Двигатель ГАЗ ЗМЗ 402 2,45 л/100 л. с.
Содержание
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.
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.
Технические характеристики ЗМЗ 402
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.
Рядная 4-х цилиндровая схема двигателя предназначена для продольного расположения под капотом.
Основные технические характеристики ЗМЗ 402 выглядят следующим образом:
| Изготовитель | ЗМЗ |
| Марка ДВС | 402 |
| Годы производства | 1981 – 2006 |
| Объем | 2445 см3 (2,45 л) |
| Мощность | 73,5 кВт (100 л. с.) |
| Момент крутящий | 182 Нм (на 2500 об/мин) |
| Вес | 181 – 184 кг |
| Степень сжатия | 8,2 (7,6) |
| Питание | карбюратор, распределенный впрыск |
| Тип мотора | рядный, бензиновый, 4 цилиндровый |
| Зажигание | коммутаторное, бесконтактное |
| Число цилиндров | 4 |
| Местонахождение первого цилиндра | ТВЕ |
| Число клапанов на каждом цилиндре | 2 |
| Материал ГБЦ | сплав алюминиевый |
| Впускной коллектор | дюралевый |
| Выпускной коллектор | литой чугунный |
| Распредвал | оригинальный профиль кулачков |
| Материал блока цилиндров | алюминиевый сплав с пропиткой смолой |
| Диаметр цилиндра | 92 мм |
| Поршни | оригинальные |
| Коленвал | от 2103 |
| Ход поршня | 92 мм |
| Горючее | А-76, АИ-92 |
| Нормативы экологии | Евро-0 |
| Расход топлива | трасса – 5,3 л/100 км
смешанный цикл 6,6 л/100 км город – 13,5 л/100 км |
| Расход масла | максимум 0,2 л/1000 км |
| Какое масло лить в двигатель по вязкости | 5W30, 10W30, 5W40, 0W30, 0W40 |
| Какое масло лучше для двигателя по производителю | Liqui Moly, ЛукОйл, Роснефть |
| Масло для ЗМЗ 402 по составу | синтетика, полусинтетика, минеральное |
| Объем масла моторного | 6 л |
| Температура рабочая | 80 – 110° |
| Ресурс ДВС | заявленный 200000 км
реальный 250000 км |
| Регулировка клапанов | винты регулировочные + щупы |
| Система охлаждения | принудительная, антифриз |
| Объем ОЖ | 3,5 л без учета шлангов, отопителя и радиатора |
| Помпа | с пластиковой крыльчаткой |
| Термостат | двухклапанный ТА107-05 либо ТС107-05 |
| Свечи на ЗМЗ 402 | чешские Brisk DR17YC/A |
| Зазор свечи | 0,7 – 0,85 мм |
| Шестерня ГРМ | Gates, ширина 22 мм, ресурс 200000 км пробега |
| Порядок работы цилиндров | 1-3-4-2 |
| Воздушный фильтр | Nitto, Knecht, Fram, WIX, Hengst, сменный картридж |
| Масляный фильтр | Mannol SCT SH415, Mann H727/4 |
| Маховик | диаметр 330 мм, вес 13,2 кг |
| Болты крепления маховика | М12х1,25 мм, длина 26 мм |
| Маслосъемные колпачки | — |
| Компрессия | от 7 бар, разница в соседних цилиндрах максимум 1 бар |
| Обороты ХХ | 800 – 850 мин-1 |
| Усилие затягивания резьбовых соединений | свеча – 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.
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.
Очередной особенностью силового привода является использование масляного радиатора, чтобы система охлаждения работала эффективнее.
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]()
ЗМЗ 402.10 - 10 – адаптация под бензин А-76 для установки на Волгу;
![ЗМЗ 4021.10]()
ЗМЗ 4021.10 - 10 – форкамерное воспламенение для улучшения парамеров, снят с производства в 1992 году;
![ЗМЗ 4022.10]()
ЗМЗ 4022.10 - 10 – разработка для Газели под соответствующую коробку КПП и А-76;
![ЗМЗ 4025.10]()
ЗМЗ 4025.10 - 10 – аналог 402.10 под Газель для АИ-92, соответственно.
![ЗМЗ 4026.10]()
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.
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.
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.
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 масла | прокладка прогорает из-за более сильного нагрева средней части ГБЦ | замена прокладки и своевременная протяжка |
| Перегрев мотора | поломка помпы, термостата, воздушная пробка в системе охлаждения | замена помпы/термостата, удаление пробки |
| Вибрации | дисбаланс системы зажигания, карбюратора или КШМ, износ подушек | балансировка 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.
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.
