла на смену другой с целью модернизации, можно сделать вывод: основное отличие 405 двигателя от 406 в том, что он более современный и качественный. Однозначного ответа на вопрос: «Какой мотор лучше 405 или 406?» нет, каждый из них имеет свои особенности. В чем разница между сериями, видно из следующего сравнения:
Первое, на что можно обратить внимание, ЗМЗ 405 отличается от 406 системой питания. Так, 406 использует в своей конструкции карбюратор, в 405 система лучше — инжектор.
Моторы отличаются объёмом: 406 силовая установка имеет 2,28 литров, тогда как 405-я немного больше — 2,46 литра.
Обороты обоих агрегатов одинаковы — 5200 мин -1
Тем не менее, мощность 405 установки больше — 150 л.с. против 145 л.с. у 406 мотора;
Благодаря наличию инжектора, двигатели семейства 405 легче заводятся и имеют меньший расход топлива. Именно экономичность и простота завода сделали эту силовую установку популярной среди пользователей автомобилей ГАЗ.
Не смотря на больший расход топлива, карбюратор 406 модели обладал высокой надёжностью и ремонтопригодностью.
Различаются и диаметры цилиндров: 92мм. у 406-го и 95,5 мм. у 405-го.
Кроме всего вышеперечисленного, силовые установки имеют ряд отличий в конструкции блока. В 405 модели имеются характерные поперечные прорези, шириной 2 мм. между цилиндрами в системе охлаждения. Сделано это с целью улучшения теплового отвода от стенок цилиндров. На практике, такая конструктивная особенность ведёт к снижению жёсткости верхней плиты блока.
На вопрос: «Какой двигатель надёжной?» нельзя чётко выделить лидера. Обе модели заслуживают похвал, за простоту и надёжность конструкции. К сожалению, в наши дни, 406 серия моторов уже не устанавливается на автомобили ГАЗ и УАЗ, производитель автомобилей отдал предпочтение более современному агрегату.
Обслуживание
Обслуживание движков ЗМЗ 406 всех модификаций проводится одинаково. ТО-0 делается после пробега в 2500 км. Каждое последующее техническое обслуживание необходимо проводить каждые 15 000 км при эксплуатации на бензине и 12 000 км — для газа.
При проведении планового технического обслуживания выполняется замена смазочной жидкости и фильтров. Каждые 65-70 тыс. км необходимо менять ремонтный комплект ГРМ. На ЗМЗ 4062 устанавливается цепь и башмак, а также ведущая и приводная звёздочки.
Каждое второе техническое обслуживание требует проверки систем, таких как клапанный механизм, состояние электронного блока управления силовым агрегатом, а также работоспособность датчиков. Регулировка клапанного механизма проводится спустя 50 000 км, или раньше по необходимости.
В движок рекомендуется заливать полусинтетическое масло с маркировками 5W-30, 5W-40, 10W-30, 10W-40, 15W-40, 20W-40. Для смены масла понадобиться 5,4 литра, которые заливаются в силовой агрегат. Как показывает практика, большинство автомобилистов выполняют техническое обслуживание мотора самостоятельно.
Конструкция и особенности
Двигатель 406 (карбюраторный) работает на бензине. Он имеет 16 клапанов и 4 поршня. Впрыск регулирует встроенная электронная система.
Во время создания данного силового агрегата производитель решил выделить его и добавить особенности. Таковой можно считать расположение валов вверху цилиндрового блока. Свечи зажигания находятся по центру. За счет использования новой системы впрыска и камеры сгорания сжатие было увеличено до 9,3. Также произвели замену системы питания карбюраторного типа.
За счет некоторых манипуляций был снижен расход топлива. Однако ходили слухи, что мощность одной модели автомобиля марки «Волга» (двигатель 406 ставился и на нее) была завышена специально и искусственным путем.
Двигатель ГАЗ ЗМЗ 406 2,3 л/100 л. с
Разрабатывался двигатель ЗМЗ 406 на замену мотору 402 одновременно с проектированием автомобиля ГАЗ-3105 для правительства. Однако комплектовались им эти новые Волги лишь последней партии, которые нужно было срочно реализовать в связи со снятием машин с производства.
