Ремонт двигателя змз 4021 своими руками

Самое подробное описание: ремонт двигателя змз 4021 своими руками от профессионального мастера для своих читателей с фотографиями и видео из всех уголков сети на одном ресурсе.

Собственно показаний к капитальному ремонту 2 – это повышенный расход бензина и/или масла. В принципе всё. Любая неисправность двигателя (и не только, а также ходовой, например) так или иначе приведёт к тому, что возрастёт расход ГСМ. При этом в динамике авто не потеряет (ну если только не всё крайне запущено, вроде прогоревшего поршняклапана). Для любого авто производитель указывает нормальный расход как бензина так и масла. В случае Волги с ЗМЗ 402 расход бензина в городе должен быть 13,8 литра на 100 км, а масла должно расходоваться не более 250 грамм на 100 км.

В моём случае, расход был 25-30 литров, масла же приходилось доливать по литру в месяц, при пробеге менее 400 км. Расход бензина замерялся по одометру. Как показало дальнейшее развитие событий, в повышенный расход помимо износа непосредственно двигателя, свой вклад вносили также буксующее сцепление и подклинивающая тормозная колодка, а также заглушенная система ЭПХХ.

Капиталка была сделана год назад, по завершении обкатки получилось, что зимой при нормальной езде (без буксовок) укладывался в 20 литров, летом расход был 14-16 литров при езде средней степени агрессивности. Во время обкатки активно решалась проблема течей масла и к моменту завершения обкатки двигатель был переведён на синтетику, на которой и ездит до сих пор.

Видео (кликните для воспроизведения).

Давление масла у меня до капиталки было удовлетворительным, поэтому снимать коленвал не планировал. Как не планировал и менять вкладыши. Из запчастей я взял комплект клапанов:

Новые пружины клапанов. Их при капиталке менять обязательно, об этом Евгений Травников постоянно твердит, дескать уставшие пружины клапанов просаживают мощность на высоких оборотах. Похоже на правду, после 3000 мотор с новыми пружинами стал тянуть гораздо веселее.

Также планировалось перевтуливание, для чего был куплен комплект втулок.

Также был приобретён комплект прокладок для капитального ремонта ЗМЗ Золотая серия. Данный набор оказался редкостным гамном, поэтому советую купить отдельно маслосъёмные колпачки, передний сальник коленвала, пробковые прокладки картера, клапанной крышки и крышки толкателей. Для всех остальных прокладок советую купить маслобензостойкий паронит и вырезать необходимые прокладки по месту самостоятельно.

Из инструмента обязательно потребуются:

Динамометрический ключ на 12 и неободима головка на 17.

Не помешает оправка для напрессовки маслосъёмных колпачков:

Обязательно нужна развёртка на 9мм:

Облегчит жизнь и сохранит втулки рассухариватель клапанов:

Одна из самых затратных статей – шарошки:

Для снятия ГБЦ сперва снимаем ось коромысел, затем аккуратно откручиваем 10 гаек. У меня парочка гаек шла со скрипом, так что откручивать надо плавно. Важно! Чтобы не перекосить ГБЦ гайки надо откручивать в том же порядке, как и при затяжке, по-немногу. То есть сперва сдергиваем гайки с места. Затем последовательно откручиваем все гайки, откручивая их по трети оборота. Далее вся надежда на то, что колхоза при прошлой установке ГБЦ не было (типа прикипевшего солидола). Однако, даже при отсутствии прикипевшей прокладки скорее всего будет проблема с предпоследней шпилькой со стороны пассажира:

Следующим этапом капитального ремонта является отмывка деталей от смолистых отложений. Вот так ГБЦ выглядела за год до капитального ремонта, после 1,5 лет на полусинтетике:

Отмывка осуществлялась средством для мытья посуды (пойдёт любое) при помощи зубной щётки. Технология такая – капаем средством для мытья посуды и трём зубной щёткой, как жижа почернеет бумажной салфеткой вытираем насухо. И так далее, таким образом отмыть удалось почти все детали:

Первым делом отмытую ГБЦ необходимо отшлифовать:

Камера сгорания была покрыта толстым слоем нагара:

Далее удаляем старые маслосъёмные колпачки. У меня они мало что были дубовые, дак парочка была вообще треснутой:

Следующим этапом планировалось перевтуливание. Хотел воспользоваться технологией Евгения Травникова:

Следующий этап ремонта ГБЦ – прирезка сёдел. Мне показалось, что с завода прирезается только фаска 45 градусов, я же нарезал все 3, отчего и клапан должен плотнее закрываться и газообмен должен улучшиться. Немало был наслышан про твёрдость сёдел ГБЦ змз 402, но вышеуказанным набором шарошек у меня сёдла прирезались быстро и легко. Центральную фаску делал в районе 1 мм с тем, чтобы она после притирки увеличилась до положенных 1.5 мм.

