Характеристика 402 двигателя с поршневой на 100

Технические характеристики ЗМЗ 402

Проектировался двигатель ЗМЗ 402 из мотора 24Д в 70-х годах, прототип которого использовался, еще в «полуторках» ГАЗ-56 и ГАЗ-21. Изначально был цельноалюминиевым, со штангами и коромыслами механизма ГРМ и нижним распредвалом. Уплотнение коленвала осуществлялось пропитанным графитовой смазкой жгутом, а не полноценным резинотехническим изделием.

ДВС ЗМЗ 402

Текущий ремонт и обслуживание можно было производить, не только в гараже, но и в чистом поле, «на коленке» ввиду предельно простой конструкции. Однако для капремонта требовался тельфер или кран-балка, поскольку силовой привод весит под 200 кг, учитывая навесное оборудование.

Использована в двигателе простая, примитивная старая конструкция с газораспределительным механизмом по схеме OHV, паранитовыми и асбестовыми прокладками, алюминиевым блоком, головкой и ее крышкой, чугунными коллекторами впуска и выпуска.

Конструкция ЗМЗ 402

Рядная 4-х цилиндровая схема двигателя предназначена для продольного расположения под капотом.

Основные технические характеристики ЗМЗ 402 выглядят следующим образом:

смешанный цикл 6,6 л/100 км

маховик – 62 – 87 Нм

болт сцепления – 19 – 30 Нм

крышка подшипника – 68 – 84 Нм (коренной) и 43 – 53 (шатунный)

В таблице приведено описание базового мотора, которое подходит для всех вариантов этой серии.

История

Разрабатывался он не менее легендарным конструктором Гарри Вольдемаровичем Эвартом специально для Волги. Этот силовой агрегат должен был прийти на смену устаревшего мотора ГАЗ-21. В последующей разработке был сделано много модификаций, таких как — ЗМЗ-24Д и ЗМЗ 4021.

Еще этот мотор называют ЗМЗ 24, поскольку изначально он предполагался для установки тольку на 24-ю Волгу, но как показала практика и история, движок получил достаточно широкое распространение на другие модели автомобилей.

Мотор ЗМЗ 24Д имел улучшенные характеристики охлаждения, которые снижали расход горючего. Но, эта серия двигателей прервалась в 1972 году, поскольку ремонт силового агрегата обходился слишком дорого.

Впоследствии ВОЛГА получила всего два силовых агрегата — ЗМЗ 402 и ЗМЗ 402.1. Но, как показывает практика, использование силовых агрегатов ЗМЗ 24 и ЗМЗ 24Д дошли до нашего времени, и на некоторых автомобилях 24-й серии еще можно встретить такие моторы.

Проведение тюнинга

Многие специалисты придерживаются мнения, что двигатель ЗМЗ 402 не поддается тюнингу, поскольку рассчитан на низовую тягу при крутящем моменте на низких оборотах.

Но для повышения его производительности и эксплуатации можно выделить ряд существенных доработок:

• Как говорилось выше, мотор отличается неплохой геометрией. По этой причине мощность двигателя, по сути, почти полностью зависит от расположения фаз газораспределительного вала. Фазы вала устанавливаются в нейтральном положении. Тяга двигателя на холостых оборотах находится в прямой зависимости от выхлопной системы.
• По причине особой конструкции выхлопной системы на автомобилях с двигателем ЗМЗ 402 инжектор, превысить отметку в четыре тысячи оборотов силовой агрегат просто не способен. Чтобы снять данное ограничение на обороты, с него снимается резонатор и создается прямоточная выхлопная система. Проведение такой доработки позволит значительно повысить мощность мотора на уровне от трех тысяч оборотов коленчатого вала и выше.
• Подобные изменения требуют перенастройки карбюратора под увеличенное количество оборотов и установки более легкого «серединного» вала.

Несмотря на проведение подобных улучшений, на высоких оборотах мотор не будет иметь тяги, аналогичной той, что фиксируется на низких оборотах. Причиной этого становится необычная конструкция головной части цилиндров: так называемая «голова» имеет горизонтально расположенные каналы. Это приводит к тому, что при повышении оборотов поршневая система не получает необходимого количества топливной смеси, в отличие от работы на пониженных оборотах.

По сути, это и является фактором, по которому определяется верхний предел мотора в районе пяти-шести тысяч оборотов коленчатого вала в минуту.

