ЗMЗ-402: технические характеристики

ЗMЗ-402: технические характеристики

Более шести миллионов единиц за годы выпуска

Осень 2017 года была отмечена такой новостью: входящий в холдинг «Соллерс» Заволжский моторный завод официально объявил об окончательном снятии с производства одной из наиболее массовых в истории моделей – самого «каноничного» «Волговского» мотора «3M3-402». Вообще, для автозаводов данная модель не производилась уже с 1997-го года,  и последнее десятилетие 402-й двигатель делали сугубо для удовлетворения спроса вторичного рынка. Который (спрос), доказывая, что ничто не вечно под Луной, по-видимому, совершенно иссяк. Последний, 6 125 136-й экземпляр двигателя «3M3-402» был выпущен 10 октября 2017 года. И отправился, по сообщению пресс-службы предприятия, вовсе не в музей, а к потребителю. Все подробности о моторах «3M3-402» далее.

Содержание

1. Об истории предприятия и двигателя «3M3-402»

2. Особенности конструкции и устройство «3M3-402»

2.1 Блок цилиндров. Головка блока цилиндров

2.2 Кривошипно-шатунный механизм

2.3 Система смазки двигателя

2.4 Система зажигания «3M3-402»

3. Модификации двигателя «3M3-402»

4. Технические характеристики и параметры «3M3-402» в цифрах

5. Отзывы владельцев автомобилей с «3M3-402»

6. Стоимость двигателя «3M3-402»

В массовом серийном производстве «3M3-402» был с 1985-го по 1997-й годы. Созданный для «Волги ГАЗ-24-10», он устанавливался также на микроавтобусы «РАФ» и «ЕрАЗ»; на внедорожники «УАЗ-469»; на многие «ГАЗели» и «Соболи» 90-х годов выпуска (до 1997 года). «УАЗ»ики с «Волговскими» моторами «3M3-402» выпускались в период перехода с устаревшего двигателя «УМЗ-417» на «УМЗ-421». Эксплуатационная практика данных машин показала, что «3M3- 402» и на внедорожниках достойно выдерживает все нагрузки, демонстрируя отличные производительность и надёжность. Но с запуском в серию собственного, 421-го мотора, надобность в нём у Ульяновского автозавода отпала. Немного об истории Заволжского моторного и мотора «3M3-402».

Об истории предприятия и двигателя «3M3-402»

3аволжский моторный завод находится в шестидесяти километрах от Горьковского автомобильного завода, и с самого дня своего основания выпускал продукцию, главным образом, для его нужд. Сначала, с 1956-го года, предприятие выпускало детали, запасные части и алюминиевое литьё для ГА3а. Но уже с 1958-го года начало работать как завод по производству двигателей – для комплектации автомобилей ГА3 и УА3.

Первый четырёхцилиндровый двигатель для «Волги ГАЗ-21» на 3M3 был выпущен в 1959 году. С 1963 года завод освоил производство не только четырёхцилиндровых «легковых» моторов, но и восьмицилиндровых – для грузовых машин «ГАЗ» и автобусов «ПАЗ». На пике своего развития 3аволжский моторный завод выпускал свыше 450 тысяч двигателей в год. Это первое в России двигателестроительное предприятие, которое сертифицировало систему менеджмента качества всего производства на соответствие требованиям международных стандартов «ИСО-9001».

ЗMЗ-402: технические характеристики

С 2006 года 3аволжский моторный завод входит в машиностроительный холдинг «Соллерс». в сегодняшнем ассортименте предприятия – не только бензиновые, но и дизельные, и работающие на газе двигатели; в том числе и полностью соответствующие требованиям актуального экологического стандарта «Евро-5».

Двигатель «3M3-402» не является совершенно новой разработкой, созданной «с нуля». За основу при его создании был взят выпускавшийся с 1968 года мотор«ЗМЗ-24Д», модернизированный и оптимизированной для значительно изменившейся «Волги». Конструкционно «3M3-24Д»,в  свою очередь, восходит к «сердцу» «Волги ГАЗ-21» первого поколения – мотору «3M3-21», который серийно выпускался с 1957 года.

Это были весьма прогрессивные для своего времени двигатели. Верхнеклапанные, с полусферическими камерами сгорания; с расположенными под углом (а не в ряд) клапанами; впускным коллектором на левой и выпускным на правой сторонах головки цилиндров; с цепным (а не шестерёнчатым) приводом высоко расположенного распределительного вала.