Следующим этапом является притирка клапанов – это самый нудный этап. Я особо не заморачивался по поводу проверки соляркой и т.д. оценивал визуально по ровному рисунку по окружности седла. Не забываем подписывать клапана, чтобы не перепутать при сборке.

Также для улучшения газораспределения сточил ступеньки у сёдел клапанов:

В завершение ремонта ГБЦ напрессовываем новые маслосъёмные колпачки при помощи оправки. ВАЖНО! Перед напрессовкой МСК оденьте нижние тарелки клапанов, потом они не налезут 🙂. После этого можно засухаривать клапана. Ещё раз напомню, пружины обязательно менять при капитальном ремонте. Клапана старые были грязные и сношенные – имели как потёртости на штоке, так и недостаточно выпирали над тарелкой, то есть по мере износа коромысла начнёт давить не на клапан, а на тарелку:

Сборку я начал с замены танчика на новый от газели, вкрутив в него штуцер на 18:

В термостате напильником сточил дефекты литья, что на доли % улучшит циркуляцию ОЖ :

Также слегка “раздрючил” канал подачи масла из отвестия до опоры оси коромысел (видно на фото), там были небольшие заусенцы:

Далее приступил к замене поршневых колец. Перед этим аккуратно соскоблил нагар с поршня (он, оказывается, алюминиевый):

Далее меняем сальниковую набивку. Я купил дешёвую за 15 рублей, поменял только в нижнем держателе, так как коленчатый вал не снимал. Несмотря на всё на это эта 15 рублёвая набивка уже год держит синтетику ТНК 5в40 при периодической раскрутке движка до 5000 обмин. Насколько я понимаю набивка течёт при больших биениях, при сильном износе шеек и вкладышей.

Следующим этапом является установка ГБЦ на шпильки я намотал фум-ленты, по причине того, что это тефлон (фторопласт), а он чрезвычайно химически стоек и достаточно термостоек. Вообще, на все шпильки/болты, склонные к закисанию я наматываю фум-ленту, в нагруженных местах она порвётся, а полости заполнит, отчего в них не образуется ржавчина. Сама же фум-лента никуда не денется:

Читайте так же:  Ремонт топливного насоса бош своими руками
Видео (кликните для воспроизведения).

Прокладку я поставил с треугольными окошками. С завода стояла такая же:

Также применил небольшое ноу-хау, написал на башке порядок затяжки гаек 🙂 :

Первичная притирка колец осуществлялась шарманкой (кривым стартером), то есть когда ещё гбц не была установлена, я налил масла сверху в гильзы и крутил. То есть выдалась какая пауза, я подход – 50 обротов. Особенно туго стало после замены набивки, суммарно я руками сделал в районе 500-1000 оборотов, в результате движок стартером запустился без напряга. Обкатывал я на том же масле, на котором ездил до капиталки – полусинтетике ТНК 10в40. При езде старался держать 2100 оборотов, не раскручивая более 2500. Без каких бы то ни было динамичных обгонов. Неделю покатавшись по городу, затем сделал круг почёта вокруг города, примерно 80 км по объездной дороге. При этом ехал строго 2100 оборотов на 5й передаче – это примерно 80 кмч по жпс, по спидометру было 90. Всё время обкатки я воевал с течами масла, и к моменту завершения 1000 км все каналы течи были устранены и я со спокойной совестью перешёл на синтетику.

Затяжка резьбовых соединений — критически важная операция. Не дотянутые или перетянутые болты и гайки могут привести к очень серьезным поломкам. Поэтому будет правильным строго следовать таблице значений усилия (момента) затяжки и использовать динамометрический ключ для контроля усилия.

Болт крепления крышки распределительных шестерен

Гайка крепления крышки распределительных шестерен

Гайка крепления крышки коробки толкателей

Гайка крепления головки блока цилиндров

Болт крепления задней крышки головки блока цилиндров

Двигатель ЗМЗ 402, который производился на Заволжском моторном заводе, стал настоящей легендой отечественно автомобилестроения целой эпохи. Он устанавливался на многие модели автомобилей, таких как Волга, УАЗ, Газель и прочие. Но, поскольку силовой агрегат перестали выпускать, а его эксплуатация проводится по этот день, то периодически это движки нуждаются в ремонте.