Увеличение мощности двигателя

Чтобы значительно повысить мощность мотора, установленную на нем поршневую систему меняют на аналогичную стомиллиметровую, что приводит к увеличению его объема .

Впрочем, здесь есть и свой минус: такое изменение приводит к увеличению расхода топлива, который и без этого является слишком большим.

Существует еще один эффективный способ тюнинга двигателя ЗМЗ 402 инжектор. С этой целью на месте соединения головки блока цилиндров и впускного коллектора стачиваются металлические выступы и проводится полировка всех впускных каналов.

Конечно, такие доработки слегка изменят ситуацию к лучшему, но не стоит ждать от них чего-то невероятного: вряд ли они оправдают ожиданий автовладельцев.

Причиной этого является то, что подобные доработки направлены на снижение сопротивления движущихся деталей, несмотря на то, что в самой системе двигателя оно и так минимально. Исключением является, разве что, выхлопная система 402 двигателя.

Список моделей авто на которых устанавливался мотор ЗМЗ 402

Двигатель ЗМЗ 402 можно найти на автомашинах:

• Газель;
• Соболь;
• УАЗ буханка;
• Волга.

За исключением экспериментальной версии конструкция силового аппарата серии ЗМЗ 402 считается простой и неприхотливой. Их можно ремонтировать в гаражных условиях, легко заводятся при сильных морозах. Но не любят перегрева.

Рассмотрим устройство двигателя ЗМЗ 402.

Плюсы и минусы

Основными недостатками серии двигателей ЗМЗ 402 являются:

• морально устаревшая конструкция ГРМ;
• головка блока цилиндров затрудняет тюнинг;
• очень слабые прокладки и задний сальник коленвала;
• высокие вибрации, приводящие к ослаблению резьбовых соединений.

Асбестовая прокладка ГБЦ

С другой стороны, мотор очень надежный, рассчитан на высокие эксплуатационные нагрузки. При нормальном обслуживании реальный ресурс составляет 300 – 350 тысяч км пробега.

Когда нужна регулировка клапанов

Детали механизма газораспределения открываются поочерёдно и в нужный момент. Контролирует их распредвал, надавливая своими кулачками на коромысла при вращении. Между выступами вала и элементами предусмотрены тепловые зазоры клапанов. Они призваны компенсировать физическое расширение металлических компонентов от нагревания — во время работы двигатель сильно греется. По сути, отрегулировать клапана на 402 двигателе, значит, изменить этот самый тепловой промежуток в большую или меньшую сторону.

Если элемент будет неплотно закрываться из-за температурного расширения, то фактически перестанет герметично закрывать камеру сгорания, не изолируя её от трактов. Если же клапан открывается с опозданием, это уже происходит по причине увеличения теплозазора и не только отрицательно воздействует на состоянии всего механизма, но и ухудшает подачу топливной смеси.

Периодичность регулировки прописана в руководстве к движку: делать это нужно каждые 10-15 тыс. км пробега. Такая короткая фаза между настройками объясняется конструктивной неудачностью мотора ЗМЗ-402. Распределительный вал здесь находится чересчур низко и периодически бряцает, а тяги толкателей слишком длинные. Кроме того, качество используемых деталей невысокое, что лишний раз увеличивает вибрационную нагрузку на ГРМ. Например, шестерня распредвала быстро отваливается, так как сделана из капрона. Правда, она защищена металлической втулкой, но эбонитовая шестерня, как на других моторах, смотрится куда надёжнее.

Сайт о внедорожниках УАЗ, ГАЗ, SUV, CUV, кроссоверах, вездеходах

Цилиндро-поршневая группа — гильза, поршень и поршневые кольца, играет важнейшую роль в работе двигателя, являясь основным ресурсоопределяющим конструктивным модулем. В процессе работы детали цилиндро-поршневой группы подвергаются значительным циклическим, механическим и тепловым нагрузкам, которые повторяются тысячи раз в минуту.

Поршень 53-1004015 для двигателя ЗМЗ-402, общие сведения, маркировка.

Поршень 53-1004015 диаметром 92 мм применяется для четырех цилиндровых двигателей семейства ЗМЗ-402 рабочим объемом 2.5 литра и для восьми цилиндровых двигателей семейства ЗМЗ-511 рабочим объемом 4.25 литра. Маркировка размерных групп по диаметру поршня наносится на днище поршня.

