Отечественные моторы, подборка инфы, классификацыя, тюнинг, свап и тд., отечественные моторы Опции

[igorka]

Предупреждаю сразу, автор не я, тапками не кидаться, инфа интересная, собирал с инету по нитке, ткссать

Реальные возможности двигателя ЗМЗ 402 - разрушение мифов.



Ни один другой отечественный движок не породил такого количества дремучих предрассудков, упорно передаваемых из поколения в поколение, как старый добрый двигатель ЗМЗ 402. Все бы ничего, но слепая вера во все эти измышления перекрывает рукастому волговоду дорогу к ряду несложных, но эффективных усовершенствований, способных превратить старичка во вполне пригодный для современной динамичной езды агрегат. Стоит этим заниматься или нет - отдельный вопрос, но возможность, я считаю, как минимум должна быть. Поэтому приступим к поискам истины.

1. ЗМЗ-402 древнее мамонтовых экскрементов, ведет родословную от Доджа 30-х годов!

Обознатушки-перепрятушки. Рядная нижнеклапанная "шестерка" ГАЗ-11, представлявшая собой "переметриченный" Dodge D5, после серии усовершенствований закончила свою конвейерную жизнь под капотом грузовика ГАЗ-52. 402-й же является венцом эволюции (пардон за пафос ) совсем другой линейки, начало которой положил ЗМЗ-21 в конце 50-х. Вполне себе самостоятельной разработки, надо заметить: в сторону американцев если и смотрели, то довольно общо и больше на тему "как делать не надо" - то есть не наступать на те грабли, на которые за бугром уже наступали. Не верите? Попробуйте найти что-либо похожее. Лично мне из всего многообразия мировой моторной продукции за два десятилетия удалось найти всего два двигателя схожей компоновки (только схожей, никакой речи о взаимозаменяемости деталей не идет):

- Chevy 153 (объем в дюймах) 62-го года, ставился на Nova \ Chevy II. 4 цилиндра, 2.5л, 90 л.с. Внешне очень похож на ЗМЗ-21, но компоновку имеет зеркальную (коллекторы со стороны водителя) и блок из тонкостенного чугуна. К тому же не является самостоятельной разработкой, получен путем отрезания пары цилиндров от имевшейся "шестерки". Как видим, движок появился позже 21-го, так что счесть его примером для подражания проблематично. Кстати, у штатовских энтузиастов 153-й до сих пор достаточно популярен, главным образом в турбированном виде.

- Двигатель британского Triumph TR4 61-го года. 4 цилиндра, 2.2 л, 100 л.с. Опять же, внешнее и компоновочное сходство с 24д забывается когда начинаешь интересоваться деталями. Чугунная ГБЦ, чугунный же блок, скошенные коромысла, привод ГРМ цепью... А главное - кое какие решения, которые я бы рад был чтобы ЗМЗшники скопировали, но - не судьба . Единственное, что может нам тут быть полезно - энтузиасты снимают с этого движка немалую для такой архитектуры мощность, а поскольку наши нижневальники используют схожие решения, то никто не мешает применить к ним те же приемы тюнинга.

Итого: линейка 21\ 24д \ 402 представляет собой вполне прогрессивную на момент разработки самостоятельную конструкцию со сбалансированными характеристиками. Мамонтовы экскременты все же несколько подревнее будут .


2. ЗМЗ-402 - позор моторостроения, такой архаичной конструкции не место в современном мире!

Так говорят недоброжелатели, обычно имея в виду штанговый привод клапанов и "мокрые" гильзы без верхней фиксации. Не зная о том, что те же самые штанги можно обнаружить в двигателях таких машин как Bentley Mulsanne, Corvette C6 или, например, болидов NASCAR. А гильзы прекрасно себя чувствуют в высокооборотистых хондовских и турбированных пежошных моторах. Как видите, у других место нашлось, да и вообще за бугром старыми разработками не разбрасываются: к примеру, современный логановский восьмиклапанник имеет в основе блок от нижневального Renault 4 начала 60-х и производитель совершенно никаких угрызений совести по этому поводу не испытывает. Более высокий уровень внутренних потерь в нижневальных движках - это, конечно, не есть хорошо. Но отнюдь не смертельно. Да, литровая мощность V8 Формулы-1 почти в два раза больше чем у "восьмерки" NASCAR, однако в конечном итоге оба движка вполне успешно выдают свои 800 сил. Применительно к нашей ситуации - если снабдить 402-й верхневальной головкой, сомневаюсь, что выигрыш составит больше 3-5 л.с. при прочих равных. Причины "недодоя" находятся совсем в другом месте.


