Конструкция двигателя ЗМЗ-402, ЗМЗ-4021

Двигатели ЗМЗ-402 устанавливают на автомобили «Волга», «УАЗ», «Газель».

Двигатели неплохо зарекомендовали себя во время эксплуатации.

Неприхотливые и легко ремонтируемые, в гаражных условиях.

Двигатели рядные четырехцилиндровые, оборудованы карбюраторами и бесконтактной системой зажигания.

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

Вид двигателей мод. 402 и 4021 с левой стороны

Рис. 1. Вид двигателей мод. 402 и 4021 с левой стороны

Вид двигателей мод. 402 и 4021 с правой стороны

Рис. 2. Вид двигателей мод. 402 и 4021 с правой стороны

Поперечный разрез двигателей мод. 402 и 4021

Рис. 3. Поперечный разрез двигателей мод. 402 и 4021

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.

Возможные неисправности двигателей ЗМЗ-402 и ЗМЗ-4021

Причина неисправности (Метод устранения)

Двигатель не запускается

Бедная горючая смесь (хлопки в карбюраторе):

- засорен сетчатый фильтр карбюратора, топливного насоса или фильтра тонкой очистки топлива

Промыть фильтр в неэтилированном бензине и продуть сжатым воздухом

- порвана диафрагма или нарушилась герметичность клапанов топливного насоса

Заменить диафрагму или клапаны

- замерзла вода в отстойнике или топливопроводе

Прогреть отстойник или топливопровод горячей водой

- засорился топливопровод

Продуть топливопровод

- не закрывается полностью воздушная заслонка карбюратора;

Отрегулировать привод воздушной заслонки

- засорен жиклер: главный топливный и холостого хода;

Промыть в неэтилированном бензине и продуть жиклеры сжатым воздухом

- ослабло крепление карбюратора к впускной трубе или впускной трубы к головке блока цилиндров;

Подтянуть крепления, при необходимости заменить прокладки

- низкий уровень топлива в поплавковой камере карбюратора

Отрегулировать уровень топлива

- заедает клапан рециркуляции отработавших газов в открытом положении

Заменить клапан рециркуляции

Богатая горючая смесь (хлопки в глушителе при пуске двигателя):

–   воздушная заслонка карбюратора полностью не открывается;

Отрегулировать привод воздушной заслонки

– нарушена герметичность клапана подачи топлива;

Заменить уплотнительную шайбу клапана

– нарушена герметичность поплавка;

Восстановить герметичность поплавка или заменить поплавок

– засорены воздушные жиклеры дозирующих систем; 

Промыть жиклеры неэтилированным бензином и продуть сжатым воздухом

– нарушена регулировка винта качества смеси;

Отрегулировать необходимый состав смеси

– слишком высокий уровень топлива в поплавковой камере карбюратора

Отрегулировать уровень топлива

Двигатель не пускается в холодное время:

- Не закрывается воздушная заслонка

Отрегулировать привод воздушной заслонки

Двигатель работает неустойчиво в режиме холостого хода

- Высокий или низкий уровень топлива в поплавковой камере карбюратора

Отрегулировать уровень топлива

- Неправильно отрегулирован холостой ход

Отрегулировать необходимый состав смеси

- Большое количество воды в отстойнике фильтра тонкой очистки топлива и топливном баке

Слить отстой из фильтра и бака

- Неправильная регулировка зазоров в приводе клапанов

Отрегулировать зазоры в приводе клапанов

- Ослабло крепление карбюратора, впускной трубы, газопровода

Подтянуть крепления, при необходимости заменить прокладки

Повышенная токсичность отработавших газов

- Богатая горючая смесь

См. «Двигатель не запускается (богатая горючая смесь)»

- Нарушена регулировка зазоров в приводе клапанов

Отрегулировать зазоры в приводе клапанов

Двигатель не развивает полную мощность и не обладает достаточной приемистостью:

- Неисправен ускорительный насос карбюратора         

Проверить подачу насоса, заменить поврежденные детали

- Низкий уровень топлива в поплавковой камере карбюратора

Отрегулировать уровень топлива

- Нарушена регулировка зазоров в приводе клапанов

Отрегулировать зазоры в приводе клапанов

- Дроссельные заслонки карбюратора полностью не открываются

Отрегулировать привод дроссельных заслонок

- Бедная горючая смесь

См. «Двигатель не запускается (бедная горючая смесь)»

- Засорен фильтрующий элемент воздушного фильтра

Заменить фильтрующий элемент

- Нарушена регулировка зазоров в приводе клапанов

Отрегулировать зазоры в приводе клапанов

- Положение заслонок «Зима–Лето» не соответствует сезону

Установить заслонки в положение, соответствующее сезону

Повышенный расход топлива

- Бедная или богатая горючая смесь

См. «Двигатель не запускается»

- Засорен фильтрующий элемент воздушного фильтра

Заменить фильтрующий элемент

- Неправильная установка начального момента зажигания

Отрегулировать начальный момент зажигания

- Неисправен вакуум-корректор распределителя зажигания

Заменить вакуум-корректор или распределитель

- Нарушена герметичность системы питания     

Восстановить герметичность

- Повышенное сопротивление движению автомобиля

Проверить и отрегулировать тормозную систему, подшипники колес, давление воздуха в шинах

Перегрев двигателя

- Неисправен термостат

Заменить термостат

- Слабое натяжение ремней привода вентилятора и водяного насоса

Отрегулировать натяжение ремней

- Неправильная установка начального момента зажигания

Отрегулировать начальный момент зажигания

- Бедная горючая смесь

См. «Двигатель не запускается (бедная горючая смесь)»

- Сильное загрязнение радиатора

Промыть систему охлаждения, промыть радиатор струей воды

- Повышенное сопротивление движению автомобиля

Проверить и отрегулировать тормозную систему, подшипники колес, давление воздуха в шинах

- Неисправен водяной насос

Заменить насос

- Двигатель продолжает работать после выключения зажигания

Перегрев двигателя См. «Перегрев двигателя»

- Применено низкооктановое топливо

Применять топливо с соответствующим октановым числом

Детонационные стуки в двигателе

- Ранняя установка начального момента зажигания

Отрегулировать начальный момент зажигания

- Большой слой нагара на стенках камер сгорания и днищах поршней

Очистить нагар

- Применено низкооктановое топливо

Применять топливо с соответствующим октановым числом

Недостаточное давление масла на прогретом двигателе

- Неисправность или засорение редукционного клапана давления масла

Промыть детали клапана и гнездо в корпусе масляного насоса, при необходимости заменить пружину или клапан

- Неисправен датчик или указатель давления масла

Проверить давление контрольным манометром, заменить неисправный прибор

- Перегрев двигателя

Включить масляный радиатор, устранить причину перегрева

- Большой износ вкладышей коренных подшипников

Заменить вкладыши

- Износ деталей масляного насоса

Заменить прокладку между корпусом и крышкой тонкой бумажной прокладкой или заменить насос

Повышенный расход масла

- Большой износ поршневых колец

Заменить поршневые кольца

- Засорение системы вентиляции картера

Промыть неэтилированным бензином и продуть сжатым воздухом шланги и каналы вентиляции во впускной трубе и детали маслоотделителя в крышке коромысел

- Течь масла через уплотнения двигателя

Подтянуть соединения, при необходимости заменить прокладки или сальники

- Большой износ или разрушение маслоотражательных колпачков клапанов

Заменить колпачки

Стуки в двигателе

- Износ шатунно-поршневой группы

Отремонтировать двигатель

- Большие зазоры между коромыслами и клапанами

Отрегулировать зазоры в приводе клапанов

- Большие зазоры между стержнями клапанов и направляющими втулками

Заменить изношенные детали или головку с клапанами в сборе

- Износ кулачков распределительного вала и толкателей

Заменить изношенные детали

- Большой зазор между упорными кольцами и коленчатым валом

Заменить упорные кольца