Изображение - Ремонт двигателя змз 4021 своими руками proxy?url=http%3A%2F%2Favtodvigateli.com%2Fwp-content%2Fuploads%2F2017%2F04%2Fkapitalnyj-remont-zmz-402_01

Любой двигатель в процессе эксплуатации изнашивается, и это случается не только с внутренними элементами, но и снаружи. На этот показатель влияет много факторов, которые разрушают двигатель. Итак, рассмотрим, причины, по которым движку ЗМЗ 402 необходим ремонт, особенно, что касается капитального восстановления:

Изображение - Ремонт двигателя змз 4021 своими руками proxy?url=http%3A%2F%2Favtodvigateli.com%2Fwp-content%2Fuploads%2F2017%2F04%2Fkapitalnyj-remont-zmz-402_02

Процесс проведения ремонта, в том числе и капитального, для двигателя ЗМЗ 402 и его модификаций, похожий с другими силовыми агрегатами серии. Все силовые агрегаты, произведенные и выпущенные Заволжским заводом по конструктивным характеристикам похожи, а поэтому ремонт проводится достаточно легко. Итак, рассмотрим, как отремонтировать движок ЗМЗ 402 своими руками.

Ремонт двигателя ЗМЗ 402 начинается с демонтажа силового агрегата. Этот процесс достаточно простой, но рекомендуется выполнять его в четыре руки. Но, есть одно отличие, если ДВС снимается с Волги, то это одна последовательность процедур. Что касается 402-го двигателя Газель, то здесь немного технология демонтажа отличается. Чтобы не запутаться, рассмотрим классический процесс съема мотора с автомобиля Волга.

Итак, какую последовательность операций необходимо выполнить автомобилисту, что снять движок с транспортного средства:

  1. Сначала, демонтируется АКБ и откручивается его полка.
  2. Далее, необходимо снять воздушный фильтр и карбюратор.
  3. Отсоединяем приемную трубу от выпускного коллектора.
  4. Выкручиваем свечи зажигания, снимаем провода и трамблер.
  5. Сливаем моторное масло.
  6. Отсоединяем топливную систему.
  7. Снимаем крыльчатку вентилятора.
  8. Демонтируем стартер и генератор, а также проводку, связанную с ними.
  9. Отсоединяем сцепление от коробки передач.
  10. Демонтируем корпус масляного фильтра.
  11. Снимаем радиатор и патрубки системы охлаждения.
  12. Демонтируем впускной и выпускной коллектор.

Изображение - Ремонт двигателя змз 4021 своими руками proxy?url=http%3A%2F%2Favtodvigateli.com%2Fwp-content%2Fuploads%2F2017%2F04%2Fkapitalnyj-remont-zmz-402_03

Далее, когда все разобрано, снимаем полностью капот, чтобы можно быть беспрепятственно, вытянуть двигатель. Проводим демонтаж силового агрегата, зацепив его за тельфер или лебедку. Теперь, устанавливаем мотор на специальный стенд, если такого нет, то на поддоны и приступаем к его разборке. Автомобилисту необходимо разобрать свой двигатель полностью.

Для этого снимаем детали в следующей последовательности: сцепление, клапанная крышка, поддон, головка блока цилиндров, масляный и водяной насосы, поршни, бугеля, коленчатый вал. Теперь можно приступить к процедуре диагностики состояния деталей.

Диагностика деталей мотора начинается с осмотра целостности блока цилиндров и коленчатого вала. При необходимости корпус может завариваться специальной сваркой. Если блок сильно подвержен разрушениям, то следует его заменить на новый.

Следующим этапом проведения диагностики становится промер цилиндров. Стандартом для ЗМЗ 402 считается размер 92 мм. Но, если есть выработка на стенках, царапины или раковины, то придется точить до следующего размера. А если промер показал, что стенки уже имеют ремонт, то нужно в обязательном порядке точить до следующего, поскольку цилиндры имеют выработку и ее необходимо устранить.