3. ЗМЗ-402 нельзя крутить выше 3500 об\м потому что:

- На это не рассчитан штанговый привод клапанов.
При соблюдении определенных условий штанговый привод может обеспечить любые разумные обороты, лишь бы прочность деталей была достаточной. К примеру уже упомянутые нижневальные двигатели NASCAR имеют подъем клапана до 19 (!!!)мм и коромысла с передаточным отношением 1.9, и при этом работают на 9500 - 11 000 оборотов. С такими же как у нас толкателями т.к. роликовые запрещены регламентом. Пружины пожестче, детали привода помассивнее - и вперед, с песней. Максимальные обороты ЗМЗ-402, ограниченные пропускной способностью впускного тракта (этакая естественная отсечка) - где-то между 5000 и 6000, детский лепет по меркам прогрессивного моторостроения. Для таких режимов хватает и хлипких дюралевых штанг (штатники используют злую хромомолибденовую сталь), и "овощных" клапанных пружин, к тому же остальные детали механизма у нас чуть ли не самые легкие среди мировых аналогов. Штатовские толкатели весят от 100 до 135 грамм против наших 90, коромысла даже тюнинговые дюралевые тяжелее наших стальных, клапана длиннее... И все это успешно крутится! А еще у нас самый большой среди одноклассников диаметр толкателя, что позволяет ставить распредвалы с весьма агрессивным профилем кулачка без риска повредить механизм. Впрочем это больше для спортсменов актуально. Почему же в наших движках периодически подвисают клапана и гнутся штанги? Исключительно стараниями хозяев. Или при переборке головы забыли развернуть направляющие втулки, чем обеспечили подклинивание штоков, или после долгой езды с убитыми МСК наросты нагара утяжелили клапан на десяток граммов и он стал чрезмерной обузой для пружины. Исправный мотор до своих предельных 5500 оборотов должен раскручиваться без каких-либо проблем.

- На это не рассчитана набивка, вытечет все масло.
Что касается набивки, то само по себе это вполне эффективное уплотнение: достаточно вспомнить мерседесовские движки и ряд штатовских V8, где эта набивка применялась и герметичность успешно обеспечивала. Скажу больше: проводились эксперименты (в том числе и кем-то на волгофорумах) по запуску движка вообще без набивки - не течет! Только после его остановки в щель попадает какое-то количество стекающего сверху масла. Так какого же...? Две причины. Во первых, есть одно условие при котором там, где раньше не текло, начинает хлестать: повышенное давление в картере. Во-вторых, у набивки есть один недостаток по сравнению с сальником - малая эластичность и, посему, чувствительность к малейшему биению обкатываемой шейки. А биение у нас очень часто имеет место быть т.к. родной Заволжский моторный еще в советские времена ввел "рацуху" в виде бесцентровой шлифовки коленвалов, сочтя их жесткость достаточной для этого. То есть вал зажимался в патрон станка за один конец, а другой болтался в воздухе, ничем не поддерживаемый. Как показывает опыт - с жесткостью хрен угадали, а шейка набивки как раз на дальнем от патрона конце. Таким образом на многих движках уже с завода выполнено первое условие для течи: набивка не держит по причине биения шейки. Осталось только дождаться второго условия - то есть хорошенько раскочегарить движок чтобы усиленный прорыв газов сквозь кольца сделал свое черное дело: поднял давление в картере. Если при этом еще и шланг вентиляции вниз выведен - совсем шикарно, доливная канистра в багажнике не залежится. Вот откуда берутся рассказы типа "полчаса ехал 120 - все масло выгнало". А потом делается далеко идущий вывод что все 402-е нельзя крутить. Не все, отнюдь не все.

