Двигатель ЗМЗ-402

Бензиновый, карбюраторный, 4-цилиндровый двигатель с рядным расположением цилиндров и алюминиевым блоком.
Простой и неприхотливый, он несложен в техническом обслуживании и не требует высокой квалификации обслуживающего персонала.
Для снижения загрязнения окружающей среды двигатель оборудован системой рециркуляции отработавших газов.

Двигатель ЗМЗ-402.10 предназначен для установки на легковые автомобили среднего класса. Двигатель ЗМЗ-4026.10 предназначен для установки на грузовые автомобили малой грузоподъемности.

Модификации двигателя ЗМЗ-402

Конструкция двигателя ЗМЗ-402

Описание конструкции

Двигатель ЗМЗ-402 карбюраторный, четырехцилиндровый. Блок цилиндров изготовлен из алюминиевого сплава. Гильзы цилиндров чугунные, съемные. Крышки коренных подшипников и картер сцепления обработаны в сборе с блоком и поэтому они не взаимозаменяемы.

Коленчатый вал двигателя чугунный, пятиопорный, динамически отбалансирован с маховиком и ведущим диском сцепления. Осевое перемещение вала ограничено двумя упорными шайбами, расположенными по обеим сторонам переднего коренного подшипника.

Распределительный вал с пятью опорными шейками разного диаметра установлен в блоке цилиндров. На валу нарезана шестерня привода датчика-распределителя зажигания и масляного насоса.

Привод распределительного вала осуществляется через текстолитовую или полиамидную шестерню, находящуюся в зацеплении с шестерней коленчатого вала. Кулачки распределительного вала воздействуют на толкатели. Штанги толкателей через коромысла приводят в действие клапаны.

Система смазки двигателя — комбинированная. Для охлаждения масла установлен масляный радиатор. При давлении в системе 0,7–0,9 кгс/см2 предохранительный клапан открывается и масло поступает в радиатор, а затем сливается в картер двигателя. Для отключения масляного радиатора предусмотрен кран. При положении ручки вдоль шланга – он открыт.

Система охлаждения — жидкостная, закрытая. Перед радиатором установлен дополнительный электровентилятор.

Впускной трубопровод подогревается отработавшими газами. Регулятор подогрева имеет два положения – “зима” и “лето”.

Где: 1 – пробка маслосливная; 2 – поддон картера; 3 – коленчатый вал; 4 – шатун; 5 – картер; 6 – поршневой палец; 7 – поршень; 8 – выпускной коллектор; 9 – гильза цилиндра; 10 – прокладка головки блока цилиндров; 11 – впускной трубопровод; 12 – головка блока цилиндров; 13 – клапан; 14 – крышка головки блока цилиндров; 15 – коромысло клапана; 16 – ось коромысел; 17 – штанга; 18 – датчик-распределитель; 19 – свеча зажигания; 20 – толкатель; 21 – распределительный вал; 22 – шестерня привода масляного насоса и датчика-распределителя; 23 – стартер; 24 – масломерный щуп; 25 – валик привода масляного насоса; 26 – масляный насос;

ГАЗ-3110

Двигатель ЗМЗ-402

Двигатели ЗМЗ 402-й серии — неприхотливы в эксплуатации и достаточно просты в техническом обслуживании. Бензиновые, с карбюратором, имеют по 4 в ряд расположенных цилиндра. Устанавливались преимущественно на автомобили ГАЗ: «Волгу» и «Газель».

В конструкции двигателя учтено удобство обслуживания его в процессе эксплуатации. С левой стороны двигателя расположены бензиновый насос 11, стартер 13, распределитель зажигания 8, указатель давления масла и датчик 29 указателя давления масла, масляный фильтр 30, фильтр 32 тонкой очистки топлива, свечи 6 зажигания, с правой стороны — генератор 16, газопровод с сектором 14 регулирования подогрева смеси, сливной кран охлаждающей жидкости с тягой 17, кран отопителя кузова, датчик температуры воды и карбюратор 3. Смазка подшипников насоса охлаждающей жидкости осуществляется через пресс-масленку с правой стороны двигателя. Достаточность количества нагнетаемой смазки определяется визуально по выходу смазки из контрольного отверстия на корпусе насоса. Регулирование зазора между коромыслами и клапанами производится при снятой крышке коромысел; доступ к ним очень удобен.