Базовый двигатель 402-го семейства – «3M3-402.10», для легковых машин, в заводской комплектации предназначался для использования 92-го бензина. А модификация для такси и микроавтобусов – «3M3-4021.10» – была рассчитаны на бензин 76-й (80-й по-нынешнему). Поэтому в процессе эксплуатации некоторые владельцы «Волг» переделывали моторы, изначально рассчитанные на высокооктановый бензин, под более недорогое, всегда и везде имеющееся в наличии низкооктановое топливо. Поскольку, несмотря на то, что в СССР бензин стоил дёшево, и расход топлива 402-го мотора был существенно выше, чем у двигателей современных машин. А 76-м бензином можно было зачастую заправляться и бесплатно – из, так сказать, «сэкономленных» на работе запасов. Ведь все грузовики-среднетоннажники работали на нём.

ЗMЗ-402: технические характеристики

«3M3-402» «задержался» на конвейере предприятия на долгие годы и был выпущен 6-миллионным тиражом не только из-за специфики советской экономики. Это был действительно хороший мотор, с очень приличным крутящим моментом, без явных провалов во всем диапазоне рабочих оборотов (максимальный – 182,4 Н.м). Обладавший отменной эластичностью. Потрясающая ремонтопригодность, дешёвые запасные части, простота конструкции также обеспечили ему повсеместную популярность и долгую жизнь на конвейере.

Разумеется, карбюраторный «3M3-402» не может сравниться с современными инжекторными двигателями – прежде всего, по показателям экономичности и экологичности. Но для 80-х годов он не только отвечал всем актуальным требованиям, предъявляемым к моторам его класса, но и соответствовал уровню аналогичной продукции ведущих мировых производителей.

Начиная с 1996-го года, Горьковский автозавод, оставшийся к тому времени единственным потребителем мотора «3M3-402», начинает выводить его из ассортимента силовых агрегатов, устанавливающихся на новые машины завода. На смену 402-му приходят инжекторные «3M3-406» и «3M3-409».

Особенности конструкции и устройство «3M3-402»

Итак, «3M3-402» – это 4-х цилиндровый восьмиклапанный карбюраторный двигатель рабочим объемом 2,445 л, развивающий мощность 100 л. с. (в модификации для работы на низкооктановом бензине – 90 лошадиных сил). Характерными особенностями конструкции являются цельноалюминиевый блок с «мокрыми» гильзами цилиндров, а также нижнее расположение распределительного вала. Мотор простой и надёжный, как автомат Калашникова.

Блок цилиндров. Головка блока цилиндров

Блок изготавливали литьём под давлением, из высокопрочного алюминиевого сплава, поры для герметизации заполняли специальными составами (смолами). Некоторые блоки моторов «3M3-4022.10» и «3M3-402.10» были отлиты кокильным литьём, а не под давлением.«Мокрые» гильзы цилиндров съёмные, зафиксированные по нижнему краю. Снизу они уплотнены медными кольцами, а сверху — прокладкой ГБЦ.

Головка блока также отливалась из алюминия; подвергалась термической обработке – закалке и старению. В неё запрессовывались сёдла клапанов из легированного чугуна и металло-керамические направляющие для их шеек. Высота головки составляет 94,4 мм (98 мм – для мотора 4021, рассчитанного под работу на 76-м (80-м) бензине).

Коллекторы располагаются с правой стороны. Впускной отлит из алюминия и предусматривает монтаж2-хкамерного карбюратора. Коллектор выпускной – из чугуна, расположенный под впускным, таким образом, чтобы подогревать каналы впуска. Это положительно сказывается на качестве смесеобразования.

Головки блока цилиндров двигателей «3M3-402.10» и «3M3-4021.10» различаются по объёму камер сгорания. Увеличение степени сжатия мотора «3M3-402.10» было получено за счёт дополнительной фрезеровки нижней плоскости головки на 3,6 мм (вот поэтому высота головки двигателя «3M3-4021.10» составляет 94,4 мм, высота головки двигателя «3M3-4021.10»  равняется 98 мм).

ЗMЗ-402: технические характеристики

Между головкой и блоком цилиндров находится прокладка из асбестового полотна, армированного металлическим каркасом и покрытого графитом. Окна в прокладке под камеры сгорания и отверстие масляного канала окантованы жестью. Толщина прокладки в сжатом состоянии составляет 1,5 мм.