Собственно говоря, сильно повышенное давление может выгонять масло даже сквозь исправную набивку. Пример из собственного опыта: исправный движок с кондиционным коленвалом и подключенной вентиляцией картера расходовал не больше литра масла на 10 ткм. После поломки компрессионного кольца в первом цилиндре и последующего выведения шланга ВК под машину после каждой стоянки под машиной оставалась масляная лужа: залитого литра хватало километров на 200. Заменил кольца, не трогая коленвал - расход масла тут же вернулся к прежним значениям, причем движок и до поломки, и после ремонта частенько крутился до отсечки.

Как вы теперь видите, даже если вам попался неудачный движок, забыть про течь набивки навсегда вполне реально, особенно если совместить процедуру с капиталкой. Отнести коленвал в механообработочную контору, промерить на призмах и, при необходимости, обеспечить полную соосность всех коренных шеек и посадок под сальники. Остальное уже дело техники: поставить немецкую набивку (не забыв правильно сориентировать по вращению), следить за кольцами и не допускать засорения вентиляции картера. И крутить сколько влезет .

- У движка "низовая" геометрия и тяжелые поршни, шатуны пообрывает.
Геометрия у 402-го нейтральная (такую же используют некоторые "оппозиты" Subaru, например) и никак не может помешать ему крутиться. А если кто-то считает что 92мм это большой ход поршня - у Крайслера 100мм и фигли? Крутится не хуже 406-го. Поршни, конечно, тяжелее чем хотелось бы (а хотелось бы чтобы они вообще ничего не весили ), но если снова обратиться к штатникам - по их меркам поршни легкие. А со своими тяжелыми они не стесняются периодически "откручивать" до 9000 оборотов. Шатуны при этом ничем не отличаются от наших, т.е. никаких там наскаровских Н-образных и прочих заморочек. Обрывы шатунов на 402-х моторах конечно иногда имеют место, но вес поршней тут вряд ли играет роль - скорее состояние самих шатунов. Будучи в большинстве случаев не первым хозяином машины, никогда не знаешь кто и как лазил в движок до тебя. Шатуны могли ронять, менять на новодельные, грубо выбивать молотком из них болты, ставить новодельные болты, сырые или перекаленные... Вывод: взял у деда некапиталенную машину - шатуны береги.

Справедливости ради надо заметить, что, при всей весомости этих аргументов, при поездке на некоторых машинах больше хочется верить мифу: по мере приближения оборотов к максимальным начинает казаться, что движок сейчас выпрыгнет из под капота и разлетиться на части. Ни в коем случае не стоит считать такую вибронагруженность характерной особенностью всех 402-х, обычно (при условии исправности подушек) она говорит о том, что движок до вас кто-то не очень удачно откапиталил. Причины - большой разновес в КШМ и (или) дисбаланс коленвала \ маховика. В какой-то мере нормой можно считать только мелкую, зудящую вибрацию, которая может появляться после 4500 об\мин - это следствие неудачного выбора проходных сечений в карбюраторе и характерный признак того, что большие диффузоры достигли предела своей пропускной способности. После установки более "свободного" карба зуд пропадает.

- Будешь движок капиталить раз в год.
Касаемо ускоренного износа при работе на высоких оборотах - в какой-то мере это так, но полностью исправному мотору на хорошем масле крутиловка сократит жизнь не намного больше чем какому-нибудь 16-клапаннику. Что реально убивает движок - это его собственная кривизна, не важно заводская или после косорукого ремонта. Несоосность коренных шеек коленвала, непараллельность шатунных, несоосность постелей в блоке, заваленные гильзовые колодцы... Так что если большие обороты прикончили ваш движок неожиданно быстро, то стандартная "быстрая" капиталка будет неправильным ходом - действительно, так и будете каждый год капиталить. Разобрать полностью, отвезти в механообработочную контору, промерить ВСЁ и вывести в допуски. Или поставить 406-й, по деньгам будет примерно одинаково . Или взять на барахолке еще один 402-й, надеясь что он будет попрямее - это на порядок дешевле двух предыдущих вариантов, а номера сейчас не проверяют.