За основу были взяты ЗМЗ 402 (комплектация) и движок серии H производителя SAAB (конструктивные решения). В результате при том же объеме 2,3 л силовой привод обеспечивал 177 Нм крутящего момента вместо 210 Нм прототипа и 100 л. с. мощности вместо ожидаемых 150 л.с., как у шведского ДВС. Инжекторная система, которой позже заменили карбюратор, смогла немного исправить положение – 201 Нм и 145 л. с., соответственно.
Карбюраторная версия ЗМЗ 4061.10
Технические характеристики ЗМЗ 406 2,3 л/100 л. с
Впервые в двигателе производителя ЗМЗ были использованы несколько передовых для того времени технических решений:
- два впускных и два выпускных клапана на цилиндр;
- электронные системы зажигания и впрыска;
- схема газораспределительного механизма DOCH с двумя верхними распредвалами;
- гидротолкатели вместо регулировки теплового зазора клапанов прокладками.
После внесенных изменений технические характеристики ЗМЗ 406 соответствуют приведенным в таблице значениям:
| Изготовитель | ЗМЗ |
| Марка ДВС | 406 |
| Годы производства | 1997 – 2008 |
| Объем | 2286 см3 (2,3 л) |
| Мощность | 73,55 кВт (100 л. с.) |
| Момент крутящий | 177/201 Нм (на 4200 об/мин) |
| Вес | 192 кг |
| Степень сжатия | 9,3 |
| Питание | инжектор/карбюратор |
| Тип мотора | рядный бензиновый |
| Зажигание | коммутаторное |
| Число цилиндров | 4 |
| Местонахождение первого цилиндра | ТВЕ |
| Число клапанов на каждом цилиндре | 4 |
| Материал ГБЦ | сплав алюминиевый |
| Впускной коллектор | дюралевый |
| Выпускной коллектор | литой чугунный |
| Распредвал | 2 шт. схема DOCH |
| Материал блока цилиндров | чугун |
| Диаметр цилиндра | 92 мм |
| Поршни | оригинальные |
| Коленвал | облегченный |
| Ход поршня | 86 мм |
| Горючее | АИ-92/А-76 |
| Нормативы экологии | Евро-3/Евро-0 |
| Расход топлива | трасса – 8,3 л/100 кмсмешанный цикл 11,5 л/100 кмгород – 13,5 л/100 км |
| Расход масла | максимум 0,3 л/1000 км |
| Какое масло лить в двигатель по вязкости | 5W30, 5W40, 10W30, 10W40 |
| Какое масло лучше для двигателя по производителю | Liqui Moly, ЛукОйл, Роснефть |
| Масло для ЗМЗ 406по составу | зимой синтетика, летом полусинтетика |
| Объем масла моторного | 6,1 л |
| Температура рабочая | 90° |
| Ресурс ДВС | заявленный 150000 кмреальный 200000 км |
| Регулировка клапанов | гидротолкатели |
| Система охлаждения | принудительная, антифриз |
| Объем ОЖ | 10 л |
| Помпа | с пластиковой крыльчаткой |
| Свечи на ЗМЗ 406 | отечественные А14ДВРМ или А14ДВР |
| Зазор свечи | 1,1 мм |
| Цепь ГРМ | 70/90 с башмаком или 72/92 со звездочками |
| Порядок работы цилиндров | 1-3-4-2 |
| Воздушный фильтр | Nitto, Knecht, Fram, WIX, Hengst |
| Масляный фильтр | с обратным клапаном |
| Маховик | 7 отверстий со смещением, 40 мм внутренний диаметр |
| Болты крепления маховика | М12х1,25 мм, длина 26 мм |
| Маслосъемные колпачки | Goetze, светлые впускные,темные выпускные |
| Компрессия | от 13 бар, разница в соседних цилиндрах максимум 1 бар |
| Обороты ХХ | 750 – 800 мин-1 |
| Усилие затягивания резьбовых соединений | свеча – 31 – 38 Нммаховик – 72 – 80 Нмболт сцепления – 19 – 30 Нмкрышка подшипника – 98 – 108 Нм (коренной) и 67 – 74 (шатунный)головка цилиндров – три стадии 40 Нм, 127 – 142 Нм + 90° |
Основные неполадки и ремонтопригодность
Двигатель вполне ремонтопригоден, как и вся продукция Заволжского завода. Коленчатый вал поддается шлифовке, блок цилиндров можно расточить. Чугунная головка уже не так чувствительна к некачественному антифризу.