Объём камеры сгорания при поставленных на место клапанах и ввернутой свече равен 74-77 см3 для двигателя «3M3-4021.10», и 94-98 см3 для двигателя «3M3-4021.10» . Разница между объёмами камер сгорания одной головки блока не должна превышать двух см3.

Кривошипно-шатунный механизм

Коленчатый вал отлит из магниевого чугуна, с пятью опорными шейками. Подшипники скольжения («вкладыши») – стале-алюминиевые. Передний конец вала уплотнён самоподжимным сальником, задний — сальниковой набивкой. На поршнях из термоупрочнённого алюминия, с терморегулирующими стальными вставками, установлены два компрессионных кольца и одно кольцо составное маслосъёмное. Шатуны – кованые стальные, двутаврового сечения. Поршневые пальцы выполнены без фиксации, т. е. плавающими.

ЗMЗ-402: технические характеристики

Геометрия по схеме «диаметр гильзы 92 мм, ход поршня 92 мм» позволяет мотору развивать отличный момент даже при небольших оборотах коленчатого вала.

Как уже было отмечено, «3M3-402» сохранил нижневальную схему ГРМ (OHV) своего предшественника – «3M3-24Д». Распредвал располагается в блоке двигателя справа и приводится через мало шумящую текстолитовую либо пластиковую шестерёнку от коленчатого вала. На клапаны воздействие передаётся посредством толкателей и штанг, качающих коромысла, которые расположены на общей оси.

Система смазки двигателя

Система смазки двигателя «3M3-402» – комбинированная. Шейки коленчатого и распределительного валов, втулки коромысел и верхние концы штанг смазываются под давлением, а стенки цилиндров –от разбрызгивания через специальные сопла, что расположены в отливах шатунов. Масляный насос шестерёночный, с приводом от распределительного вала. Привод выполнялся в виде шестигранника. Фильтрация масла является полнопоточной. Фильтрующий элемент располагается с левой стороны от двигателя.

ЗMЗ-402: технические характеристики

Система зажигания «3M3-402»

Система зажигания является бесконтактной. Распределитель зажигания не снабжён прерывателем. Вместо него в системе имеется магнитный датчик. Сигнал для катушки формируется электронным коммутатором и разносится по свечам, все тем же бегунком в крышке трамблёра.

Порядок работы цилиндров: 1-2-4-3.

Модификации двигателя «3M3-402»

ЗMЗ-402: технические характеристики

  • «3M3-402.10» – основной и самый распространенный вариант, со степенью сжатия 8,2, рассчитанный на использование 92-го бензина. Устанавливался на «Волги».
  • «3M3-4021.10» – силовой агрегат со сниженной до 6,7 степенью сжатия, и предназначенный для использования 76-го бензина. Устанавливался на «Волги»–такси и микроавтобусы «РАФ» и «ЕрАЗ»
  • «3M3-4022.10» – двигатель с форкамерно-факельной системой зажигания. Было такое перпективное направление в советском автопроме, как форкамерные двигатели. Они остались в ранге экспериментальных и мелкосерийных, не получив продолжения. Данный тип мотора отличался другой ГБЦ, впуском, выпуском, другим распределительным валом, изменённым карбюратором и вообще, более сложной конструкцией. Испытания показали, что этот, конструктивно более сложный мотор, не даёт заметных выгод в экономичности и прибавки в мощности. И данное направление нужно исследовать и испытывать далее. В 1992 году производство форкамерных двигателей, не доходя до массового серийного, было свёрнуто.
  • «3M3-4025.10» (фактически, тот же «3M3-4021.10») и «3M3-4026.10» (фактически, тот же «3M3-402.10») – модификации для коммерческого грузового транспорта семейств «ГАЗель» и «Соболь».

Технические характеристики и параметры «3M3-402» в цифрах

ЗMЗ-402: технические характеристики

  • Рабочий объём– 2,445 л;
  • Номинальная мощность, при 4500 об/мин. – 90 или 100 л.с.;
  • Степень сжатия – 8,2 или 6,7;
  • Максимальный крутящий момент (брутто) – 182 Н.м или 172 Н.м, при 2400-2600 об/мин;
  • Клапанов на каждый цилиндр – 2;
  • Порядок работы цилиндров – 1-3-4-2;
  • Диаметр цилиндра – 92 см, ход поршня – 92 см;
  • Масса – 181 или 184 кг;
  • Расход бензина – 13-15 литров на 100 км в смешанном цикле;
  • Рабочий ресурс, при соблюдении условий эксплуатации – не менее 200 000 км.