4. ЗМЗ-402 бесполезно тюнинговать, потому что:

- Это "низовой" движок, на верхах не едет, не для гонок.
Как уже говорилось, геометрия у 402-го нейтральная, поэтому характер движка полностью задается фазами распредвала и прочими особенностями. Фазы штатно вполне себе "серединные", поэтому низы - сюрприз, сюрприз - ничем не выдающиеся. Тяга с холостых оборотов берется не от характера самого движка (как у 24д, например), а от настройки выхлопа. На верхах не едет тоже в какой-то мере от настройки выхлопа, которая после 4500 об\мин попадает в противофазу и начинает его душить. Убираем резонатор от моста и втыкаем прямо в штаны (разумеется, остальной тракт придется переделать) - вот уже и нет у нас "низового" характера, зато появилась чувствительная добавка в районе 3500, где у движка самый штырь. Усугубляем тюнинговым "серединным" валом (опционально) и более "свободным" карбюратором (обязательно) - и вполне можно отжигать. Разве что "верховым" 402-й никогда не станет: повинна в этом конструкция головы, а именно горизонтальные впускные каналы с 90-градусным поворотом к клапану в конце. Если на малых и средних оборотах смесь втягивается по всей окружности клапанной щели, то на высоких набравший инерцию поток пролетает поворот по прямой и пытается весь втиснутся в ее дальнюю четверть: этакий динамический рестриктор. Наполнение начинает катастрофически падать, что и определяет отсечку между 5000 и 6000. Иными словами, если у движков с более прямыми каналами по мере роста оборотов происходит динамический дозаряд цилиндров и мощность растет, то у нас - ровно наоборот. Решить эту проблему можно только увеличив площадь этой самой четверти щели настолько, чтобы она сравнялась с площадью всей щели на малых подъемах. То есть либо увеличить диаметр клапана (некуда, рядом стенки КС), либо увеличить подъем (этак до 12мм), либо время открытия. Два последних подхода используют спортсмены и снимают с движка до 200 лошадей при 7000+ оборотов, но такие фазы газораспределения напрочь убивают "низы" вместе с холостыми и делают его непригодным для повседневной езды. Ресурс тоже сильно страдает, особенно направляющих втулок клапанов. Так что при доводке движка имеет смысл делать ставку на "середину", а недостаток ширины диапазона компенсировать более длинной главной парой в трансмиссии. "Крайслеровская" 3.58, думаю, будет в самый раз.

- Все резервы из этого конструктива выжали еще в 80-е годы, даже испилив весь движок больше 120 лошадей не получить.
На самом деле раскрывать резервы в советские времена только-только начали: при объеме в 2.5 литра восьмиклапанный движок должен выдавать 130-150 лошадей, а наш выдает только 100. Почему? Да потому что он задушен со всех сторон, как по впуску, так и по выпуску. Штатный карбюратор имеет большие диффузоры диаметром 24мм + 26мм, в то время как наши цилиндры по 600 кубиков требуют этак 26 + 30, то есть 120 лошадей и около 200 Нм момента можно получить одной только заменой карба! Выхлопную систему явно диверсанты проектировали, перенастроенная прямоточная еще больше приблизит 402-й к современным стандартам. Добавим тюнинговый распредвал (для свободно дышащего мотора 35-й ОКБД будет в самый раз), по желанию - переточенные клапана с переходными фасками - вот мы и догнали 406-й по очкам. Причем, заметьте, не перегрузив движок, а просто высвободив его истинный потенциал. Рабочий диапазон после этих доработок смещается в промежуток 2500 - 5000, на 3500 можно жечь резину.

