Как работает система охлаждения двигателя змз 402

Генератор «Газели» (402 двигатель)

Немного расскажем о навесном оборудовании. Двигатель ЗМЗ-402 комплектуется 65-амперным генератором модели 1631.3701. Это трехфазный синхронный генератор со встроенным выпрямителем на кремниевых диодах. Приводится в действие он посредством ремня от шкива коленвала. Ротор вращается на шариковых подшипниках, что находятся в крышках. Стоит отметить, что смазка на вал ротора заложена на весь его срок службы. Внутри задней крышки имеется выпрямительный блок, что регулирует напряжение. Выпрямитель состоит из шести диодов, что установлены в подковообразные пластины. Данный генератор может выдавать ток от 12 до 14 Вольт. В статоре – две трехфазные обмотки, подключенные друг другу параллельно. Охлаждение – воздушного типа, через окна в крышке.

Для возбуждения на роторе генератора находится обмотка. Ее выводы идут на два медных контакта, что соединяются с кольцами вала ротора. Питание подается через угольные щетки. Среди проблем данного генератора владельцы выделяют малую мощность. Для полноценной эксплуатации необходимо минимум 80 Ампер-часов. Также часто из строя выходят щетки генератора и «шоколадка» (регулятор напряжения).

Карбюратор на «Газели» с 402 двигателем

Что касается системы питания, здесь использовался отечественный карбюратор «Пекар» модели К151. Это штатный элемент, коим укомплектовывались все 402-е двигатели. «Газель» не стала тому исключением.

Как показывает себя К151 в деле? Как отмечают отзывы владельцев, «Пекар» – не самый лучший карбюратор. На «Газели» с 402 двигателем хорошо ведет себя «Солекс». Он не имеет, таких минусов, как «Пекар»:

Расход топлива. С карбюратором К151 «Газель» тратила порядка 25 литров бензина, причем 92-го. Установка «Солекса» позволяет снизить данный параметр примерно на четверть.
Работа двигателя. Как не пытались настраивать «Пекар» автомобилисты, мотор все равно работал неустойчиво. На холостых плавали обороты, при разгоне ощущались провалы. На «Солексе» таких проблем нет.
Ресурс. К151 обладает малым ресурсом. Через 50 тысяч километров он приходил в негодность. Причем К151 не подлежал ремонту – попытки установить ремкомплект были тщетными. Мотор работал еще хуже. Кстати, К151 мог выйти из строя и раньше. Известная болезнь – заклинивание заслонки вторичной камеры. «Солекс» имеет вдвое больший ресурс и легко поддается ремонту.

Модификации

ЗМЗ 402.10 – самый массовый двигатель со степенью сжатия 8.2, использует 92-й бензин. Применялся для установки на всех автомобилях Волга (ГАЗ-24, ГАЗ-2410, ГАЗ-3102, ГАЗ-31029, ГАЗ-3110 ранних выпусков); ЗМЗ 4021.10 — вариант со сниженной степенью сжатия до 6.7, под 76-й бензин; ЗМЗ 4022.10 — форкамерный двигатель. Мотор очень редкий имеет массу отличий и, по сути, является экспериментальным, поэтому в 1992 году, производство форкамерных двигателей было прекращено по причине дороговизны производства и неудовлетворительных показателей; ЗМЗ 4025.10 — предназначен для автомобилей семейства Газель (тот же 4021.10); ЗМЗ 4026.10 — предназначен для автомобилей семейства Газель (тот же 402.10).

Состав системы охлаждения Газели

Любая система охлаждения двигателя состоит из определённых компонентов, каждый из которых выполняет свою функцию. Так, чтобы понять с чего состоит вся структура системы и предназначение узлов, не достаточно посмотреть на схему. Рассмотрим, все детали, а также их характеристики.

Радиатор

Радиатор является одной из незаменимых частей системы охлаждения. Именно в этом элементе происходит охлаждение охлаждающей жидкости, которая циркулирует по системе. На Газели зачастую устанавливается радиатор алюминиевой конструкции, в котором в три ряда идут трубки.

Он имеет входное и выходное отверстие, где в первое входит горячая «охлаждайка», а со второго выходит остывшая жидкость. Охлаждение происходит за счёт встречного потока ветра, который проходит сквозь деталь.

Электровентилятор

На помощь радиатору, если он не справляется, приходит вентилятор охлаждения, который срабатывает автоматически, когда температура жидкости в системе доходит до 105 градусов. При этом, вентилятор достаточно быстро и эффективно охлаждает соты радиатора, а когда температура упала, он выключается.