Отзывы владельцев«3M3-402»

Плюсами двигателя «3M3-402», о которых говорят почти все владельцы «Волг» с данными моторами, это: простота, исключительная живучесть и ремонтопригодность. Купить запасные части для данного мотора не является проблемой, и стоят они недорого.

Двигатель «3M3-402» довольно легко, по сравнению с другими моторами, выдерживает перегрев, работу в повышенной нагрузке и тому подобные сложные ситуации. Простота его устройства даёт возможность владельцу проводить обслуживание и ремонт мотора в обычной гаражной мастерской, без привлечения специального оборудования и высококвалифицированного персонала.

ЗMЗ-402: технические характеристики

Типичные отзывы владельцев «Волг» и «ГАЗелей» с «3M3-402»:

«Двигатель «3M3-402» был на моей «Волге-31029». За всё время эксплуатации, пока у меня была эта машина (это , в общей сложности, более трёх лет) данный мотор подвёл меня только один раз: сломалась штанга – перестал открываться один из клапанов, а всё остальное время 402-й мотор работал как часы».

«Мотор «3M3-402» запускался на моей «Волге» со стартера в любые морозы, даже когда было под минус 35-40; без предварительного подогрева. Видимо, потому, что он был правильно настроен. Он вообще легко настраивается и регулируется».

« 402-й 3M3 реально мощный мотор и отлично тянет под значительной нагрузкой. Вот у меня не раз бывали ситуации, когда я по необходимости перегружал машину в 2 раза больше допустимой нормы, и автомобиль, хоть и цеплял неровности на дороге днищем, ехал спокойно и даже разгонялся до 80-ти километров в час».

«По надёжности и стабильности работы всё замечательно. Езжу уже 4 года, и поломок не было ни разу. Из недостатков можно отметить немалый расход топлива. Вообще-то все «Волговские» моторы немало кушают, но зато и имеют внушительный запас мощности. «Волга» – это машина тяжёлая. Следовательно, чтобы таскать такой вес, необходимо иметь мощный энергозаряжённый движок, таким и является 3M3 402й. Он предельно прост, надёжен, если соблюдать правила его эксплуатации и технического обслуживания».

«3M3-402» – это исключительно надёжный и живучий двигатель-работяга, при заботе о нём, он обязательно ответит добром. Мы сейчас все избалованы иномарками, машины с «3M3-402» – это, конечно, прошлый век. Но тем, кому не по карману приобретение современной иномарки, стоит доверять машинам с таким мотором. Он не очень раскошелит».

Самым известным «слабым местом»двигателя «3M3-402», о котором говорят многие владельцы «Волг», является задний сальник коленчатого вала, который является не чем иным, как верёвкой, пропитанной графитовой смазкой. Она удовлетворительно держит она до 2500-3000 оборотов в минуту, а после превышения данного порога её свойства теряются, и она начинает пропускать масло наружу. Замена сальниковой набивки на «3M3-402» решает данную проблему.

ЗMЗ-402: технические характеристики

Есть немало примеров производства тюнинга и дополнительной проработки двигателя данной модели. Вплоть до оборудования его инжектором – полноценной системой электронного впрыска. Некоторые владельцы полностью реконструируют систему зажигания: превращают её в 2-х контурную (как в более современном моторе «3M3-402»), при этом устанавливаются два коммутатора, 2 катушки зажигания, и целиком прорабатывается датчик-распределитель.

Для форсирования двигателя «3M3-402» без потери его ресурса любители погонять увеличивают диффузоры карбюратора до 26/30мм, устанавливают распределительный вал и прямоточный выхлоп равного диаметра по всей длине. Такой тюнинг можно свободно проделать своими руками, и мощность двигателя на выходе составляет 120-130 лошадиных сил.

Для повышения эффективности отфрезеровывается головка блока цилиндров до высоты 93мм, под увеличение степени сжатия, что добавляет мотору ещё несколько «лошадей». Ещё более простой способ сделать «3M3-402» – это установить компрессор («SC-14» или «Eaton M90»), который будет дуть в карбюратор. Но, конечно, расходы, как финансовые, как и технологические, связанные с такими видами проработки, оказываются не совсем малыми.

Стоимость двигателя «3M3-402»

Предложения о продаже двигателя «3M3-402» фигурируют в ассортименте практически на всех интернет-ресурсах, представляющих вторичный автомобильный рынок. Его стоимость находится в пределах 80-120 тысяч рублей.

 

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *