Любой бензиновый мотор должен иметь охлаждение. Система охлаждения двигателя ЗМЗ 402 имеет характерное строение для времени своего производства. Циркуляция охлаждающей жидкости проводится принудительно, при помощи водяного насоса. Вся система имеет вид кольца, по которому движется ОЖ.
Схема системы охлаждения
Схема системы охлаждения 402 ДВС достаточно простая. Так, охлаждается двигатель при помощи охлаждающей жидкости, которой может служить вола, тосол, и в редких случаях даже антифриз. Схема движения жидкости — кольцевая, и выглядит следующим образом: радиатор — патрубок — термостат — водяная рубашка — водяной насос — патрубки — радиатор.
Конечно, кроме основных элементов, по которым движется ОЖ, в систему входит вентилятор, датчик температуры, элементы отопителя.
Чтобы понимать более наглядно, стоит рассмотреть непосредственную схему циркуляции ОЖ, а также элементы, которые в неё входят:
I — с одним отопителем;
II — с двумя отопителями и электронасосом (для фургонов с двумя рядами сидений и автобусов);
1 — расширительный бачок;
2 — термостат;
3 — датчик указателя температуры охлаждающей жидкости;
4 — радиатор;
5 — сливная пробка (кран) радиатора;
6 — вентилятор;
7 — ремень привода вентилятора;
8 — ремень привода насоса охлаждающей жидкости;
9 — насос охлаждающей жидкости;
10 — сливной кран блока цилиндров;
12 — электронасос системы отопления;
11, 13 — кран отопителя;
14 — радиатор дополнительного отопителя;
15, 16 — радиатор основного отопителя;
17 — основной клапан термостата;
18 — байпасный клапан.
Устройство и элементы
Охлаждение мотора ЗМЗ 402 (система охлаждения) имеет простую конструкцию и состоит только с основных элементов, что делает возможным самостоятельный ремонт. Рассмотрим, основные элементы системы ОЖ, а также возможные неисправности и ремонт.
Термостат
Наиболее часто со строя выходит термостат. В первую очередь, это связано с некачественными запасными частями. Термостат выполняет роль регулировочного клапана, который контролирует поток циркуляции ОЖ по движку. Как известно, двигатель 402 имеет большой и малый круг циркуляции «охлаждайки».
При запуске мотора и его прогреве ОЖ движется по малому кругу, что даёт возможность быстрого прогрева. Когда температура достигает 60-70 градусов Цельсия, термостат открывается, и жидкость начинает циркулировать по большому кругу, через радиатор.
Рабочей температурой работы мотора является диапазон 87-103 градуса Цельсия. Если движок не нагревается до этого показателя, или превышает его, то это означает, что термостат имеет неисправность. Зачастую, как показывает практика, это заклинивание детали связанная с износом или образованием накипи внутри корпуса.
Сменить деталь достаточно просто самостоятельно. Для этого необходимо слить ОЖ до уровня ниже расположения термостата. Затем, необходимо открутить подводящий патрубок и демонтировать крышку, в которой расположено изделие. Снимаем старую деталь, и устанавливаем новый термостат, не забыв сменить уплотнитель. Дальнейшие операции проводятся в обратной последовательности от разборки.
Водяной насос
Водяной насос играет весьма важную роль. Он обеспечивает циркуляцию ОЖ по всей системе. В движке ЗМЗ 402 — этот процесс постоянный и принудительный. Помпа имеет несколько элементов, а поэтому её можно разобрать и перебрать. Располагается водяной насос в передней части блока цилиндров и приводится в движение при помощи ремня.
Наиболее частыми неисправностями считаются — износ подшипников вала и выработка крыльчатки. Эти детали, как непосредственно и сам вал, можно найти в продаже на авторынке. Замена деталей проводится достаточно просто.
Для этого необходимо демонтировать деталь с автомобиля, а затем сменить изношенные детали на новые.
Радиатор и вентилятор
Радиатор системы охлаждения с завода устанавливается медный 3-рядный, но многие автолюбители в процессе эксплуатации меняют его на 3-рядный алюминиевый. Так, мотор охлаждается намного лучше, что обеспечивает более стабильную работу и увеличивает безопасность.