Включение и выключение данного узла проводится при помощи датчика температуры охлаждающей жидкости и электронного блока управления двигателем, который регулирует все процессы работы мотора.

Термостат

Термостат — один из элементов, который знакомый почти всем автомобилистам. Элемент помогает прогревать двигатель, а также охлаждать его. Как известно у автомобильных двигателей существует два круга охлаждения, каждый из которых выполняет свою функцию. Так, если термостат закрыт, то жидкость циркулирует по малому кругу без участия радиатора.

Обычно, эта система необходима для быстрого и эффективного прогрева силового агрегата. Когда термостат открывается (при 65-70 градусах), то ОЖ начинает циркулировать через радиатор, что позволяет ей не перегреваться.

Датчик температуры

Датчик температуры — единственная электрическая часть системы охлаждения двигателя, которая считывая данные о температуре системы, отправляет их в электронный блок управления двигателем. Впоследствии «мозги» на основе полученных данных принимают решение о включении вентилятора охлаждения или нет.

Расширительный бачок

Расширительный бачок — пластиковая ёмкость, которая располагается выше остальных элементов системы охлаждения и показывает уровень «охлаждайки» в моторе. Кроме этого, в него выдавливается лишнее количество жидкости с системы.

Пробка расширительного бачка

Очень важным элементом охлаждения является — пробка расширительного бачка, поскольку именно через неё будет выдавливать горячую или кипящую ОЖ в случае перегрева силового агрегата. Также служит клапаном, который показывает наличие проблем в системе охлаждения.

Водяной насос

Один из самых важных элементов мотора — водяной насос или просто помпа. Этот узел обеспечивает циркуляцию ОЖ по всей системе. Чем быстрее работает помпа, тем быстрее происходит охлаждение движка.

Привод помпы производится при помощи ремня генератора, который приводится в действие от шкива коленчатого вала. На двигателях Газель 405 установленный современный водяной насос, не разборной, поэтому, при выходе со строя — элемент меняется в сборе.

Патрубки

На 405 моторах установлены патрубки, которые соединяют узлы системы между собой и обеспечивают циркуляцию жидкости. Родные патрубки — резиновые и при воздействии перепада температур зачастую расходятся, поэтому многие автолюбители стараются заменить их — на силиконовые, которые не дешёвые.

Радиатор печки

Использование радиатора печки — сезонное явление. Конечно, если смотреть со стороны охлаждения двигателя, то отопитель поглощает достаточное количество вырабатываемого тепла. Но, этот узел используется только в зимний период. При поломке термостата и электровентилятора печку используют, как дополнительный узел охлаждения, но в летнее время года это создаёт значительный дискомфорт.

система охлаждения ЗМЗ-402

Работающий двигатель выделяет большое количество тепловой энергии. Максимальная температура внутри камеры сгорания поднимается до 2500 градусов Цельсия. Этот избыток тепла нужно как-то отводить. Если этого не сделать, мощность двигателя будет падать, масло будет выгорать, что приведет к повышению трения, износу и заклиниванию деталей двигателя.

При этом нельзя также слишком переостудить двигатель. Переохлаждение приведет к повышенному потреблению топлива. Низкие температуры также негативно отразятся на эффективности специальных присадок в масле

Поэтому инженеры конструкторы уделяют большое внимание разработке системы охлаждения для оптимального отвода тепла на всех режимах работы силового агрегата

Существует два способа отведения излишков тепла – воздушное охлаждение и жидкостное. Воздушное охлаждение применяется на мопедах, мотоциклах и очень редко – на автомобилях.

Жидкостное охлаждение на автомобилях применяется гораздо чаще. Такие системы позволяют отопление салона за счет тепла, выделяемого двигателем. Стоит особо отметить, что жидкостное охлаждение позволяет охлаждать двигатель более равномерно.

В качестве охлаждающей жидкости обычно используется антифриз. Это – вода смешанная с этиленгликолем и разнообразными присадками для снижения коррозии и т.п. Рубашка охлаждения – это каналы, по которым прокачивается охлаждающая жидкость. Эти каналы проходят через блок цилиндров и головку блока двигателя. После прохождения через такие каналы жидкость нагревается и через патрубки поступает в радиатор, где охлаждается потом воздуха.

Рубашка охлаждения и радиатор заполняются охлаждающей жидкостью через заливную горловину, закрывающуюся пробкой. В пробке имеются специальные клапаны, через которые система охлаждения сообщается с атмосферой. Такая система называется закрытой. В закрытой системе охлаждения поддерживается избыточное давление(до100кПа). Оптимальным температурным режимом двигателя является такой, при котором температура охлаждающей жидкости находится в пределах 80–110°С. Повышенное давление в системе охлаждения поднимает температуру кипения до 120°С, вследствие чего происходит меньшее выкипание жидкости. Антифризы меняют свой объем при изменении температуры: при нагревании объем увеличивается, а при охлаждении уменьшается. Для компенсации температурного изменения объема служит расширительный бачок, подключаемый к системе охлаждения. При работе двигателя охлаждающая жидкость принудительно циркулирует в системе охлаждения с помощью насоса, который приводится в действие от коленчатого вала или от электродвигателя. Охлаждающая жидкость соприкасается с нагретыми стенками цилиндров и головками блока, после чего поступает в радиатор. Движение воздуха через радиатор обеспечивается встречным напором при движении автомобиля и принудительно — с помощью вентилятора. Для того, чтобы система охлаждения обеспечивала оптимальный температурный режим и быстрый прогрев двигателя после пуска, в контур циркуляции жидкости включают специальное устройство — термостат. В термостате имеется клапан, управляемый теплочувствительным элементом. Пока жидкость в системе охлаждения холодная, клапан термостата закрыт, и жидкость циркулирует по так называемому малому кругу циркуляции — от насоса по рубашке охлаждения, минуя радиатор. Поскольку жидкость не попадает в радиатор и не охлаждается в нем, она быстро нагревается. Когда температура жидкости поднимается до оптимальной, клапан термостата открывается, и жидкость начинает проходить через радиатор и охлаждаться в нем (большой круг циркуляции). Проходное сечение термостата изменяется при изменении температуры, и это дает возможность в определенных пределах автоматически регулировать температурный режим двигателя.

Технические характеристики

Прежде чем перейти непосредственно к рассмотрению характеристики охлаждающей системы ЗМЗ 402, стоит рассмотреть основные технические характеристики силового агрегата. Волговский мотор считался в Союзе одним из самых надёжных. Несмотря на высокий расход, двигатель 402 полюбился многим автомобилистам. Итак, рассмотрим, основные характеристики двигателя ЗМЗ 402, а также устройство работы:

Наименование	Характеристика
Изготовитель	ЗМЗ
Модель	ЗМЗ 24, ЗМЗ 24Д
Модификации	ЗМЗ 4021, ЗМЗ 4022, ЗМЗ 4025, ЗМЗ 24С
Тип мотора	Бензиновый
Тип впрыска	Карбюратор
Конфигурация	4-цилидровый рядный продольный ДВС
Мощность двигателя	95 л.с.
Количество цилиндров	4
Количество клапанов	8
Диаметр поршня	92 мм
Ход поршня	92 мм
Охлаждение	Жидкостное
Материал блока и головки	Алюминий
Ресурс	300 000 км
Порядок работы цилиндров	1-2-4-3
Система зажигания	Контактная или бесконтактная

Принцип работы

Эта деталь функционирует по центробежному принципу. Его местонахождение впереди самого цилиндрических блоков. Он будет работать от движения шкива вала при помощи поликлинового ремня. Насос призван обеспечивать постоянное движение жидкости, которая охлаждает двигатель. Тепловой режим здесь будет задан теми условиями, которые диктуют датчик и термостат, включающий радиаторный вентилятор. Как распределяются потоки у жидкости? Ими будет управлять как раз деталь термостата, имеющая два клапана (известных под названиями основного и байпасного). Схема работы будет следующей: 1 . Когда двигатель холодный, то клапан основного значения будет закрытым. В этом случае жидкость для охлаждения будет циркулировать по маленькому кругу: он начинается в рубашке охлаждения и головке блока цилиндров, а дальше проходит мимо радиатора двигателя. Здесь случае жидкость будет возвращаться к насосу.2 . А уже при температурном показетле от 80 °С откроется клапан основного значения у термостата – жидкость пойдет по большому циклу. В этом случае клапан байпасный у термостата закроется. Когда будет порог в 94°С, основной клапан станет открытым полностью, зато закроется второй. Смесь начнет циркулировать через охладительную “рубашку”, потом зайдет в основной клапан. Следующим пунктом будет радиатор у двигателя. Так образуется большой круг. Жидкость, пройдя через сам радиатор обязательно охладится, а часть её тепла уйдет в окружающий воздух.