Как и многие современные силовые агрегаты, данный мотор требует лишь качественного масла. Конструкция его сделана таким образом, что сам агрегат стал сильно привередлив. Многие водители часто жалуются на повышенный расход масла на таких двигателях.
Ремонт 406 двигателя — дело затратное и очень серьезное. Многие автолюбители предпочитают отдавать его специалистам. Однако все работы по ремонту этого агрегата подробно расписаны во множестве статей и книг.
Расход топлива в зависимости от двигателя
Газ 3110 ЗМЗ-402 карбюратор
Данный тип волги отличается мощностью в 100 лошадиных сил
При этом важно указать, что объем силовой установки машины находится у отметки 2,4 литра. Производители, гарантируя исправность двигателя, указывают на топливо АИ-93, как оптимальный
Интересно, что расход топлива на ГАЗ 3110 с двигателем 402 (карбюратор) составляет 10,5 л., а в городе
, при условии холодного времени года, от 11 до 13 литров на каждые 100 км.
ГАЗ 3110 ЗМЗ-4021 карбюратор
Мощность такой комбинации двигателя и автомобиля несколько меньше и достигает отметки в 90 лошадиных сил. Машина оборудована таким же баком, объем которого составляет 2,4 литра. Соответственно, средний расход топлива у ГАЗ на трассе находится в пределах 10 литров, а по городу — в пределах 12,5 литров.
Такой показатель несколько уменьшен по сравнению с предыдущим автомобилем, но заправлять машину производитель рекомендует топливом марки А-76.
ГАЗ 3110 ЗМЗ-406 инжектор
Данный тип укомплектования отмечается высокой мощностью — около 145 л.с. Объем бака для горючего остается неизменным и соответствует по объему 2,4 литрам. Благодаря технологии двойного впрыска, производители довольно сильно сократили показатели потребления топлива. Поэтому расход бензина на ГАЗ 3110 соответствует 7 л. / 100 км. по трассе и 12л. / 100 км. по городу
Проблемы и распространенные неисправности
Силовые агрегаты серии 409 имеют ресурс до капитального ремонта в пределах 200-300 тыс. км (зависит от условий эксплуатации). Однако возникают ситуации, при которых мотор не заводится или работает некорректно. Причиной поломки является преждевременный износ деталей или неправильная эксплуатация силового агрегата и автомобиля. Владелец в силах исправить только механические поломки, для определения неисправных электронных компонентов требуется диагностическое оборудование.
Мотор не заводится
Причиной отсутствия вспышек в цилиндрах является падение давления в топливной магистрали, поломка компонентов системы зажигания или неисправность контроллера. Проверка выполняется диагностическим сканером, при отсутствии оборудования возможно только проконтролировать подачу бензина насосом и визуально оценить состояние свечей. Следует учитывать, что насос может подавать бензин к рампе, но давление в магистрали недостаточное для распыления горючего через форсунки.
Падение мощности мотора
При внезапном снижении мощности силового агрегата (не связанном с повышенной загрузкой машины) следует проверить:
- состояние воздушного фильтра;
- работоспособность дроссельного узла и сопутствующих датчиков (диагностическим прибором);
- нет ли перебоев в работе системы зажигания и подачи топлива (на панели приборов включится значок Check Engine);
- не прогорают ли прокладки под головкой блока цилиндров;
- не падает ли степень сжатия из-за износа поршневых колец или гильз.
Двигатель внезапно глохнет или работает нестабильно
Внезапные остановки мотора указывают на засорение или поломку форсунок. На машинах сборки до 2008 г. использовался датчик холостого хода. В таких автомобилях при поломке или некорректной работе устройства мотор может самопроизвольно выключаться. После 2008 г. от датчика отказались, холостой ход обеспечивается электронным блоком управления.
Низкое давление в масляной магистрали
Причины падения давления масла в двигателях ЗМЗ 409:
- Ошибочный выбор смазывающего вещества, залитого в картер двигателя.
- Попадание в картер бензина из-за повышенной производительности форсунок или поломки свечи зажигания в одном или нескольких цилиндрах. Дефект может возникнуть и при пробое прокладки под головкой, охлаждающая жидкость попадает в картер и снижает эффективность работы системы смазки.
- Проблемы с масляным насосом или редукционным клапаном.
- Поломка клапана в масляном фильтре.
- Появление вмятины на поддоне картера, что приводит к затрудненной подаче масла к приемной трубке помпы.
- Износ коренных и шатунных шеек.
- Засорение масляных каналов отложениями, которые приводят к падению пропускной способности системы смазки.
Стук коленвальных подшипников
При износе вкладышей опор коленчатого вала появляется звонкий металлический стук, частота увеличивается по мере наращивания оборотов. Одновременно на панели приборов может мигать или гореть лампа аварийно низкого давления масла. Дальнейшая эксплуатация двигателя запрещена, поскольку возможно необратимое разрушение блока цилиндров (например, из-за обрыва шатуна).
Стук из блока поршней
Стук из блока цилиндров, прослушиваемый на холостом ходу или под нагрузкой, указывает на увеличение зазора между поршнем и гильзой из-за износа трущихся поверхностей. Дальнейшая эксплуатация мотора приводит к интенсивному износу и повышенному расходу масла и топлива. Возможно разрушение колец и перемычек между канавками на поршнях, попавшие в картер обломки вызывают повреждение коренных опор и шеек коленчатого вала.
Вибрация мотора
Повышенные вибрации мотора являются следствием разрушения опор. Элементы кривошипно-шатунного механизма проходят балансировку в заводских условиях, самопроизвольного нарушения баланса при эксплуатации невозможно. Подергивания двигателя могут возникнуть из-за перебоев в системах подачи топлива и зажигания (сопровождаются миганием или включением лампы Check Engine).
Перегрев двигателя
Повышение температуры двигателя происходит в результате течи охлаждающей жидкости через поврежденные патрубки или в зазор между головкой блока цилиндров и прокладкой. Дефект возникает при засорении сот радиатора грязью после преодоления глубоких луж в лесу или поле. Возможен рост температуры при некорректной работе вискомуфты вентилятора или длительном движении с малой скоростью на повышенных оборотах.
Перегрев двигателя возникает при засорении сот радиатора грязью после преодоления глубоких луж в лесу.
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.
Особенности ДВС после модернизации
Как уже был сказано, на «Газели», которые часто используются в грузоперевозках, устанавливаются агрегаты ЗМЗ-405. У обновленных двигателей поменялась прошивка, повысился моторесурс. Слабым звеном у 406-го карбюраторного мотора были прорези в месте разъема блока и головки цилиндров. Эти прорези служили протоками для охлаждающей жидкости и способствовали улучшению отвода тепла от цилиндров.
Но платой за это становилась сниженная прочность блока. Это приводило к тому, что ГБЦ деформировалась при затяжке болтов и удерживающих шпилек. Особенно если при установке использовался не динамометрический ключ, а просто головка с длинным воротком. Коробление ГБЦ вело к утечке выхлопа и перерасходу масла. Модернизация двигателя устранила эту недоработку. Перемычки между цилиндрами были увеличены с 10 до 14 миллиметров. Длина резьбовых отверстий для болтов головки — на 24 мм.
Причины поломки
Если вы являетесь владельцем автомобиля Газель, то схема электрической цепи вам в любом случае пригодится. Как минимум для того, чтобы при необходимости можно было обнаружить те или иные поломки, вызванные в результате использования низкокачественного горючего.
Причиной неработоспособности электроприборов могут служить экстремальные климатические условия:
- К сложным климатическим условиям относятся суровые холода. При наступлении морозов нагрузки на электрическую схему транспортного средства возрастают, и здесь не играет роли тип мотора — карбюратор или инжектор. Особенно нагрузки на электрооборудование ощутимы во время утреннего пуска мотора.
- Вне зависимости от времени года и типа ДВС с перебоями в функционировании системы впрыска может столкнуться каждый водитель. При использовании низкокачественного бензина или дизеля могут произойти сбои в работе системы зажигания горючей смеси. Чтобы не допустить таких проблем, необходимо использовать качественное топливо.
- Автовладелец Газели может столкнуться с другими видами поломок и неисправностей. Это могут быть замыкания, отслоение контактов на устройствах, появление коррозии. Все эти недостатки вызываются низким качеством сборки или неправильными ремонтом авто.