Деталь выполняет роль охладителя, которая охлаждается при помощи встречного потока воздуха и вентилятора. Вентилятор охлаждения на 402-м моторе имеет принудительную систему и работает только тогда, когда крутится коленчатый вал. Таким образом, очень тяжело перегреть мотор. Располагается крыльчатка вентилятора на шкиве коленчатого вала, и в непосредственной близости к задней части радиатора, что обеспечивает высокую степень охлаждения детали.
Патрубки и водяная рубашка
Патрубки служат соединителями между разными деталями системы охлаждения. При износе деталей происходит утечка ОЖ, приведёт к снижению уровня жидкости. Последствием станет постоянный перегрев мотора, за чем последует деформация и прогиб головки блока.
Водяная рубашка выполняет роль поглотителя тепла непосредственно внутри блока цилиндров, после чего всё выводится к радиатору для проведения последующего охлаждения. Износ, а точнее коррозия водяной рубашки приведёт к утечке «охлаждайки», что может послужить гидроударом, если ОЖ попадёт в цилиндры.
Модернизация
Модернизация системы охлаждения двигателя ЗМЗ 402 проводится своими руками. Для более эффективного охлаждения на движок ставятся силиконовые патрубки. Термостат меняется с внутреннеблочного на наружный. Как говорилось ранее, для улучшения всей системы необходимо установить 3-х рядный алюминиевый радиатор.
Чтобы окончательно модернизировать систему, рекомендуется установить и подключить электровентилятор с датчиком системы охлаждения. Лить в систему нужно тосол, чтобы система была меньше подвержена коррозии.
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.
«Газель» – пожалуй, самый массовый в России грузовик малого класса. Эти машины встречаются на улицах каждый день. Мало кто помнит, но первые «Газели» шли с моторами и КПП от обычной «Волги». В таком виде «Газель» производилась в период с 1995 по 2002 гг. включительно. Это был двигатель Заволжского моторного завода, получивший маркировку ЗМЗ-402. Какие он имеет характеристики и особенности? Узнаем в нашей сегодняшней статье.
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.
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.
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.
- 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.
Клапана
Как мы уже отметили ранее, ЗМЗ-402 – это восьмиклапанный мотор, поэтому в системе ГРМ только один распределительный вал. Среди частых проблем – необходимость в регулировке клапанов. На «Газели» с 402 двигателем она должна производиться каждые 30 тысяч километров. Причем зазоры подстраиваются строго под каждый тип топлива. Производитель заявляет, что тепловой зазор на обеих клапанах (впускном и выпускном) должны быть 0,4 миллиметра.
Система охлаждения
Любой двигатель внутреннего сгорания нуждается в охлаждении. Не стал исключением и двигатель 402 «Газели». Система охлаждения двигателя данной модели – жидкостного типа, с принудительной циркуляцией от помпы. Схема СОД представлена в нашей статье.
- Термостат.
- Расширительный бачок.
- Радиатор.
- Вентилятор, приводящийся в действие от коленчатого вала.
- Датчик температуры охлаждающей жидкости.
- Ремень (для привода вентилятора).
- Салонный радиатор.
- Водяной насос.
- Байпасный клапан.
- Электронасос системы отопления.
В качестве охлаждающей жидкости производитель рекомендует использовать Тосол А-40. Также мотор работает и на чистой дистиллированной воде. Однако ее нельзя использовать в зимний период времени.
Ниже мы рассмотрим наиболее важные элементы системы охлаждения 402 двигателя "Газели".
Термостат
СОД состоит из двух кругов – малого и большого. По первому жидкость циркулирует до того момента, как мотор прогреется. Как только температура достигнет заданной отметки (обычно 70-80 градусов), тосол движется по большому кругу. Для чего нужен термостат? Именно он управляет регулировкой и подает жидкость по определенному контуру в зависимости от ее температуры. Что касается неисправностей термостата на 402-м моторе, зачастую случается клин элемента в закрытом виде. Ввиду этого мотор начинает перегреваться, поскольку жидкость циркулирует только по малому кругу, минуя основной радиатор.
Помпа
Иное ее название – водяной насос. Данный механизм обеспечивает циркуляцию тосола в системе охлаждения. Работает деталь от коленчатого вала. Чем выше его обороты, тем сильнее раскручивается крыльчатка насоса.