Поршень изготовлен из специальных многокомпонентных алюмиево-кремнистых сплавов АК12ММгН легированных хромом, магнием, никелем, медью, цинком, оловом. Это обеспечивает его высокую жаропрочность, износостойкость в тяжелых условиях работы и низкий коэффициент линейного расширения.

Бочкообразный вертикальный профиль и овальный горизонтальный профиль поршня обеспечивает требуемые равномерные зазоры в паре гильза-поршень во время температурных расширений в процессе работы двигателя, что позволяет обеспечивать стабильные эксплуатационные характеристики двигателя в процессе всего срока эксплуатации.

Маркировка поршня 53-1004015.

Маркировка под поршневой палец.

Поршень 406.1004015 для двигателя ЗМЗ-406, общие сведения, размеры и маркировка.

Поршень 406.1004015 диаметром 92 мм применяется для четырех цилиндровых 16-ти клапанных двигателей семейства ЗМЗ-4062.10, ЗМЗ-4063.10 рабочим объемом 2.3 литра. Кроме стандартного размера в 92 мм изготавливаются поршни ремонтных размеров 92.5 мм и 93.0 мм. Поршень сделан из сплава АК12ММгН, обладающего высокой твердостью и стабильностью механических свойств при высоких температурах работы двигателя.

В конструкции поршня применена стальная терморегулирующая вставка, исключающая повышенный нагрев юбки поршня, что обеспечивает стабильность геометрических параметров даже в самых экстремальных условиях эксплуатации автомобиля.

Верхняя часть головки поршня имеет шесть кольцевых канавок треугольной формы глубиной 0.35 мм для создания лабиринтного уплотнения, это снижается прорыв газов, тем самым разгружаются поршневые кольца от газовых сил, что позволяет улучшить характеристики двигателя.

Юбка поршня имеет бочкообразный вертикальный профиль и овальный горизонтальный профиль, это обеспечивает оптимальный зазор пары цилиндр-поршень при повышенной температуре, снижает потери на трение.

Диаметром поршня (диаметром юбки) является его максимальный размер, измеренный под прямым углом к оси поршневого пальца на расстоянии 46 мм от плоскости днища поршня. В днище поршня имеются выточки под клапана. Расстояние от плоскости днища до оси отверстия под поршневой палец — 38+-0.07 мм.

Диаметр головки поршня 406.1004015 занижен до 91.45 мм у стандартного поршня, и до 91.95 мм, 92.45 мм у ремонтных размеров соответственно. Это связано с тем, что температура головки поршня всегда выше чем юбки, и головка расширяется сильнее, чем юбка.

Маркировка размерных групп наносится на днище поршня ударным способом. Поршни 406.1004015 стандартного и ремонтных размеров по диаметру юбки разбиваются на пять размерных групп с допусками, мм :

По диаметру отверстия под поршневой палец поршни 406.1004015 разбиваются на четыре размерные группы :

Поршень 409.1004015 для двигателя ЗМЗ-409, общие сведения, размеры.

Поршень 409.1004015 диаметром 95.5 мм применяется для четырех цилиндровых 16-ти клапанных двигателей семейства ЗМЗ-409.10, ЗМЗ-4092.10 рабочим объемом 2.7 литра. Кроме стандартного размера в 95.5 мм изготавливаются поршни ремонтных размеров 96.0 мм и 96.5 мм.

Диаметром поршня является его максимальный размер, измеренный под прямым углом к оси поршневого пальца на расстоянии 50.8 мм от плоскости днища поршня. В днище поршня имеется углубление в 4.1 мм и диаметром 76 мм, и четыре выточки под клапана. Расстояние от плоскости днища до оси отверстия под поршневой палец — 34+-0.05 мм.

Диаметр головки поршня занижен до 94.85 мм у стандартного поршня, до 95.35 мм и 95.85 мм у ремонтных размеров соответственно. Это сделано в связи с тем, что температура головки поршня всегда выше, чем юбки, и головка расширяется сильнее, чем юбка.

Поршень 405.1004015 для двигателя ЗМЗ-405, общие сведения.

Поршень 405.1004015 применяется для четырех цилиндровых двигателей семейства ЗМЗ-40522.10, ЗМЗ-40524.10, ЗМЗ-40525.10 рабочим объемом 2.5 литра. Он аналогичен поршню 409.1004015, но имеет меньшую глубину камеры сгорания в днище поршня.