Двигатель ГАЗ 3110 Волга

2.0. Двигатель модели 4062

Двигатель рядный четырехцилиндровый, оборудован комплексной микропроцессорной системой управления впрыском топлива и зажиганием (КМСУД).

Вид двигателя мод. 4062 с левой стороны:

1 – сливная пробка;
2 – масляный картер;
3 – выпускной коллектор;
4 – кронштейн опоры двигателя;
5 – кран слива охлаждающей жидости;
6 – водяной насос;
7 – датчик лампы перегрева охлаждающей жидкости;
8 – датчик указателя температуры охлаждающей жидкости;
9 – датчик темпера;

10 – термостат;
11 – датчик лампы аварийного давления масла;
12 – датчик указателя давления масла;
13 – шланг вентиляции картера;
14 – указатель (щуп) уровня масла;
15 – катушка зажигания;
16 – датчик фазы;
17 – теплоизоляционный экран

Блок цилиндров отлит из серого чугуна. Между цилиндрами имеются каналы для охлаждающей жидкости. Цилиндры выполнены без вставных гильз. В нижней части блока находятся пять опор коренных подшипников коленчатого вала. Крышки коренных подшипников изготовлены из ковкого чугуна и крепятся к блоку двумя болтами. Крышки подшипников растачиваются совместно с блоком, поэтому их нельзя менять местами. На всех крышках, кроме крышки третьего подшипника, выбиты их порядковые номера. Крышка третьего подшипника совместно с блоком обработана по торцам для установки полушайб упорного подшипника. К торцам блока болтами привернуты крышка цепи и сальникодержатель с манжетами коленвала. Снизу к блоку крепится масляный картер. Сверху на блоке установлена головка блока цилиндров, отлитая из алюминиевого сплава. В ней установлены впускные и выпускные клапаны. На каждый цилиндр установлены по четыре клапана, два впускных и два выпускных. Впускные клапаны расположены с правой стороны головки, а выпускные — с левой. Привод клапанов осуществляется двумя распределительными валами через гидравлические толкатели. Применение гидротолкателей исключает необходимость регулировки зазоров в приводе клапанов, так как они автоматически компенсируют зазор между кулачками распределительных валов и стержнями клапанов. Снаружи на корпусе гидротолкателя имеется канавка и отверстие для подвода масла внутрь гидротолкателя из масляной магистрали.

Вид двигателя мод. 4062 с правой стороны:

1 – диск синхронизации;
2 – датчик частоты вращения и синхронизации;
3 – масляный фильтр;
4 – стартер;
5 – датчик детонации;
6 – трубка слива охлаждающей жидкости;
7 – датчик температуры воздуха;

8 – впускная труба;
9 – ресивер;
10 – катушка зажигания;
11 – регулятор холостого хода;
12 – дроссель;
13 – гидронатяжитель цепи;
14 – генератор

Гидротолкатель имеет стальной корпус, внутри которого приварена направляющая втулка. Во втулке установлен компенсатор с поршнем. Компенсатор удерживается во втулке стопорным кольцом. Между компенсатором и поршнем установлена разжимная пружина. Поршень упирается в донышко корпуса гидротолкателя. Одновременно пружина поджимает корпус обратного шарикового клапана. Когда кулачок распределительного вала не нажимает на гидротолкатель, пружина прижимает через поршень корпус гидротолкателя к цилиндрической части кулачка распределительного вала, а компенсатор — к стержню клапана, выбирая при этом зазоры в приводе клапанов. Шариковый клапан в этом положении открыт, и масло поступает в гидротолкатель. Как только кулачок распределительного вала повернется и нажмет на корпус толкателя, корпус опустится вниз и шариковый клапан закроется. Масло, находящееся между поршнем и компенсатором, начинает работать как твердое тело. Гидротолкатель под действием кулачка распредвала движется вниз и открывает клапан. Когда кулачок, поворачиваясь, перестает давить на корпус гидротолкателя, он под действием пружины перемещается вверх, открывая шариковый клапан, и весь цикл повторяется снова.