Вентилятор и радиатор
С завода на «Газель» с 402-м мотором ставится трехрядный медный радиатор. Он достаточно выносливый и служит очень долго. Но со временем (особенно при использовании некачественной охлаждающей жидкости) начинается внутренняя коррозия металла. Из-за этого ухудшается теплоотвод и сильно греется двигатель. Также коррозия приводит к течи тосола. Что касается вентилятора, он шестилопастной и установлен на шкиву коленчатого вала. Вращается элемент с такой же частотой, что и сам вал. Работает вентилятор постоянно, из-за чего 402-й мотор не может нормально нагреться зимой.
Элементы отопления
- Салонный радиатор.
- Вентилятор отопителя с электрическим моторчиком.
- Соединительные патрубки.
- Элементы управления печкой с тросовым приводом.
Часто обрывается трос, что перекрывает клапан на печку. Из-за этого она греет как летом, так и зимой. Сам радиатор и вентилятор служат относительно долго.
Водяная рубашка и патрубки
Первая находится в самом блоке цилиндров, а также в ГБЦ. Принцип работы водяной рубашки простой. Холодный тосол, что идет от радиатора, попадает в каналы блока и забирает часть тепла. Далее жидкость снова попадает на радиатор и охлаждается. Среди неисправностей рубашки стоит отметить засор каналов и внутреннюю коррозию. Опять же, виновником сей проблемы является некачественная охлаждающая жидкость.
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.
Ресурс
Ремонт двигателю 402 «Газели» понадобится не раньше, чем через 200 тысяч километров. Для коммерческого автомобиля это не большой срок. Мотор может «капиталиться» до четырех раз. А чтобы ремонт двигателю «Газели» не понадобился долгое время, нужно вовремя менять в нем масло и не перегревать мотор.
В заключение
Итак, мы выяснили, что собой представляет двигатель ЗМЗ-402. Конструкция данного мотора весьма устарела, ввиду чего возникают частые поломки с ним. Поэтому владельцы старых "Газелей" устанавливают вместо него более современные, 405 и 406 моторы. При таком же расходе они выдают намного больше мощности и крутящего момента. А поломки с ними случаются гораздо реже.
Параллельно запилу ГБЦ начал проводить перевод системы охлаждения со стандарта 402 на 402.5. Теоретическим материалом для проведения модернизации послужили статьи:
Первым делом была установлена прокладка ГБЦ образца 402.5 дабы увеличить проток ОЖ, омывающей гильзы цилиндров и позволяющая решить проблему с перегревом центральных цилиндров и вытягиванием шпилек по центру блока. Нужную прокладку в магазинах не нашел, но изготовил самостоятельно: взял обычную асбестовую прокладку образца 24Д с треугольными отверстиями под каналы ОЖ (всегда использую самые простые прокладки без герметика, а-ля советские), наложил на нее сверху родную прокладку образца 402, отметил расположение двух отверстий за четвертым цилиндром и пробойником выбил их. Получилась вот такая прокладка:
Вторым этапом была установка установка сантехнических полудюймовых штуцеров под 18мм шланг на помпу и танчик гбц. Сравнение внутреннего сечения новых и старых штуцеров дает представление о увеличении протока ОЖ через систему охлаждения:
Для данной модернизации необходим танчик образца 402.5 без штуцера и со внутренней резьбой. В моем так же было отверстие под датчик температуры ОЖ, которое я заглушил, во второе отверстие вкрутил полудюймовый штуцер под шланг. Предварительно выровняв плоскости прилегания на ГБЦ и танчике установил последний без прокладки, на герметик Renzosil.
При покупке сантехнических штуцеров нужно быть внимательным, мне изначально подсунули 16мм, вместо требуемых 18мм, пришлось менять штуцера уже на установленной ГБЦ и помпе, что не очень-то удобно.
Затем я доработал помпу: отверстие под штуцер рассверлил и нарезал коническую резьбу 1/2 дюйма. Бормашинкой выбрал облой от литья внутри корпуса помпы, дабы он не перекрывал отверстие для входа ОЖ.