- На заводе сидят люди не глупее нас: если они не смогли сделать движок мощнее, значит нам и пытаться нечего.
А то, что перед ними просто никто не ставил такой задачи, вы не допускаете? Конструкторы, конечно, знают побольше нас с вами, но у них есть свои весьма специфические резоны. Это нам нужна "моща и пофиг", заводчане же повязаны по рукам и ногам необходимостью найти оптимальный баланс между мощностью, экономичностью, экологичностью, стоимостью запуска в производство, ресурсом и черт еще знает чем. И мощность далеко не всегда оказывается в списке приоритетов. Это относится к любым массовым движкам, даже самым современным. К примеру, с внедрением катколлекторов появилась тенденция сверх необходимого растягивать фазы выпускных клапанов. Любой, кто в теме, понимает, что следствием будет неизбежное снижение мощности и увеличение расхода топлива. Зато догорающая в коллекторе смесь быстро прогревает катализатор, что для современных моторных инженеров важнее. Для инженеров 60-х была важнее эластичность, позволявшая с комфортом педалировать по полупустым и забитым несуразными ограничениями скорости советским дорогам. Тем не менее уже тогда осознавали что дорожное движение будет эволюционировать в сторону бОльших скоростей, поэтому тогдашняя конструкторская школа практиковала проектирование движков "на вырост". Рабочий объем закладывался избыточным относительно требуемых характеристик (которые в директивном порядке спускались из министерства), чтобы оставить задел для дальнейшей форсировки, если таковая понадобится. Базовый мотор ЗМЗ-21 был таким образом "взбодрен" дважды: после двух последовательных стадий увеличения диаметров клапанов и прочих доработок получились 24д и 402 соответственно, а мощность в процессе эволюции возросла с 75 до 100 лошадиных сил. Если внимательно осмотреть впускные и выпускные каналы 402-й ГБЦ, можно заметить что в отливке оставлены места для еще одного, последнего увеличения клапанов, которое так и не было произведено. То есть если бы году этак в 90-м из министерства поступило указания освоить двигатель мощностью 120 л.с., у заводчан скорее всего никаких проблем бы не возникло - резервы еще оставались. Но министерству было уже не до того. Завод же через какое-то время сделал ставку на более прогрессивное решение (ЗМЗ-406), а 402-й так и остался "недодоенным". Что не мешает нам его додоить самостоятельно.

- Слабый блок не выдержит возросших нагрузок.
150 сил, которые можно получить путем разумной доводки 402-го - не нагрузка. Проверено 150-сильным двухкарбовым 402-м . Тем не менее для опасливых существует блок 4022 с верхней фиксацией гильз, в котором собирали форкамерные движки. Правда мало их уже осталось.

- Система охлаждения не справится с возросшим тепловыделением.
ЗМЗ-402 на самом деле очень "холодный" движок, иллюзия обратного возникает только у тех, кто не любит следить за системой охлаждения. Вышеупомянутый 150-сильный франкенштейн со степенью сжатия 9.2 довольствуется радиатором чуть меньше штатного, причем он алюминиевый и однорядный. Единственная реальная проблема в системе охлаждения, которую конструкторы несколько упустили и которая имеет свойство усугубляться при повышении мощности - это неоднородный прогрев головы. В центре, где сидят бок о бок два выпускных клапана, головка локально перегревается, выпячиваясь горбом, и начинает тянуть из блока шпильки. А поскольку шпильки не тянутся, все заканчивается вдавливанием шайб в опорные площадки и прослаблением затяжки гаек. Что может привести к прогару прокладки если вовремя не заметить и не подтянуть. Решение проблемы - направить большую часть тосольного потока из блока в голову в район этих двух клапанов, что на "братском" Triumph TR4 сделано штатно. Мы же изменить конфигурацию тосольных каналов не можем, поэтому остается выкручиваться по месту: проковырять в соответствующем месте штатной 402-й прокладки большие дырки вместо маленьких. А для полного счастья наладить постоянный отток тосола с обоих концов головы, то есть сделать так чтобы после переключения крана печки поток не отсекался, а шел по параллельной ветке в обход радиатора. Охладжение масла? Не помешает.


5. Единственный реальный способ взбодрить 402-й - внедрить в него 100мм поршневую, превратив в 410-й.