Поперечный разрез двигателя мод. 4062

1 – масляный картер;
2 – приемник масляного насоса;
3 – масляный насос;
4 – привод масляного насоса;
5 – шестерня промежуточного вала;
6 – блок цилиндров;
7 – впускная труба;
8 – ресивер;

9 – распределительный вал впускных клапанов;
10 – впускной клапан;
11 – крышка клапанов;
12 – распределительный вал выпускных клапанов;
13 – указатель уровня масла;
14 – гидравлический толкатель клапана;
15 – наружная пружина клапана;
16 – направляющая втулка клапана;
17 – выпускной клапан;
18 – головка блока цилиндров;
19 – выпускной коллектор;
20 – поршень;
21 – поршневой палец;
22 – шатун;
23 – коленчатый вал;
24 – крышка шатуна;
25 – крышка коренного подшипника;
26 – сливная пробка;
27 – корпус толкателя;
28 – направляющая втулка;
29 – корпус компенсатора;
30 – стопорное кольцо;
31 – поршень компенсатора;
32 – шариковый клапан;
33 – пружина шарикового клапана;
34 – корпус шарикового клапана;
35 – разжимная пружина

В головке блока с большим натягом установлены седла и направляющие втулки клапанов. В нижней части головки блока выполнены камеры сгорания, в верхней – расположены опоры распределительных валов. На опорах установлены алюминиевые крышки. Передняя крышка является общей для опор впускного и выпускного распределительных валов. В этой крышке установлены пластмассовые упорные фланцы, которые входят в проточки на шейках распределительных валов. Крышки растачиваются совместно с головкой блока, поэтому их нельзя менять местами. На всех крышках, кроме передней, выбиты порядковые номера.

Схема установки крышек распределительных валов

Распределительные валы отлиты из чугуна. Профили кулачков впускного и выпу скного валов одинаковые. Кулачки смещены на 1,0 мм относительно оси гидротолкателей, что при работе двигателя заставляет их вращаться. Это уменьшает износ поверхности гидротолкателя и делает его равномерным. Сверху головка блока закрыта крышкой, отлитой из алюминиевого сплава. Поршни также отлиты из алюминиевого сплава. На донышке поршня выполнены четыре углубления под клапаны, которые предотвращают удары поршня по клапанам при нарушении фаз газораспределения. Для правильной установки поршня в цилиндр на боковой стенке у бобышки под поршневой палец отлита надпись: «Перед». Поршень устанавливают в цилиндр так, чтобы эта надпись была обращена к передней части двигателя.

На каждом поршне установлены два компрессионных и одно маслосъемное кольца. Компрессионные кольца отлиты из чугуна. Бочкообразная рабочая поверхность верхнего кольца покрыта слоем пористого хрома, что улучшает приработку кольца. Рабочая поверхность нижнего кольца покрыта слоем олова. На внутренней поверхности нижнего кольца имеется проточка. Кольцо должно устанавливаться на поршень этой проточкой вверх, к днищу поршня. Маслосъемное кольцо состоит из трех элементов: двух стальных дисков и расширителя. Поршень крепится к шатуну с помощью поршневого пальца «плавающего типа», т.е. палец не закреплен ни в поршне, ни в шатуне. От перемещения палец удерживается двумя пружинными стопорными кольцами, которые установлены в канавках бобышек поршней. Шатуны стальные кованые, со стержнем двутаврового сечения. В верхнюю головку шатуна запрессована бронзовая втулка. Нижняя головка шатуна с крышкой, которая крепится двумя болтами. Гайки шатунных болтов имеют самостопорящуюся резьбу и поэтому дополнительно не стопорятся. Крышки шатунов обрабатываются совместно с шатуном, и поэтому их нельзя переставлять с одного шатуна на другой. На шатунах и крышках шатунов выбиты номера цилиндров. Для охлаждения днища поршня маслом в стержне шатуна и верхней головке выполнены отверстия. Масса поршней, собранных с шатунами, не должна отличаться более чем на 10 г для разных цилиндров. В нижнюю головку шатуна устанавливают тонкостенные шатунные вкладыши. Коленчатый вал отлит из высокопрочного чугуна. Вал имеет восемь противовесов. От осевого перемещения его удерживают упорные полушайбы, установленные на средней шейке. К заднему концу коленчатого вала прикреплен маховик. В отверстие маховика вставлены распорная втулка и подшипник первичного вала коробки передач.

На шатунах и крышках шатунов выбиты номера цилиндров. Для охлаждения днища поршня маслом в стержне шатуна и верхней головке выполнены отверстия. Масса поршней, собранных с шатунами, не должна отличаться более чем на 10 г для разных цилиндров. В нижнюю головку шатуна устанавливают тонкостенные шатунные вкладыши. Коленчатый вал отлит из высокопрочного чугуна. Вал имеет восемь противовесов. От осевого перемещения его удерживают упорные полушайбы, установленные на средней шейке. К заднему концу коленчатого вала прикреплен маховик. В отверстие маховика вставлены распорная втулка и подшипник первичного вала коробки передач.