Помпа у меня установлена производства KENO, китайская, но пока по ней никаких нареканий нет, ось не люфтит, подшипник никаких звуков не издает. Собрал ее опять же без прокладки, на герметик, обработка плоскостей корпуса и крышки изначально выполнена на высоком уровне, эксплуатация уже 3,7 тысячи километров показала что протечек не возникло.
Следующий этап — установка корпуса термостата образца 402.5 с задросселированным отверстием на малый круг. Благо после разборки/переборки множества моторов у меня подобного добра оказалось в нужном количестве. Если же у вас не оказалось такого корпуса под термостат, можно задросселировать отверстие дедовским методом — засунув в него рессорную втулку, главное проследить что бы внутреннее отверстие не передавило меньше все тех же 18мм.
Сам термостат я установил на 87 градусов производства Vernet (код 677987), предварительно проверив правильность его работы в кипящей воде. Такой "горячий" термостат значительно ускорил прогрев мотора, притом никаких негативных эффектов от его установки я не получил. Рабочая температура мотора немного поднялась, если раньше стрелка указателя температуры находился в самом начале шкалы, то теперь она сдвинулась на два миллиметра в "теплую" сторону. Замечу, что для герметичной установки термостата в корпус образца 402.5 требуется резиновое колечко-прокладка. Перепускной клапан для воздуха в термостате устанавливаем вверх, дабы исключить образование воздушных пробок в системе.
На даном этапе стоит уделить внимание качеству изготовления корпусов помпы, термостата и тройника-соеденителя между термостатом и помпой. Дело в том, что качество отливок ЗМЗ весьма низкое, облой и швы от пресс-форм являются нормальным явлением. Внутренние огрехи литья ведут к уменьшению потока ОЖ, проходящего через детали, а внешние — к плохой герметизации патрубков и как следствие, к протечкам. Поэтому детали следует обработать самомстоятельно и убрать все лишнее, что досталось нам после заводской обработки. Т.е. буквально доработать напильником.
Отмечу так же что в продаже появились очень качественные наборы прокладок для всего двигателя производства ГАЗ. Они изготовлены из качественного паронита досточной толщины и сделаны очень аккуратно и качественно. У нас такой набор стоит всего 70 рублей. Что примечательно, в наборе есть даже прокладка под танчик ГБЦ, она отличается от других толщиной и материалом изготовления.
Так как мы перевели всю систему под штуцера 18мм, то нам потребуется и радиатор печки образца 3110 со штуцерами на 18мм. Я сравнивал алюминиевые радиаторы производства трех фирм: Лузар, ныне китайский Пекар и Оренбургский радиатор. Любимый мною Лузар оказался самым плохим радиатором из всей выборки — не смотря на внешний диаметр штцеров 18мм, внутри они имеют все то же отверстие 16мм, как и на радиаторах образца 2410, у Пекара дела обстоят немного лучше, но самые большие проходные отверстия у радиатора из Оренбурга. Единственное, нужно быть аккуратным при затяжке пластиковых штуцеров — их очень легко перетянуть и тем самым повредить.
Для обеспечения постоянного отвода ОЖ от гильзы 4 цилинда и предотвращения застоя ОЖ там, я собрал и установил байпассный кран по мануалу Smithy1208 .
Так же у меня установлен самодельный предпусковой подогрев ОЖ. По-сути это конус, свареный из обрезка дюймовой трубы с двумя выходами в диагонально противоположенных углах. В дне конуса нарезана резьба и в нее вворачивается электронагреватель, судя по маркировке "Indesit" от маленькой стиральной машины. Забор ож ведется через штуцер, ввернутый вместо крана на блоке, а вывод организован через тройник, установленный на корпус термостата в замен датчика температуры ОЖ. Сам датчик установлен в другое отверстие на тройнике. Работа подогревателя осуществляется от сети 220 Вольт. Для нагрева ОЖ до рабочей температуры двигателя зимой при температуре воздуха -10 – -15 градусов требуется около часа. Минусом данной системы явлется то, что прогревается не вся ОЖ, а лишь ее часть и после запуска двигателя происходит смешивание горячего и холодного антифриза, за счет чего его общая температура падает.
Последним этапом перед сборкой всей системы охлаждения была промывка радиатора. Промывал обычной минимойкой под небольшим давлением как внутри так и снаружи. Радиатор оказался весьма чистым, грази вытекло совсем не много.