Рассмотрим, таблицу размерности ремонтов для силового агрегата 402 и его модификаций:

Ни один другой отечественный движок не породил такого количества дремучих предрассудков, упорно передаваемых из поколения в поколение, как старый добрый двигатель ЗМЗ 402 . Все бы ничего, но слепая вера во все эти измышления перекрывает рукастому волговоду дорогу к ряду несложных, но эффективных усовершенствований, способных превратить старичка во вполне пригодный для современной динамичной езды агрегат. Стоит этим заниматься или нет – отдельный вопрос, но возможность, я считаю, как минимум должна быть. Поэтому приступим к поискам истины.

1. ЗМЗ-402 древнее мамонтовых экскрементов, ведет родословную от Доджа 30-х годов!

5. Единственный реальный способ взбодрить 402-й – внедрить в него 100мм поршневую, превратив в 410-й.

6. Хороший способ повысить мощность 402-го – убрать ступеньки на стыке ГБЦ с коллектором и отполировать каналы до зеркала.

7. ЗМЗ-402 не в меру прожорлив.

8. Если из 402-го не течет масло, значит оно кончилось.

9. В 402-й нельзя лить синтетику, набивка ее не держит.

10. После капиталки 402-й живет не больше 50 тыс.км.

11. Если головку фрезернуть до высоты меньше 94мм ездить можно будет только на 98 бензине.

12. Для перевода 4021 2401 на АИ-92 обязательно нужно фрезеровать голову, иначе прогорят клапана.

Читайте так же:  Электровафельница ремонт своими руками

13. Наилучший способ улучшить топливную экономичность – поставить карбюратор от Жигулей.

14. Движок с “современным” к-151с мощнее и экономичнее чем с устаревшим к-126гм.

15. После замены стакана маслофильтра на переходник нельзя использовать жигулевские фильтры, можно ставить только от ЗМЗ-406.

16. Большинство иномарочных радиаторов не подходят для ЗМЗ-402 из за меньшего диаметра выводов: не хватит пропускной способности.

17. Маслорадиатор 402-му не нужен. Или нужен?

Вид двигателей мод. 402 и 4021 с левой стороны

1 – стартер;
2 – тяговое реле стартера;
3 – маслопровод;
4 – топливный насос;

5 – кронштейн опоры
двигателя;
6 – датчик лампы
аварийного давления
масла;
7 – масляный фильтр;
8 – шкив коленчатого
вала;
9 – шкив водяного насоса;
10 – водяной насос;
11 – термостат;
12 – датчик указателя
температуры
охлаждающей жидкости;
13 – фильтр тонкой
очистки топлива;
14 – свеча зажигания;
15 – распределитель
зажигания;
16 – крышка толкателей;
17 – привод
распределения зажигания
и масляного насоса

Вид двигателей мод. 402 и 4021 с правой стороны

1 – шкив коленчатого
вала;
2 – датчик указателя
давления масла;
3 – выпускной коллектор;
4 – масляный картер;
5 – кран слива
охлаждающей жидкости;
6 – головка блока
цилиндров;
7 – впускная труба;
8 – карбюратор;
9 – пробка маслозаливной
горловины;
10 – крышка коромысел;
11 – термостат;
12 – шкив водяного
насоса;
13 – генератор

Сливаем из двигателя масло (см. Замена масла и масляного фильтра).
Сливаем из двигателя охлаждающую жидкость (см. Замена охлаждающей жидкости) и снимаем радиатор (см. Снятие радиатора).
Отсоединяем от коллектора приемные трубы.
Снимаем карбюратор (см. Снятие карбюратора) и крыльчатку вентилятора (см. Снятие насоса охлаждающей жидкости). Это убережет их от случайного повреждения.

Ключом “на 14” выворачиваем штуцер и отсоединяем шланг масляного радиатора.

Второй шланг масляного радиатора отсоединяем от крышки распределительных шестерен (см. Замена передней манжеты коленчатого вала).
Запомнив или записав расположение остальных шлангов и электропроводки, отсоединяем их.

Ключом “на 12” отворачиваем два болта и снимаем с картера сцепления цилиндр выключения сцепления.

Снимаем коробку передач (см. Снятие коробки передач).
Отсоединяем “массовый” провод от крышки картера сцепления.
Ключом “на 17” отворачиваем два болта крепления двигателя к опорам (см. Замена опор силового агрегата).

Тельфером или лебедкой поднимаем двигатель, аккуратно выводим его из моторного отсека и устанавливаем на стенд.

Ключом “на 14” отворачиваем шесть гаек и два болта крепления картера сцепления…

Ключом “на 24” отворачиваем болт и отсоединяем трубку от корпуса масляного фильтра.

Ключом “на 13” отворачиваем четыре гайки, крепящие масляный фильтр,…

Все детали шатунно-поршневой группы делятся на категории и подбираются индивидуально друг к другу.

Группа допуска, обозначенная буквой и выбитая на днище поршня,…

Изображение - Ремонт двигателя змз 4021 своими руками proxy?url=http%3A%2F%2Fwww.autofizik.ru%2Fsites%2Fdefault%2Ffiles%2Fim%2FUAZ3151%2Fdvigatel%2F431


Значения диаметров отверстий в бобышках поршня, головке шатуна и наружных диаметров поршневого пальца делятся на группы, и обозначаются краской.

На поршневом пальце группа обозначена краской, нанесенной на его торце или внутренней поверхности. Она должна совпадать с группой,…

…указанной на бобышке поршня.

Изображение - Ремонт двигателя змз 4021 своими руками proxy?url=http%3A%2F%2Fwww.autofizik.ru%2Fsites%2Fdefault%2Ffiles%2Fim%2FUAZ3151%2Fdvigatel%2F433


На шатуне группа отверстия под поршневой палец также обозначается краской. Она должна либо совпадать, либо быть соседней с пальцем группы.
Правильность подбора шатуна и поршневого пальца проверяем следующим способом.

Смазанный моторным маслом палец должен перемещаться в головке шатуна под усилием большого пальца руки, но не выпадать из втулки.

На боковой поверхности нижней головки шатуна и крышке нанесен порядковый номер цилиндра, в котором он был установлен.

Номера на крышке шатуна и на самом шатуне должны совпадать и находиться с одной стороны.

Изображение - Ремонт двигателя змз 4021 своими руками proxy?url=http%3A%2F%2Fwww.autofizik.ru%2Fsites%2Fdefault%2Ffiles%2Fim%2FUAZ3151%2Fdvigatel%2F436


Поставляемые в запасные части шатуны такой маркировки не имеют, поэтому, перед тем как разбирать их, сделайте маркировку шатунов и крышек аналогично заводским, чтобы не перевернуть и не перепутать крышки при сборке.
Нагреваем поршень до температуры 60–80 °C. Допускается нагревать поршень в горячей воде.
Вводим головку шатуна между бобышками поршня…

…и молотком через оправку или приспособлением запрессовываем смазанный моторным маслом поршневой палец.

Фиксируем поршневой палец с обеих сторон стопорными кольцами.

ВНИМАНИЕ
Выступ на крышке шатуна должен находиться с той же стороны, что и надпись…

Посадочные места гильз тщательно очищаем от накипи и коррозии.
Уплотнительные медные шайбы гильз цилиндров заменяем новыми.

Гильзы запрессовываем легкими ударами молотка через деревянный брусок.

Набором щупов проверяем выступание гильзы над плоскостью блока, которое должно быть 0,02–0,10 мм.

Изображение - Ремонт двигателя змз 4021 своими руками proxy?url=http%3A%2F%2Fwww.autofizik.ru%2Fsites%2Fdefault%2Ffiles%2Fim%2FUAZ3151%2Fdvigatel%2F442


Подбираем поршневые кольца к цилиндрам.

Поочередно устанавливаем кольца в цилиндр на глубину 20–30 мм и щупом измеряем зазоры. Компрессионные кольца должны иметь зазор в замке 0,3–0,6 мм, маслосъемные — 0,3–1,0 мм.

Изображение - Ремонт двигателя змз 4021 своими руками proxy?url=http%3A%2F%2Fwww.autofizik.ru%2Fsites%2Fdefault%2Ffiles%2Fim%2FUAZ3151%2Fdvigatel%2F443


Если замена поршней не предполагается, проверяем ширину канавок при помощи новых поршневых колец.

Зазор проверяем в нескольких точках по окружности поршня. Величина бокового зазора для компрессионных колец должна быть 0,050–0,082 мм, для сборного маслосъемного кольца 0,135–0,335 мм.

Изображение - Ремонт двигателя змз 4021 своими руками proxy?url=http%3A%2F%2Fwww.autofizik.ru%2Fsites%2Fdefault%2Ffiles%2Fim%2FUAZ3151%2Fdvigatel%2F444


В изношенные цилиндры можно установить кольца ближайшего ремонтного размера и при необходимости, подпилить торцы для получения зазора 0,3 мм.
Надеваем кольца на поршень, начиная с маслосъемного кольца.