Двигатели для Волги ГАЗ-21

Когда говорят про двигатель для автомобиля ГАЗ 21, то подразумевают модель ЗМЗ 21. Но серийный выпуск «Волги» начался без участия этого двигателя внутреннего сгорания (ДВС),
На первых образцах «двадцать первой» устанавливался усовершенствованный нижнеклапанный мотор М20 от «Победы». Лишь только спустя некоторое время новый силовой агрегат пошел в серию, прочно заняв лидерство.

Пример классической Волги 21 серого цвета

Немного из истории двигателя ЗМЗ 21

Новый верхнеклапанный двигатель для «Волги» М 21 (в дальнейшем ГАЗ 21) стал разрабатываться еще в 1954 году – поначалу он был оснащен цепной передачей. Но в серию не пошел, впервые доработанный ДВС появился в серии только с середины 1957 года, почти год спустя после начала производства автомобиля.

Сборкой двигателя сначала занимался Горьковский автозавод, но в ноябре 1959 года мотор для «Волги» стали выпускать в городе Заволжье горьковской области. Новый ДВС получил индекс ЗМЗ 21, и был в производстве вплоть до окончания выпуска автомобиля ГАЗ 21 (до 1970 года).

На сегодняшний день модель мотора ЗМЗ 21 могла бы считаться устаревшей, если бы не некоторые моменты. Дело в том, что Ульяновский моторный завод взял за основу модель этого двигателя.

Так выглядит двигатель ЗМЗ 21 установленный на двадцать первой Волге

А в 2000-х годах наконец-то в конструкции исчезла сальниковая набивка, коленвал получил задний сальник от ВАЗ 2108.

Современный трехлитровый ДВС УМЗ также имеет корни ЗМЗ 21, принципиальная схема работы мотора одинакова с прототипом.

Типичные неисправности

Как и любой другой мотор, ЗМЗ 21 имеет свои наиболее уязвимые места. Вот некоторые из них:

1. Течь масла с сальниковой набивки. Пожалуй, это проблема №1 для двигателя. Задний сальник в 50% всех существующих ДВС заволжских двигателей с набивкой течет. Причины течи могут быть разными, и не только по причине не плотности сальника. Задний коренной «пробивает», если забита система вентиляции картерных газов ДВС или неисправна поршневая группа, которая создает избыточное давление в системе вентиляции.
2. Износ направляющих выпускных клапанов. При этом снижается мощность двигателя, двигатель начинает «трещать» – появляется звук, похожий на подсекание прокладки приемной трубы глушителя.
3. Изнашивание верхних латунных втулок шатуна. Почему-то втулки имеют не слишком большой срок службы, со временем поршневой палец начинает «гулять» во втулке. Начинается стук, похожий на перекатывающийся горох. Иногда этот стук путают со стуком распределительной шестерни.
4. «Сырые» кулачки распределительного вала. Этот недостаток был устранен на ЗМЗ 402, где был установлен чугунный вал. Совет – при ремонте мотора ЗМЗ 402 лучше установить такой вал (валы этих моделей между собой полностью взаимозаменяемы).
5. Слабые шпильки крепления головки блока цилиндров. Они имеют диаметр 11 мм, что, видимо, недостаточно для надежной затяжки ГБЦ. Впрочем, на последователях 21-ого мотора этот недостаток частично устранили, установив шпильки большего диаметра (12 мм).

Разборка двигателя

Для проведения капитального ремонта двигателя его сначала демонтируют с автомобиля, а затем разбирают. Итак, порядок разборки:

1. Сначала сливаем моторное масло из поддона двигателя. Для слива откручиваем пробку, находящуюся снизу масляного картера.
2. Разборку начинаем сверху. Отворачиваем клапанную крышку, она крепится на 6 болтах.
3. Откручиваем 4 гайки оси коромысел и демонтируем ось. Вынимаем 8 штанг толкателей.
4. Отворачиваем 10 гаек крепления головки блока цилиндров, и снимаем ГБЦ в сборе с коллекторами и карбюратором.
5. Скручиваем две гайки привода трамблера и вынимаем его.
6. Все, разборка сверху закончена. Переворачиваем двигатель и демонтируем поддон двигателя. Он крепится на 18 гайках. Обычно картер прикипает на месте, поэтому не нужно бояться приложить некоторое усилие для его съема. Главное – открутить все гайки.

Схема электрооборудования ГАЗ-3110

Электрическая схема автомобиля ГАЗ 3110 особой сложностью не отличается, но она может быть разной в зависимости от типа устанавливаемого двигателя. Схема ГАЗ 3110 с установленным двигателем ЗМЗ 406 несколько сложнее, так как она оснащена электронной системой управления двигателем.

Схема системы зажигания двигателя ГАЗ 3110

Электрооборудование ГАЗ 3110

Как и в любом автомобиле, в электросхеме ГАЗ 3110 есть автомобильная проводка с разъемами, различные реле и датчики, предохранители, приборы, а также источники и потребители энергии. Источниками энергии являются генератор и аккумулятор, к потребителям относятся:

Схема конструкции стартера для Газ 3110

На Волге 3110 установлен электронный спидометр. Следует отметить, что на предыдущей модели ГАЗ 31029 спидометр оснащался механическим приводом (тросиком). Также в отличие от 31029 на модели 3110 появился тахометр.

Но на ГАЗовской машине сразу заработать новое устройство без проблем не может, и поэтому со спидометром и тахометром возникали различные неполадки.

У тахометра в первых моделях отмечалась следующая недоработка – стрелка прибора дрожала, показывая количество оборотов. В дальнейшем производитель довел прибор до ума, а владельцам первых авто приходилось своими руками устранять недоделки – впаивать в схему тахометра дополнительный резистор.

Тахометр от Волги 3110

Генератор

Генератор предназначен вырабатывать ток, столь необходимый для питания всех потребителей электроэнергии в автомобиле. В зависимости от модели двигателя, генераторы на «Волгу» устанавливались разные. Мотор ЗМЗ 402 комплектуется генератором на 65 Ампер, а вот у ДВС ЗМЗ 406 мощность генераторов различная, и ток они тоже вырабатывают разный – от 72 до 120 Ампер. Основные производители электрооборудования для «Волги» – «СтартВольт», «Прамо», LKD, КАТЭК, «Динамо».

Стартер

С помощью стартера запускается двигатель, и от того насколько он исправен, зависит, поедет автомобиль или нет. Для моторов 3110 стартеры выпускают многие производители, и они также различаются по мощности.

Так выглядит стартер для автомобиля Волга 3110

Блок предохранителей

На автомобиле ГАЗ 3110 блок предохранителей находится на панели приборов со стороны пассажира. Устроен он чрезвычайно просто – представляет собой две колодки с плавкими предохранителями на 10,15 и 20 Ампер.

Так выглядит блок предохранителей для ГАЗ 3110

Система зажигания

Системы зажигания моторов ЗМЗ 402 и ЗМЗ 406 совершенно разные. В карбюраторном 402-ом моторе присутствуют трамблер, коммутатор и катушка зажигания, а на 406-ом зажиганием управляет электронный блок.

На ЗМЗ 406 трамблера и катушки с коммутатором нет, зато есть различные датчики – распредвала, коленвала, расхода воздуха, дроссельной заслонки, холостого хода.

Неисправности электрооборудования

«Волги» никогда не отличались особой надежностью, и электрооборудование на машине далеко не идеальное по качеству. Какие в основном неисправности электрической части встречаются на ГАЗ 3110:

Электрическая схема стеклоочистителя Волги 3110

• На 406-ом моторе:
  • часто «летит» генератор, не всегда его хватает и на 50 тыс. км;
  • не слишком надежен блок управления двигателем;
  • часто выходит из строя ДМРВ отечественного производства;
  • не отличаются высоким качеством датчик фаз – из-за него увеличивается расход топлива.
• На 402-ом двигателе:
  • Перегреваются и выходят из строя коммутаторы;
  • Катушка зажигания не лучшего качества, недаром автовладельцы с собой в запасе возили коммутатор и катушку в багажнике авто.

Электропроводка тоже нередко подводит хозяев 3110 – ненадежные контакты могут быть в любом соединении. Случаются из-за проводки и пожары в моторном отсеке, правда, чаще виноваты в этом сами автовладельцы. Если под капотом грязь и масло, а с топливных шлангов подтекает бензин, никакая машина не выдержит такого халатного обращения с ней.