Описание

Двигатель ЗМЗ-402 – один из самых массовых, которые когда-либо выпускались в Заволжье. Этот мотор имеет алюминиевый блок с «мокрыми» чугунными гильзами. Распределительный вал находится внизу. Данный агрегат выпускался серийно с 1981 по 2006 гг. Изначально 402 двигатель для «Газели» не предусматривался. Это был модернизированный мотор 24Д, который ставится на советскую «Волгу». Среди существенных отличий 402-го мотора стоит отметить измененный выпускной коллектор, иной подъем распредвала (он стал выше на 0,5 миллиметра) и масляный насос. В остальном ЗМЗ-402 был копией мотора 24Д – двигателя из 50-х. О проблемах ДВС мы расскажем позже. Кстати, схема двигателя «Газели» (402 ЗМЗ) есть на фото в нашей статье.

Установка ЗМЗ 405 вместо УМЗ 4216

Многие «Газели» и сейчас комплектуются 123-сильным ДВС УМЗ 4216. Как ни обидно, но мотор не надежен, и на него много нареканий. Часто получается так, что автовладельцы, намучавшись с УМЗ, решаются на перестановку силового агрегата.

Мотор нетрудно переставить и своими руками. Схема замены и принцип практически не отличается от схемы установки мотора ЗМЗ 406 вместо ЗМЗ 402. Как ни парадоксально, но и хваленые турбодизели «Камминз» иногда снимают и вместо них монтируют ЗМЗ 405. Cummins – в целом хороший мотор, но от российской солярки его ресурс до капитального ремонта значительно сокращается.

Готовый к установке на Газель мотор МЗ 405

Ремонт дизеля обходится в «копеечку» – «капиталка» 405-ого получается гораздо дешевле. К тому же, многие запасти на Заволжкий мотор можно купить б/у – по объявлениям на «Авито» продают любые запчасти, и предложений более чем достаточно.

Ремонт основных узлов

Ремонт деталей и всей системы охлаждения двигателя можно найти в мануалах по ремонту ЗМЗ 405. Самыми частыми поломками системы становятся — водяной насос и термостат. Замена помпы проводится достаточно просто:

Сливаем охлаждающую жидкость.
Демонтируется приводной ремень.
Откручиваются болты крепления водяного насоса.
Демонтируется старая помпа и устанавливается новый насос

Важно не забыть установить прокладку.
Устанавливаем ремень на посадочное место.
Заливаем ОЖ в систему.

Замена термостата проводится по аналогии с помпой, только сам элемент расположен в корпусе, который состоит из двух элементов. Чтобы поменять необходимо всего лишь слить жидкость и отсоединить патрубок. Затем снимаем крышку и меняем непосредственно термостат.

Генератор «Газели» (402 двигатель)

ГАЗ 31 ЗМЗ непростые 3 литра › Бортжурнал › Система охлаждения 402GT. Часть 2.

Поездив некоторое время с переделанным движком, показалось что система охлаждения работает в перегруженном состоянии. Довольно часто включается вентилятор, особенно в пробках в жару. Набегающего потока стало маловато. В средней части его частично перекрывают масло и гур радиаторы с доп вентилятором. В нижней части и вовсе щель под 3-4 см. В последнее время многие начали ставить диффузор на электровентилятор, отзывы только положительные. Я же эту тему видел еще давно на сайте volga-gaz про инжектирование умз 421, но как говорится видел да забыл. Вернее в голову не приходило. Прикрепил электровентилятор к диффузору просто на болты м8 с большими шайбами. Усиливать ничего не стал, пластик довольно крепкий и на нем около дырок есть ребра жесткости. Так что все и так прекрасно держится.

Минус этого решения только один, сам вентилятор пришлось утапливать ближе к радиатору, иначе моторчик упирается в помпу.

В итоге между радиатором и крыльчаткой сантиметра 4, а хотелось бы под 10=). Найти бы электромоторчик более низкопрофильный =). А то толку от диффузора процентов на 50 меньше, чем если бы вентилятор стоял бы дальше от радиатора. Но все же эффект есть, чувствуется что поток через радиатор идет по большей площади чем без диффузора. Охлаждается по ощущениям тоже быстрее, что уже хорошо.

Для того что бы радиатор лучше охлаждался в движении на скорости, я сделал направляющий лист из оцинковки. На 3110 заводской идет какой то хрен знает кем спроектированный. Может у меня такой был. С машины он был давно снят. А выглядело сие чудо так.

Далее. Многие знают проблему 402го двигателя — 4й цилиндр охлаждается хуже остальных, и как бы получается локальные перегрев. Все эта проблема из за системы циркуляции охлаждающей жидкости.

Первый тройник вставляем в шланг между задней частью ГБЦ («танчик») и печкой.

Второй после выхода с печки до помпы.

Еще более правильно будет, если забор на помпе с печки переделать. Поставить дополнительный штуцер в патрубок помпы, где идет основной забор жидкости и подцепить туда забор с печки. Таким образом циркуляция будет еще лучше. И никакая электропомпа не нужна будет. Себе сделаю так, но ближе к зиме.

Попутно поменял датчик включения вентилятора на 92-87 (до этого было 87-82, показалось что рановато включается).

Так вот, эффект от проделанной работы следующий. Датчик указателя температуры у меня стоит на задней части ГБЦ на «танчике», там где типа самая высокая температура. При датчике 87-82 температура при включении вентилятора на указателе была порядка 90 град. Сейчас же при более позднем срабатывании вентилятора (92-87) температура на шкале приборов 82-83 гр.

Таким образом обход печки с нормализацией циркуляции в задней части мотора дало снижение температуры порядка 8-10гр! на 4м цилиндре.

Источник

Технические характеристики

Итак, ЗМЗ-402 – это бензиновый рядный четырехцилиндровый мотор с рабочим объемом в 2440 кубических сантиметров. Агрегат имеет простейшую карбюраторную систему питания с механическим бензонасосом.

Система ГРМ – восьмиклапанная, с цепным приводом от коленчатого вала. 402 двигатель «Газели» имеет 92-миллиметровый ход поршня. Диаметр цилиндров – тоже 92 миллиметра, ввиду чего мотор имел малую степень сжатия и компрессию. В норме данный параметр составлял 8,2 килограмм на кубический сантиметр. Критическим считался показатель в 6,7 килограмм. Наряду с низкой степенью сжатия, 402 двигатель «Газели» отличался малой мощностью. Максимальная мощность, которая достигалась при 4,5 тысячах оборотов – 100 лошадиных сил. Крутящий момент – 182 Нм при 2,5 тысячах оборотов. И если для «Волги» этого параметра еще было достаточно, то для «Газели» уже нет. Машина была чувствительная к малейшим перегрузам. Восьмиградусные подъемы казались для нее настоящим испытанием. Рекомендуемое производителем масло – 5w30-15w40. При замене необходимо лить до шести литров. Регламент замены масла – десять тысяч километров. Но автомобилисты рекомендуют это делать раньше, на восьми тысячах.

Технические характеристики

Смотреть галерею

Вывод

Система охлаждения 402 мотора простая и имеет только основные элементы. Поэтому, ремонтировать данный узел достаточно просто своими руками, что и делают большинство автолюбителей. В систему охлаждения входят такие элементы: радиатор, вентилятор, водяной насос, термостат, расширительный бачок, патрубки, водяная рубашка и система отопления.

Согласно рекомендации завода-изготовителя охлаждающую жидкость следует заменять через два года эксплуатации или же через 60 тыс. км пробега, в зависимости, что наступит раньше

Если охлаждающая жидкость изменила цвет на рыжий, замените ее, так как такое изменение указывает, что выработались ингибирующие присадки и жидкость стала агрессивной по отношению к деталям системы охлаждения.

Отворачиваем пробку расширительного бачка и открываем краник отопителя.

Опустив шланг сливного крана радиатора в емкость (объемом не менее 6 л), открываем кран и сливаем охлаждающую жидкость.

Сняв шланг с крана радиатора и надев на краник, расположенный на левой стороне двигателя, сливаем остатки охлаждающей жидкости из блока цилиндров.

Закрываем сливные краники.

Через расширительный бачок заполняем систему водой.

Прогреваем двигатель до 80–90°С. Сливаем воду и, залив свежую, промываем систему охлаждения еще раз.

Чтобы заполнить систему без воздушных пробок, отстегиваем ремень крепления расширительного бачка и, поднимаем его вверх, насколько позволяет длина шлангов, и медленно, непрерывной струей заливаем в него охлаждающую жидкость.

Если жидкость медленно уходит из бачка, несколько раз сжимаем отводящий шланг радиатора.

Заполнив бачок до положенного уровня, устанавливаем его на место.

Доливаем жидкость и устанавливаем пробку на бачок.

Дав двигателю остыть, проверяем уровень охлаждающей жидкости.