Раскрыв замок расширителя маслосъемного кольца, устанавливаем его в нижнюю канавку кольца, после чего сводим концы расширителя.

Надеваем на расширитель маслосъемное кольцо…

Изображение - Ремонт двигателя змз 4021 своими руками proxy?url=http%3A%2F%2Fwww.autofizik.ru%2Fsites%2Fdefault%2Ffiles%2Fim%2FUAZ3151%2Fdvigatel%2F447


Угол между замками расширителя и кольца — 45 градусов.

Устанавливаем нижнее компрессионное кольцо…

…надписью и фаской с внутренней стороны кольца к днищу поршня.

Устанавливаем верхнее компрессионное кольцо.

Размерные группы пальцев, поршней и шатунов

* — для двигателей ЗМЗ 4021.10 и 4025.10
** — вес двигателя для Газели

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…

Читайте так же:  Ремонт резиновых автомобильных ковриков своими руками

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.

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.

Как форсировать двигатель ЗМЗ 402 правильно и без потери ресурса, для этого нам потребуется увеличить диффузоры карбюратора до 26/30мм, установить распредвал (например ОКБ Двигатель 35) и прямоточный выхлоп равного диаметра по всей длине. Данный тюнинг можно запросто произвести своими руками, мощность двигателя на выходе составит 120-130 л.с. Для повышения эффективности, можно отфрезеровать головку блока цилиндров до высоты 93мм, под увеличение степени сжатия, это даст еще несколько лошадей.
Ставить более злой распредвал и крутить в небеса смысла нет, на ЗМЗ-402 используется тяжелая тракторная поршневая группа, весь плюс уйдет на инерционные потери и трение, данным шагом кроме скорейшего капитального ремонта, ничего не получим. Можно попробовать решить вопрос установкой кованой облегченной поршневой, облегченным коленвалом, отбалансировать и все равно после 6000 об/мин мотор будет сдуваться, благодаря особой конструкции ГБЦ, этот вопрос нерешаем, а покупка ковки совершенно нерационально.

Самый простой способ надуть Волгу, это купить компрессор, например SC-14 и дуть в карбюратор. Усиливать ШПГ не нужно, давление до 0.5-0.7 бар она держит, выхлоп нужно заменить на полностью прямоточный. Данный метод элегантностью исполнения не отличается и поэтому, чтоб получить серьезный эффект, нам нужно переводить мотор на инжектор, менять ШПГ и коленчатый вал на кованые, ставить распредвал, ресивер, компрессор SC-14 или Eaton M90, настраивать все на январе онлайн. Это поедет быстрее 406-го мотора, но стоимость…
Чтоб касается турбины, кроме вышеобозначенного, нам потребуется турбокит либо собирать его самому, варить коллектор под турбину, сама турбина, пайпинги, форсунки 440сс, подбирать валы, выхлоп на 63-76 трубе, нужно обязательно инжектировать двигатель и в конце концов стоимость выльется в 2-3 цены автомобиля. Поэтому турбину на 402 двигатель никто не ставит. Лучший выбор модернизации ЗМЗ 402 это либо атмосферный вариант либо замена на ЗМЗ 406 мотор или 1JZ-GTE.

Двигатель 1JZ-GE / 1JZ-GTE один из самых распространенных вариантов свапа на Волгу, становится без особых проблем, более того, ГАЗ 3102 с завода выпускались с таким мотором, поэтому это самый оптимальный выбор по модернизации вашего ЗМЗ-402, ищите донора, ищите сервис с опытом таких работ (благо их немало), оформляйте переделку и наслаждайтесь существенно возросшей мощностью, экономичностью, тишиной и надежностью легендарного мотора 1JZ.

Главная – Двигатели – Дефектовка и ремонт головки блока цилиндров двигателей ЗМЗ-402, ЗМЗ-4021

Профиль седла клапана двигателей мод. 402 и 4021

А — седло впускного клапана;
В — седло выпускного клапана

1. После разборки головки блока промыть все детали в бензине, протереть и просушить. Очистить камеры сгорания от нагара.

2. Осмотреть головку блока. Если есть трещины на перемычках между седлами клапанов или на стенках камер сгорания, следы прогара, заменить головку блока.

3. Проверить с помощью металлической линейки и щупов, не нарушена ли плоскостность поверхности головки, прилегающей к блоку. Для этого линейку поставить ребром на поверхность головки, посередине вдоль, а затем поперек и щупами измерить зазор между плоскостью головки и линейкой. Если зазор превышает 0,1 мм, головку заменить.