Схема двигатель ЗМЗ-402

Рабочий объем силового агрегата — 2,445 л, что позволяет развивать мощность в 100 л. с. или 73,5 кВт. Степень сжатия составляет 8,2 — это позволяет использовать бензин марки АИ-92. Диаметр цилиндров и ход поршней — 92 мм. Общая масса агрегата — 181 кг. Выхлопная система имеет в составе рециркуляцию выхлопных газов, что значительно снижает загрязнение окружающей среды и позволяет соответствовать нормам.

Головка блока ЗМЗ-402

Блок цилиндров составляет одно целое с верхней частью картера. Он отлит под давлением из высокопрочного алюминиевого сплава. Блок цилиндров разделен на две части горизонтальной перегородкой, в которой сделаны четыре отверстия для установки гильз цилиндров. Верхняя часть образует общую для всех цилиндров охлаждающую рубашку. По контуру рубашки имеется десять бобышек для шпилек крепления головки цилиндров. Нижняя (картерная) часть блока разделена на четыре отсека поперечными перегородками, в которые устанавливаются коренные подшипники коленчатого вала.

Каждая чугунная крышка подшипников закрепляется к блоку с помощью двух 12-мм шпилек. Так как расточка блока происходит вместе с крышками, их нельзя менять местами. Поэтому для удобства им присвоены номера, выбитые на всех, кроме 1-й и 5-й.

К передней части блока закрепляется крышка ГРМ, выполненная из алюминиевого сплава. А к задней — картер сцепления. Все соединения притягиваются болтами крепления через паронитовые прокладки. 402 двигатель имеет общую для 4 цилиндров алюминиевую головку. Крепление к блоку производится десятью 12- мм шпильками. Прокладка ГБЦ изготавливается из асбеста, покрытого графитом, и окантовывается армированным каркасом. Её минимальная толщина составляет 1,5 мм.

Коленчатый вал — пятиопорный, с большой рабочей поверхностью как шатунных, так и коренных подшипников. Вследствие этого удельные нагрузки на подшипники сравнительно малы. Вкладыши коренных и шатунных подшипников изготовлены из стальной ленты, залитой алюминиевым сплавом. Такие вкладыши способны воспринимать большие нагрузки, сохраняя высокую работоспособность.

Распределительный вал опирается на пять подшипников, выполненных из сталебаббитовой ленты. Седла клапанов изготовлены из легированного чугуна высокой твердости, выдерживающего высокую температуру и ударные нагрузки. Направляющие втулки клапанов выполнены из металлокерамики с высокими износостойкими качествами. Клапаны изготовлены из жаропрочной стали: фаска тарелки выпускных клапанов заправлена более жаропрочным сплавом. Все ответственные поверхности, подвергающиеся истиранию (кулачки и шейки распределительного вала, наконечники штанг толкателей, толкатели, коромысла, регулировочные винты коромысел и т. д.), изготовлены из специального материала и подвергнуты термической обработке. В верхнюю часть цилиндра установлены вставки, выполненные из кислотоупорного износоустойчивого чугуна. Все трущиеся поверхности смазываются под давлением. В системе смазки установлен полнопоточный фильтр тонкой очистки с бумажным фильтрующим элементом.

У модификаций 402.10 и 4021.10 головки блоков разной толщины. Это объясняется различными объемами камер сгорания. По сути, головка 402.10 получается путём фрезирования нижней кромки головки 4021.10 на 3,6 мм.

Волга двигатель 402 схема двигателя

Двигатели ЗМЗ-402 устанавливают на автомобили «Волга», «УАЗ», «Газель»

Двигатели неплохо зарекомендовали себя во время эксплуатации. Неприхотливые и легко ремонтируемые, в гаражных условиях.

Двигатели рядные четырехцилиндровые, оборудованы карбюраторами и бесконтактной системой зажигания.

Оба аналогичны по конструкции, но двигатель мод. 4021 дефорсированный.

Рис. 1. Вид двигателей мод. 402 и 4021 с левой стороны

Рис. 2. Вид двигателей мод. 402 и 4021 с правой стороны

Рис. 3. Поперечный разрез двигателей мод. 402 и 4021

Блок цилиндров отлит из алюминиевого сплава. В него вставлены гильзы цилиндров, отлитые из износостойкого чугуна.

В нижней части блока выполнены пять опор коренных подшипников.

Крышки коренных подшипников изготовлены из ковкого чугуна и крепятся к блоку двумя шпильками.

Крышки подшипников обрабатывают совместно с блоком, поэтому их нельзя менять местами.

Крышка первого подшипника обработана по торцам совместно с блоком для установки двух упорных шайб для ограничения осевого перемещения коленчатого вала.

На крышках 2-го, 3-го и 4-го подшипников выбиты их порядковые номера. К переднему торцу блока крепится крышка распределительных шестерен, отлитая из алюминиевого сплава, в которую вставлена манжета коленчатого вала.

К заднему торцу блока крепится картер сцепления. Снизу к блоку крепится масляный картер, сверху — головка блока цилиндров.

Головка блока отлита из алюминиевого сплава. В ней вертикально установлены впускные и выпускные клапаны.

Привод клапанов осуществляется от распределительного вала, расположенного в блоке цилиндров, через толкатели, штанги и коромысла.

Ось коромысел клапанов установлена в головке блока на стойках.

В головке блока с большим натягом установлены седла и направляющие втулки клапанов.

В нижней части головки блока выполнены камеры сгорания. Головки блоков двигателей мод. 402 и 4021 отличаются по объему камер сгорания и высоте.

Высота головки блока двигателя мод. 402 равна 94,4 мм, мод. 4021 — 98 мм. Сверху головка блока закрыта выштампованной из листовой стали крышкой.

Поршни отлиты из алюминиевого сплава, донышко поршня плоское. 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.

Верхнее компрессионное кольцо отлито из высокопрочного чугуна.

Рабочая поверхность этого кольца покрыта слоем хрома для увеличения износостойкости.

Рабочая поверхность нижнего компрессионного кольца, отлитого из серого чугуна, покрыта слоем олова, что улучшает его приработку.

На внутренней поверхности этого кольца есть проточка.

Кольцо должно устанавливаться этой проточкой вверх, к днищу поршня.

Маслосъемное кольцо состоит из четырех элементов: двух стальных дисков и двух расширителей, осевого и радиального.

Рабочая поверхность дисков покрыта слоем хрома. Поршень крепится к шатуну поршневым пальцем «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 втулка из оловянистой бронзы.

Нижняя головка шатуна с крышкой, которая крепится двумя болтами. Гайки шатунных болтов стопорятся герметиком «Унигерм–9».

Крышки шатунов обрабатывают совместно с шатуном, поэтому их нельзя переставлять с одного шатуна на другой.

На шатунах и крышках шатунов выбиты номера цилиндров.

В стержне шатуна у нижней головки выполнено отверстие для смазывания зеркала цилиндра.

Это отверстие должно быть направлено вправо в сторону, противоположную распределительному валу.

Масса поршней, собранных с шатуном, не должна отличаться более чем на 12 г для разных цилиндров.

В нижнюю головку шатуна устанавливают тонкостенные шатунные вкладыши.

Коленчатый вал отлит из высокопрочного чугуна. От осевого перемещения вал удерживается упорными шайбами, установленными на передней шейке.

В заднем торце вала есть гнездо для установки шарикового подшипника первичного вала коробки передач. К заднему концу коленчатого вала четырьмя болтами крепится маховик, отлитый из серого чугуна.