На самом деле, если сопоставить затраты и "приход", то увеличение рабочего объема без каких-либо дополнительных доработок - это самый неэффективный из всех возможных подходов. Какой в этом смысл если мы и штатные-то 2.5л нормально прокормить не можем? Заводская комбинация карбюратора и распредвала задает максимально достижимое наполнение цилиндра смесью на уровне только 75% от его реальной вместимости, иными словами движок из своих 2500 кубиков отрабатывает всего на 1800. Как несложно догадаться, от увеличения "горшков" диффузоры в карбюраторе больше не станут, поэтому втянуть больше смеси мы можем только на низких оборотах, пока сохраняется какой-то запас пропускной способности впускного тракта. "Верхи" же, которые дают нам мощность, будут зарублены еще сильнее: более плотный поток раньше наберет скорость и упрется в "динамический рестриктор" на меньших оборотах. Проще говоря, имплантировав в движок 100мм поршневую, мы получим трактор. "Низы" поднимутся, но в заезде на 402 метра первой скорее всего придет машина с комбинацией "402 + к-135", т.е. с минимальными доработками, но в правильном направлении. Сожрав при этом меньше бензина.

Чтобы эти 2.9л реально поехали придется потратиться еще как минимум на распредвал и карбюратор, причем не УМЗшные, которые имеют все те же "тракторные" характеристики, а тюнинговые. Хотя вру, 4216-й вал нового образца подает надежды: по слухам он сохранил прежнюю "417-ю" широкофазность, но открывает клапана на бОльшую высоту (около 11мм). С карбюраторами дело осложняется тем, что "последовательных" моделей (где заслонки камер открываются по очереди) с нужными диффузорами в Европе просто не существует, так что любителям под настроение поэкономить бензин придется обломаться или поискать подходящую модель за океаном. А всем остальным - искать "синхронники" к-88, к-89 или Solex 38-EEIT с большими диффузорами 28-29мм. С перспективой потом потратить месяц на подбор жиклеров т.к. на моей памяти никто эти карбюраторы на 410 \ 421 еще не ставил.

6. Хороший способ повысить мощность 402-го - убрать ступеньки на стыке ГБЦ с коллектором и отполировать каналы до зеркала.

Заодно в комплекте обычно идет совет поставить фильтр нулевого сопротивления. На самом деле все три меры как минимум бесполезны (а полировка даже вредна) т.к. призваны ликвидировать сопротивление там, где его нет. Узкие места впускного тракта в штатной конфигурации - карбюратор и клапан, канал же их соединяющий имеет даже слегка избыточное сечение, если сопоставить объем цилиндра и максимальные обороты. Поэтому ступеньки в нем никакого дополнительного сопротивления не создают и сами станут узким местом не раньше чем мы ликвидируем уже имеющиеся. Возможна даже полезная функция: дополнительная турбулентность перемешивает смесь и поддерживает бензин во взвешенном состоянии, улучшая экономичность. С экономичностью же связан вред, приносимый зеркальной полировкой. Не давая никакого выигрыша в плане пропускной способности (даже если забыть об избыточности диаметра канала), она уменьшает полезную площадь испарения для выпавшего из потока бензина, который в виде жидкой пленки ползет от карбюратора вниз по трубам. В результате эта пленка успевает доползти до клапанов и в том же жидком виде попасть в цилиндры. А поскольку жидкий бензин не горит, то и полезной работы не делает, бессмысленно вылетая в трубу. Попутно, кстати, успев сделать вредную: смыть масло со стенок гильз. Вывод: даже при умеренной доводке "карб - распредвал - выпуск" трогать каналы особого смысла нет. Смысл появляется только при полноформатном запиле головы, в этом случае ступеньки выравниваются (коллектор нужно посадить на шипы, т.к. он на шпильках болтается в пределах пары миллиметров), а стенки каналов шлифуются шкуркой с зерном 80. Как показывает продувочный стенд, дальнейшее выглаживание уже не дает никакого выигрыша, в то же время поверхность остается достаточно шершавой для успешного испарения бензина.


7. ЗМЗ-402 не в меру прожорлив.

Он прожорлив как раз в меру, средний расход 12л на сотню для движка объемом 2.5 литра вполне нормален. Вопрос надо ставить по-другому: почему он не едет на свой расход? Ответ я уже приводил выше: потому что ему нечем дышать. Освободив дыхание, мы получаем требуемый прирост мощности, при этом расход остается на уровне тех же 12 литров. Совершенно серьезно.


8. Если из 402-го не течет масло, значит оно кончилось.

В отличие от изделий Ульяновского моторного, которые умеют течь прямо сквозь блок, наши все же не безнадежны: все течи можно локализовать и пофиксить, получив абсолютно сухой движок. Хотя это может потребовать его полной разборки . Сверху вниз:

- Крышка маслозаливной горловины. Течет в основном потому что кромка горловины неровная и не позволяет нормально прижиматься уплотняющей резинке. Снять клапанную крышку, выровнять кромку шкуркой на шлифке, наслаждаться сухостью. Масляные крышки подходят от 406-го движка, они более аккуратно сделаны.

- Прокладка клапанной крышки. Особенно любит незаметно течь с заднего торца: движок наклонен назад и там собирается масло, поднимаясь иногда выше уровня прокладки. Лечится комплексно: винты меняются на шпильки, обычные шайбы на фигурные (УМЗшные или подпиленные по месту жигулевские), прокладка ставится резинопробковая или пробковая. И никаких герметиков.

- Шпильки головы. Из блока по резьбе могут сочиться масло и тосол. Забить или придумать как уплотнить шпильки \ резьбу.

- Крышка толкателей. Если не гнутая, то обычно течет по шпилькам. Лечится уплотнением гаек герметиком или резиновыми шайбочками.

- Место крепления стакана \ переходника маслофильтра к блоку. Рекомендуется сажать на герметик. Гайки не перетягивать!

- Кран маслорадиатора. Выкинуть и заменить на шаровой \ клиновой, ибо случай клинический. Или на термоклапан.

- Привод трамблера. Если хлещет отсюда - смотрите кольца, это еще одно проблемное место при повышении давления в картере.

- Набивка. Про нее уже все сказал, кроме того что в этом узле есть еще и флажки, которые умеют дубеть. В этом случае их надлежит заменить, желательно на правильные - из резины рыжего цвета. Кстати под течь из набивки может маскироваться течь с заднего торца клапанной крышки: в обоих случаях масло в конечном итоге капает с лючка колокола. Так что не торопитесь вынимать колено, если что .

- Фланец бензонасоса. Тут я пас, у меня там заглушка.

- Прокладка поддона. Сама она обычно проблем не доставляет (если не перетянута), а вот шпильки ее проходят сквозь стенку блока насквозь и вылезают в картер. Само собой, по ним сочится масло, повисая снизу каплями. Поэтому шпильки выкручивам и сажаем на резьбовой фиксатор, заодно можно три передних заменить болтами. Это чтобы можно было переднюю крышку блока снимать свободно. Также вместо прокладки не возбраняется посадить поддон на герметик.

Остальные случаи или очень редки или очевидны и не доставляют проблем в диагностике и лечении.


9. В 402-й нельзя лить синтетику, набивка ее не держит.

Набивке пофигу что держать, она или держит, или нет. К слову, моя машина ездит на синтетике. Другое дело что и на более дешевой полусинтетике, и даже на минералке движок себя чувствует ничуть не хуже.


10. После капиталки 402-й живет не больше 50 тыс.км.

Капиталка капиталке рознь. Что обычно делает волговод, который не в теме? Отдает машину дяде Васе (а то и дяде Ашоту), идет в магазин и старается купить максимум нового. Новый коленвал, шлифованный без центров и с шейками НЕ закаленными током высокой частоты (что было обязательным в советские времена). Новые шатуны с разновесом граммов в 20 и криво развернутыми верхними втулками. Новые шатунные болты, перекаленные. Новую ось коромысел с сырыми регулировочными болтами и не совпадающими масляными каналами. Новые штанги, различающиеся по длине на 2-3 миллиметра. Новые гайки оси коромысел и головки блока, тоже сырые... Потом дядя Вася молотком выбьет из головы старые направляющие втулки, им же забьет новые, криво и на разную глубину прошарошит седла. На притирку клапанов забьет, ибо головняк, а клиент проверить не сможет. При затяжке ГБЦ сорвет пару сырых гаек и оставит, ничего не сказав хозяину. Несложно понять, что такой движок совершенно точно не проживет больше 50 тысяч, при этом чек из магазина заставит погрустнеть даже неисправимого оптимиста.

