Технические характеристики ЗМЗ 402 | AUTO-GL.ru

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:

ИзготовительЗМЗ
Марка ДВС402
Годы производства1981 – 2006
Объем2445 см3 (2,45 л)
Мощность73,5 кВт (100 л. с.)
Момент крутящий182 Нм (на 2500 об/мин)
Вес181 – 184 кг
Степень сжатия8,2 (7,6)
Питаниекарбюратор, распределенный впрыск
Тип моторарядный, бензиновый, 4 цилиндровый
Зажиганиекоммутаторное, бесконтактное
Число цилиндров4
Местонахождение первого цилиндраТВЕ
Число клапанов на каждом цилиндре2
Материал ГБЦсплав алюминиевый
Впускной коллектордюралевый
Выпускной коллекторлитой чугунный
Распредвалоригинальный профиль кулачков
Материал блока цилиндровалюминиевый сплав с пропиткой смолой
Диаметр цилиндра92 мм
Поршниоригинальные
Коленвалот 2103
Ход поршня92 мм
ГорючееА-76, АИ-92
Нормативы экологииЕвро-0
Расход топливатрасса – 5,3 л/100 км

смешанный цикл 6,6 л/100 км

город – 13,5 л/100 км

Расход масламаксимум 0,2 л/1000 км
Какое масло лить в двигатель по вязкости5W30, 10W30, 5W40, 0W30, 0W40
Какое масло лучше для двигателя по производителюLiqui Moly, ЛукОйл, Роснефть
Масло для ЗМЗ 402 по составу синтетика, полусинтетика, минеральное
Объем масла моторного6 л
Температура рабочая80 – 110°
Ресурс ДВСзаявленный 200000 км

реальный 250000 км

Регулировка клапановвинты регулировочные + щупы
Система охлажденияпринудительная, антифриз
Объем ОЖ3,5 л без учета шлангов, отопителя и радиатора
Помпас пластиковой крыльчаткой
Термостатдвухклапанный ТА107-05 либо ТС107-05
Свечи на ЗМЗ 402чешские Brisk DR17YC/A
Зазор свечи0,7 – 0,85 мм
Шестерня ГРМGates, ширина 22 мм, ресурс 200000 км пробега
Порядок работы цилиндров1-3-4-2
Воздушный фильтрNitto, Knecht, Fram, WIX, Hengst, сменный картридж
Масляный фильтрMannol SCT Sh515, Mann H727/4
Маховик диаметр 330 мм, вес 13,2 кг
Болты крепления маховикаМ12х1,25 мм, длина 26 мм
Маслосъемные колпачки—
Компрессияот 7 бар, разница в соседних цилиндрах максимум 1 бар
Обороты ХХ800 – 850 мин-1
Усилие затягивания резьбовых соединенийсвеча – 31 – 39 Нм

маховик – 62 – 87 Нм

болт сцепления – 19 – 30 Нм

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

головка цилиндров – три стадии 20 Нм, 69 – 85 Нм + 90° + 90°

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

Содержание статьи

  • Особенности конструкции
  • Перечень модификаций ДВС
  • Плюсы и минусы
  • Список моделей авто, в которых устанавливался
  • Регламент обслуживания ЗМЗ 402
  • Обзор неисправностей и способы их ремонта
  • Варианты тюнинга мотора

Особенности конструкции

В сравнении с «нулевым» прототипом двигатель ЗМЗ 402 получил весьма незначительные улучшения конструкции, так как задача увеличить мощность не стояла:

  • изначально блок цилиндров отливался в кокиль, гильзы цилиндров фиксировались в расточке верхней плиты, по верхнему буртику;
  • затем руководство завода перешло на технологию литья под давлением, верхняя рубашка стала открытой, гильзы крепились внутри нижнего пояса;
  • позже производитель вновь вернулся к кокильному литью, поэтому в машинах эксплуатируются, и те, и другие блоки.

Разобранный мотор

Очередной особенностью силового привода является использование масляного радиатора, чтобы система охлаждения работала эффективнее.

Масляный радиатор

Газораспределительный механизм имеет морально устаревшую уже на момент создания ДВС схему OHV – распредвал снизу, управление коромысло-штанговым механизмом. Именно из-за этого узла мотор получился очень тяжелым, несмотря на легкий блок цилиндров.

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

При этом навесное оборудование осталось без изменений. В модификациях движков использована заводская форсировка механическим способом без применения турбины.

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.

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.

Характеристики двигателя позволяли использовать его в Газелях спецтехники, линейка которых выпускалась Мытищинским заводом Купава. В Украине Часовоярский ремзавод собирал автобусы Рута с этими моторами, Черниговский завод – Богдан-А049 и ТУР-А049, Бориспольский автозавод –  БАЗ-2215 Дельфин.

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.

Регламент обслуживания ЗМЗ 402

Официальный мануал содержит сроки замены расходных материалов, чтобы двигатель ЗМЗ 402 прослужил весь заявленный ресурс:

  • моторное масло через 10000 км;
  • охлаждающая жидкость после 60000 км или 2 лет эксплуатации;
  • регулировка тепловых зазоров клапанов каждые 15000 км;
  • протяжка гаек ГБЦ каждые 20000 км;
  • картридж воздушного фильтра служит 20000 км, а топливный фильтр 30000 км.

Изначально в устройство ДВС заложены очень ненадежные прокладки. Пропитанный графитом асбестовый лист толщиной 1,5 мм между блоком и головкой нормально держит температуру, но от вибраций ослабляются гайки. Крышка ГРМ и поддон картера уплотняются паранитовыми прокладками, обладающими низким ресурсом и маслостойкостью.

ГРМ привод зубчатым колесом

Ни ремня, ни цепи ГРМ здесь нет, передача вращения на нижний распредвал осуществляется зубчатой шестерней. Ее ресурс значительно выше, но контроль за состоянием венца необходим периодически.

Обзор неисправностей и способы их ремонта

В принципе, мотор ЗМЗ 402 недоработан изначально, так как на момент создания уже были более прогрессивные технические решения. Основным достоинством является безопасность при срезании зубьев шестерни ГРМ – поршень не гнет клапана.

Зато коленвал шлифуется бесцентровым методом, возникают радиальные биения, при оборотах свыше 2500 – 2700 мин-1 веревочный задний сальник не справляется с задачей. Выхлоп идет в картер, повышается давление масла. Характерны для моторов семейства ЗМЗ 402 следующие неисправности:

Течь маслапрокладка прогорает из-за более сильного нагрева средней части ГБЦзамена прокладки и своевременная протяжка
Перегрев мотораполомка помпы, термостата, воздушная пробка в системе охлаждениязамена помпы/термостата, удаление пробки
Вибрациидисбаланс системы зажигания, карбюратора или КШМ, износ подушекбалансировка систем, замена подушек

Стук может возникать во вкладышах подшипников коленвала и клапанах, исчезает после замены.

Варианты тюнинга мотора

В заводской комплектации двигатель ЗМЗ 402 выдает 182,4 Нм крутящего момента и 100 л. с. мощности, поэтому для увеличения этих характеристик может использоваться механический тюнинг нескольких видов:

  • расточка цилиндров под гильзы – максимум 100 мм диаметра;
  • шлифовка ГБЦ – повышает степень сжатия для использования топлива с большим октановым числом АИ-95;
  • модернизация выпускного тракта – увеличение диаметра выхлопного патрубка.

Тюнинг ЗМЗ 402

Первый способ опасен перегревом силового привода, так как толщина стенок блока снижается на 4 мм, капремонт потребуется быстрее. В последнем варианте снижается экологичность ДВС. Изготовителем рекомендовано либо использовать инжектирование, что очень дорого либо применить более простой, но менее эффективный тюнинг:

  • замена свечей модификациями с иридиевыми контактами и высоковольтных проводов;
  • облегченный распредвал с регулировкой настроек клапанов, установленных с завода;
  • замена карбюратора производителя К-151 более свежими версиями, например, Солекс;
  • использование облегченной ШПГ и маховика;
  • расточка седел клапанов и замена их модификациями большего диаметра.

Комплексный механический тюнинг позволяет добавить 30 л. с мощности максимум. Турбировать моторы производитель не рекомендует, так как это резко снижает ресурс.

Таким образом, мотор ЗМЗ 402 является базовым вариантом целой серии движков 402. 10, 4021.10, 4022.10, 1025.10 и 4026.10. Изначально до 1980 года он маркировался ЗМЗ-24Д, устанавливался на Волги, Газели и РАФ.

Система смазки двигателя ЗМЗ-402

Система смазки двигателя — 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. 1. Схема системы смазки

В систему смазки входят масляный насос 20 (рис. 1) 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, датчик указателя давления масла, датчик сигнализатора аварийного давления масла.

Масло, забираемое насосом из масляного картера, 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 4.

Из продольного канала масло по наклонным каналам в перегородках блока 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 3 в шейке вала.

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

В ось коромысел масло подводится от задней опоры распределительного вала, имеющей посередине кольцевую канавку, которая сообщается через каналы 23 в блоке, головке цилиндров и в четвертой основной стойке оси коромысел с полостью 11 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 масло подводится по трубке 8, запрессованной в отверстие в переднем торце блока, соединенное с кольцевой канавкой 9 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 6 в блоке, соединенного с четвертой шейкой распределительного вала, также имеющей кольцевую канавку.

Стенки цилиндров 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. Уровень масла следует поддерживать между метками «П» и «О».

Давление в системе смазки при средних скоростях движения автомобиля (примерно 50 км/ч) должно быть 200—400 кПа (2—4 кгс/см 2).

Оно может повыситься на непрогретом двигателе до 450 кПа (4,5 кгс/ см 2) и упасть в жаркую погоду до 150 кПа (1,5 кгс/см 2).

Уменьшение давления масла при средней частоте вращения ниже 100 кПа (1 кгс/ см 2) и при малой частоте вращения холостого хода — ниже 50 кПа (0,5 кгс/ см 2) свидетельствует о неисправностях в системе смазки или о чрезмерном износе подшипников коленчатого и распределительного валов.

Дальнейшая эксплуатация двигателя в этих условиях должна быть прекращена.

Давление масла определяется указателем на щитке приборов, датчик которого ввернут в корпус масляного фильтра.

Кроме этого, система снабжена сигнальной лампой аварийного давления масла, датчик которой ввернут в отверстие в нижней части фильтра.

Сигнальная лампа находится на панели приборов и светится красным светом при понижении давления в системе ниже 40—80 кПа (0,4—0,8 кгс/ см 2).

Эксплуатировать автомобиль со светящейся лампой аварийного давления масла нельзя.

Допустимо лишь кратковременное свечение лампы при малой частоте вращения холостого хода и при торможении.

Если система исправна, то при некотором повышении частоты вращения лампа гаснет. В случае занижения или завышения давления масла от приведенных выше величин следует в первую очередь проверить исправность датчиков и указателей.

Услуги по замене масла VW в Фарго, ND

Перейти к основному содержанию