ГАЗ 3110 1996-2004 Двигатель моделей 402 и 4021. Характеристика 4021 двигателя


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

Внешняя скоростная характеристика

Mk - крутящий момент

N - мощность

q - удельный расход топлива

*

Технические характеристики ЗМЗ-4021 :

*

Количество цилиндров - 4Рабочий 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

volga3102.blogspot.com

Двигатель моделей 402 и 4021 автомобиля ГАЗ-3110

 Общий вид и поперечный разрез двигателей показаны на рисунках.

Двигатели рядные четырехцилиндровые, оборудованы карбюраторами и бесконтактной системой зажигания.

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

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.

autoruk.ru

Двигатель моделей 402 и 4021 ГАЗ 3110 1996-2004

2.2. Двигатель моделей 402 и 4021

Вид двигателей мод. 402 и 4021 с левой стороны

1 – стартер; 2 – тяговое реле стартера; 3 – маслопровод; 4 – топливный насос;

5 – кронштейн опоры двигателя; 6 – датчик лампы аварийного давления масла; 7 – масляный фильтр; 8 – шкив коленчатого вала; 9 – шкив водяного насоса; 10 – водяной насос; 11 – термостат; 12 – датчик указателя температуры охлаждающей жидкости; 13 – фильтр тонкой очистки топлива; 14 – свеча зажигания; 15 – распределитель зажигания; 16 – крышка толкателей; 17 – привод распределения зажигания и масляного насоса
Вид двигателей мод. 402 и 4021 с правой стороны

1 – шкив коленчатого вала; 2 – датчик указателя давления масла; 3 – выпускной коллектор; 4 – масляный картер; 5 – кран слива охлаждающей жидкости; 6 – головка блока цилиндров; 7 – впускная труба; 8 – карбюратор; 9 – пробка маслозаливной горловины; 10 – крышка коромысел; 11 – термостат; 12 – шкив водяного насоса; 13 – генератор

Поперечный разрез двигателей мод. 402 и 4021

1 – масляный насос; 2 – масляный картер; 3 – пробка слива масла;

4 – крышка шатуна; 5 – коленчатый вал; 6 – крышка коренного подшипника; 7 – шатун; 8 – поршень; 9 – гильза цилиндра; 10 – выпускной коллектор; 11 – впускная труба; 12 – направляющая втулка клапана; 13 – клапан; 14 – маслоочиститель системы вентиляции картера; 15 – крышка оси коромысел; 16 – коромысло клапана; 17 – ось коромысел; 18 – штанга толкателя; 19 – распределитель зажигания; 20 – привод распределителя; 21 – толкатель; 22 – распределительный вал; 23 – стартер

Общий вид и поперечный разрез двигателей показаны на рисунках. Двигатели рядные четырехцилиндровые, оборудованы карбюраторами и бесконтактной системой зажигания. Оба аналогичны по конструкции, но двигатель мод. 4021 дефорсированный. 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.

mashintop.ru