Двигатели на автомобиле ГАЗ 3102 ( часть II )

Самый массовый двигатель ЗМЗ 402 - ЗМЗ 4021 ( 1992 г.- 2002 г. )

Двигатели 402 и 4021 выпускаются на Заволжском моторном заводе, разработаны на базе и взамен двигателей 24Д и 24-01. Двигатели умеренно форсированы по мощности и частоте вращения, что обусловливает невысокие нагрузки на поршень и гильзу, а также невысокую среднюю скорость поршня. Это обеспечивает малое изнашивание цилиндрапоршневой группы и высокую долговечность узла.


Коленчатый вал пятиопорный с большой рабочей поверхностью как шатунных, так и коренных подшипников, вследствие этого удельные нагрузки на подшипники сравнительно невелики.
Вкладыши коренных и шатунных подшипников изготовлены из стальной ленты, залитой алюминиевым сплавом. Такие вкладыши способны воспринимать большие нагрузки, сохраняя высокую работоспособность. Распределительный вал выполнен из отбеленного чугуна, что обеспечивает высокую износостойкость пары кулачок-толкатель. Седла клапанов изготовлены из легированного чугуна высокой твердости, выдерживающего высокую температуру и ударные нагрузки. Направляющие втулки клапанов выполнены из металлокерамики с высокими износостойкими свойствами. Материал клапанов - жаропрочная сталь, фаски тарелок выпускных клапанов направлены более жаропрочным сплавом. Все ответственные поверхности, подвергающиеся истиранию (кулачки распределительного вала, наконечники штанг толкателей, толкатели, коромысла, регулировочные винты коромысел и т.д.), изготовлены из специальных материалов и подвергнуты термической обработке. Гильзы цилиндров изготовлены из специального легированного чугуна и не имеют вставки в верхней части. Алюминиевые поршни имеют залитую терморегулирующую вставку и бочкообразный профиль из высокопрочного чугуна с хромированной рабочей поверхностью юбки. Верхние поршневые кольца изготовлены из высокопрочного чугуна с хромированной рабочей поверхностью. Все основные трущиеся поверхности смазываются под давлением.

В смазочной системе установлены масляный насос высокой производительности и полнопоточный фильтр тонкой очистки с бумажным фильтрующим элементом.

Система охлаждения имеет принудительную циркуляцию охлаждающей жидкости по блоку цилиндров и по головке блока цилиндров.

В результате указанных конструктивных и технологических мер ресурс двигателя до капитального ремонта составляет 250 тыс. км пробега автомобиля по дорогам первой категории. При данной конструкции газопровода с подогревом центральной части впускной трубы отработавшими газами, обеспечивающей равномерное распределение горючей смеси по цилиндрам, а также с настроенной системой выпуска отработавших газов, при оптимальных фазах открытия и закрытия клапанов двигатели развивают мощность 73,5 и 66,2 кВт при частоте вращения 4500 об/мин. В конструкции двигателя учтено удобство обслуживания его в процессе эксплуатации. С левой стороны двигателя расположены бензиновый насос, стартер, датчик-распределитель зажигания, указатель уровня масла, кран масляного радиатора, датчик аварийного давления масла, масляный фильтр, фильтр тонкой очистки топлива, свечи зажигания, с правой стороны - генератор, газопровод с сектором регулирования подогрева смеси, сливной кран охлаждающей жидкости, датчик указателя давления масла и карбюратор. В жидкостном насосе установлен подшипник, который при сборке заполняется смазкой, и в процессе эксплуатации добавления смазки не требуется. Регулировка зазора между коромыслами и клапанами производится при снятой крышке коромысел. В конструкции двигателя также предусмотрена возможность легкого ремонта. Для этой цели цилиндры выполнены в виде отдельных деталей "мокрых" гильз, легко вставляемых в блок цилиндров, а коренные и шатунные подшипники имеют тонкостенные сталеалюминевые вкладыши, которые можно заменить, не прибегая к услугам ремонтных заводов, а иногда даже не снимая двигателя с автомобиля. Для изготовления деталей двигателя широко используются алюминиевые сплавы, кроме такой традиционно алюминиевой детали, как поршень, из алюминиевого сплава изготовлены основные корпусные детали, блок цилиндров и картер сцепления, головка цилиндров, крышка распределительных шестерен, корпус водяного насоса, корпус и крышка термостата, корпус масляного насоса, корпус крышка масляного фильтра, впускная труба. В результате широкого применения алюминиевых сплавов двигатель в сборе с оборудованием, сцеплением, коробкой передач (но без воздушного фильтра и вентилятора) весит только 205 кг.

Технические характеристики ЗМЗ-402 :

Количество цилиндров - 4
Рабочий объем цилиндров, л - 2,445
Степень сжатия - 8,2:1
Диаметр цилиндра, мм - 92
Ход поршня, мм - 92
Номинальная мощность (брутто) при частоте вращения коленчатого вала мин-1, кВт (л.с.) - 73,5 (100)4500
Максимальный крутящий момент (брутто) при частоте вращения коленчатого вала мин-1, Нм (кгсм) - 182,4 (18,6)2400-2600
Минимальный удельный расход топлива, г/кВт (г/лсч) - 292,4 (215)
Расход масла на угар, % от расхода топлива - 0,4
Масса, кг - 181
Октановое число бензина - 92

Внешняя скоростная характеристика

Mk - крутящий момент

N - мощность

q - удельный расход топлива

*

Технические характеристики ЗМЗ-4021 :

*

Количество цилиндров - 4
Рабочий объем цилиндров, л - 2,445

Степень сжатия - 6,7:1

Диаметр цилиндра, мм - 92

Ход поршня, мм - 92

Номинальная мощность (брутто) при частоте вращения коленчатого вала мин-1, кВт (л.с.) - 66,2 (90)4500

Максимальный крутящий момент (брутто) при частоте вращения коленчатого вала мин-1, Нм (кгсм) - 172,6 (17,6)2400-2600

Минимальный удельный расход топлива, г/кВт (г/лсч) - 292,4 (215)

Расход масла на угар, % от расхода топлива - 0,4

Масса, кг - 181

Октановое число бензина - 76

Двигатель в подкапотном пространстве автомобиля Волга