4. Осмотреть клапаны. При обнаружении на рабочей фаске клапана трещин, коробления головки клапана, прогорания, деформации стержня клапан заменить. Незначительные риски и царапины на рабочей фаске клапана можно вывести притиркой. Порядок притирки клапанов.

5. Проверить состояние пружин клапанов. Искривленные, поломанные или имеющие трещины пружины заменить.

6. Проверить состояние седел клапанов. На рабочих фасках седел не должно быть следов износа, раковин, коррозии и т.п. Незначительные повреждения (мелкие риски, царапины и т.д.) можно вывести притиркой клапанов. Более значительные дефекты устраняют шлифовкой. При шлифовке выдержать размеры седла, указанные на рисунке. После шлифовки проверить биение фаски седла относительно отверстия в направляющей втулке клапана, предельно допустимое биение 0,05 мм. После шлифовки седел притереть клапаны. Затем тщательно очистить и продуть сжатым воздухом головку блока, чтобы в каналах, закрываемых клапанами, и в камерах сгорания не осталось абразивных частиц.

7. Проверить зазор между направляющими втулками и клапанами. Зазор вычисляется как разность между диаметром отверстия во втулке и диаметром стержня клапана. Предельно допустимый зазор равен 0,25 мм. Если зазор превышает указанный, нужно заменить клапан и направляющую втулку. Старую втулку выпрессовывают с помощью оправки со стороны камеры сгорания. Перед установкой новые втулки нужно охладить в двуокиси углерода («сухой лед»), а головку блока нагреть до 160–175 °С. Затем вставить втулку в головку блока так, чтобы она выступала со стороны клапанных пружин над головкой блока на 20 мм. Втулка должна вставляться в головку свободно или с небольшим усилием. После установки развернуть отверстие во втулке до диаметра 9,0 +0,022 мм. Затем прошлифовать седло клапана, центрируя инструмент по отверстию во втулке.

Читайте так же:  Стартер для триммера ремонт своими руками

8. Проверить головку блока на отсутствие трещин можно следующим образом. Подвести к одному из отверстий рубашки охлаждения шланг для подачи сжатого воздуха. Заглушить все отверстия в головке блока деревянными пробками. Опустить головку в ванну с водой и подать сжатый воздух под давлением 1,5 атм. В местах образования трещин будут выходить воздушные пузыри.

9. Прочистить проволокой и продуть сжатым воздухом отверстия в оси коромысел, в коромыслах и в регулировочных винтах. Проверить плотность посадки втулок в коромыслах. Если втулка сидит не плотно, ее нужно заменить, так как во время работы двигателя она может провернуться и перекрыть отверстие для подачи масла к штанге толкателя.
Размеры и посадки деталей головки блока цилиндров указаны в таблице.

Легковой автомобиль ГАЗ 24 разрабатывался в середине 60-х годов двадцатого века, а в июле 1970 года уже полностью заменил предшественника ГАЗ 21. Соответственно, для новой «Волги» был создан совсем другой двигатель внутреннего сгорания, который собирался на Заволжском моторном заводе.

Классический автомобиль ГАЗ 24

Прототипом двигателей внутреннего сгорания (ДВС) ЗМЗ 24Д и ЗМЗ 2401 служил мотор ГАЗ 21. Новый мотор принципиально были схож с силовым агрегатом «двадцать первой «Волги» и даже внешне похож на него. Но детали двигателей почти все были разные, и не взаимозаменяемы между собой в основной массе.

ЗМЗ 24Д – 8-клапанный четырехтактный четырехцилиндровый двигатель, имел верхнее расположение клапанов и нижнее расположение распределительного вала. Блок цилиндров и головка блока цилиндров (ГБЦ) были отлиты из алюминиевого сплава AL 4. ДВС предназначался для работы на бензиновом топливе Аи-93. Мотор ЗМЗ 2401 обладал такими же характеристиками. В отличие от ЗМЗ 24Д, ЗМЗ 2401 работал на бензин А-76. Топливная система оснащалась двухкамерным карбюратором К 126Г.

В свое время применение алюминиевого блока цилиндров (БЦ) и головки блока являлось новшеством и считалось передовой технологией. «Двадцать четвертые» моторы просуществовали без каких-либо изменений до 1985 года, когда на смену им пришло новое поколение двигателей ЗМЗ 402 и ЗМЗ 4021.

Заволжский моторный завод продолжал выпуск ЗМЗ 24Д и ЗМЗ 2401, но в качестве запасного агрегата. Новые модели ГАЗ 2410 и их модификации с 1987 года комплектовались только новыми двигателями.

Двигатели «двадцать четвертой» серии обладали следующими характеристиками:

  • Количество цилиндров – 4;
  • Диаметр поршня стандартного размера – 92 мм;
  • Ход поршня – 92 мм;
  • Количество коренных опор коленчатого вала – 5;
  • Диаметр коренных шеек стандартного коленчатого вала – 64 мм;

Схема устройства коленчатого вала Газ 24

В масляный картер ДВС заливалось от 5 до 5,5 литров моторного масла (по разным данным), но по проверенным данным до полного уровня по масляному щупу требовалось пять с половиной литров.

Моторы ЗМЗ 24Д и ЗМЗ 2401 между собой имели только два отличия – это сама ГБЦ и штанги толкателей. У головки блока ЗМЗ 2401 была больше камера сгорания цилиндров за счет утолщения металла в этой области. Высота ГБЦ ЗМЗ 2401 равна 98 мм, у ЗМЗ 24Д этот параметр равен 94 мм. Различали ГБЦ, замеряя высоту штангенциркулем, опытные мотористы определяли различия на глаз. Штанги отличались по длине, у версии ДВС под 76-ой бензин они были длиннее на 4 мм.

Пример мотора ЗМЗ 24Д под 76-ой бензин

В 1985 году началась серьезная модернизация «двадцать четверки». Изменения касались салона, кузова, тормозной системы. Коснулись они и двигателя. Что самое интересное, внутренняя «начинка» двигателя совсем не изменилась, и объем мотора остался прежним. Зачем же тогда затевалась вся эта модернизация?

Благодаря новшествам, ДВС стал более удобен в обслуживании и в ремонте. Затем, пусть немного, но увеличилась мощность двигателя. Согласно конструкторским задумкам, должен был увеличиться ресурс двигателя.

У новых ДВС в обозначении присутствуют цифры 10, то есть двигатели имеют индексы ЗМЗ 402.10 и ЗМЗ 4021.10. Но для упрощения полное название прописывать не будем.

Так выглядит двигатель ЗМЗ 402

Между двумя типами двигателей присутствуют следующие отличия:

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. Изображение - Ремонт двигателя змз 4021 своими руками proxy?url=https%3A%2F%2Favtomobilgaz.ru%2Fwp-content%2Fuploads%2F2015%2F07%2Fcilindri8

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.

Читайте так же:  Ремонт лодки из стеклопластика своими руками

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.

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.

Течь масла заднего коренного подшипника знакома почти каждому «волговоду». Изображение - Ремонт двигателя змз 4021 своими руками proxy?url=https%3A%2F%2Favtomobilgaz.ru%2Fwp-content%2Fuploads%2F2015%2F07%2Fposhipnik10

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.

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. Изображение - Ремонт двигателя змз 4021 своими руками proxy?url=https%3A%2F%2Favtomobilgaz.ru%2Fwp-content%2Fuploads%2F2015%2F07%2Fraspred13

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.

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.

Под нагрузкой втулки шатунов имеют свойство изнашиваться. Это характерно для многих моторов с «плавающими» пальцами. Стук по причине изношенных втулок не слишком опасен, если он только начал появляться. Но затягивать с ремонтом не стоит, в результате может лопнуть поршневой палец. Тогда уже последствия будут плачевными. Стук изношенных втулок похож на стук распределительной шестерни, но отличается тем, что явно слышен под нагрузкой.

Изображение - Ремонт двигателя змз 4021 своими руками 12342352113
Автор статьи: Антон Кислицын

Я Антон, имею большой стаж домашнего мастера и фрезеровщика. По специальности электрик. Являюсь профессионалом с многолетним стажем в области ремонта. Немного увлекаюсь сваркой. Данный блог был создан с целью структурирования информации по различным вопросам возникающим в процессе ремонта. Перед применением описанного, обязательно проконсультируйтесь с мастером. Сайт не несет ответственности за прямой или косвенный ущерб.

Обо мнеОбратная связь
Оцените статью:
Оценка 4.8 проголосовавших: 6

ОСТАВЬТЕ ОТВЕТ

Please enter your comment!
Please enter your name here