Но можно и по-другому. Для начала, если руки не заточены, имеет смысл найти надежного мастера, которому не лень будет применить к движку творческий подход, какового тот требует. При разборке движка обязательно сохранять весь крепеж, сейчас такой если и делают, то не продают. После разборки все тщательно продефектовать: ваша задача - оставить в моторе максимум старых деталей. Т.е. ремонтировать только то, что действительно нуждается в ремонте и менять только то, что точно нельзя отремонтировать. Коленвал прошлифовать в ремонтный размер (не забыв перед этим тщательно промерить - вспомните что я писал про набивку), если уже некуда - искать на барахолках более живой бэушный и шлифовать его. Потом отбалансировать в сборе с маховиком. Шатуны, если нужно, отдать в механообработочную контору на перевтуливание или попробовать подобрать пальцы другой группы, которые будут входить с нужным натягом. Если совсем кирдык, искать бэушные. Шатунные болты рекомендуется менять, но, зная качество новодельных, я бы не рискнул. Ось коромысел разобрать, саму ось купить новую, а коромысла, если потребуется, отдать на перевтуливание в ту же контору (новые втулки встречаются в продаже). Или купить живую бэушную ось в сборе (можно от 24д или даже 21, а также от их УМЗшных аналогов). Штанги менять только в случае сильного (этак на половину длины) износа верхних наконечников, но если таковой износ есть - менять обязательно. Иначе юбки регулировочных болтов скоро начнут отламывать головы штангам. Новые толкатели можно ставить на старый распредвал, наоборот - не моги, покалечат кулачки.

Также в контору надо отвезти блок с головой и прогнать по той же процедуре: промерка и дефектовка. Желательно чтобы ваш мастер при этом присутствовал: в любом совковом сервисе развод на ненужные работы - рядовое явление. А при приемке деталей брал микрометр и контролировал качество выполнения. Дальше - вдумчивая сборка с соблюдением всех моментов затяжки, тут самое время вспомнить про те места, откуда у 402-го обычно течет масло и принять меры. В конечном итоге вы получите движок, которые пройдет не меньше, чем после выхода с завода. А если в процессе ремонта блока или коленвала была попутна найдена и исправлена заводская кривизна, то и больше - в идеале до 300 тысяч с промежуточной заменой колец.

Теперь о том, какие запчасти на данный момент (декабрь 2011-го) можно безопасно покупать в магазинах.

- Поршневые в комплекте, любого производителя (ЗМЗ или Кострома).
- Вкладыши и кольца.
- Распредвалы и толкатели, за штангами приходить с линейкой и выбирать по длине.
- Все по голове кроме оси коромысел, независимо от производителя: клапана, направляющие втулки, седла, пружины с тарелками и сухарями. Производителей хватает, можно повыбирать.
- Шестерни распредвала (половина проворачивается, но других взять просто негде).
- Все навесное.

В среднем такой вариант капиталки скушает примерно ту же сумму, что и первый (разве что перекос будет не на запчасти, а на услуги механообработочной конторы), плюс до двух недель времени (из за тех же услуг), но результат будет несравнимым. Тем не менее сумма все же достаточно значительна и позволяет рассматривать в качестве альтернативы капиталке покупку бэушного 406-го движка. А если рассматривать все варианты, то есть еще и третий: покупка бэушного 402-го и замена в сборе. Что обойдется вам на сегоднящний день всего в 3000 - 7000 рублей (100 - 250$). Неизвестно сколько еще этот движок проживет, но какая экономия... Выбор за вами.


11. Если головку фрезернуть до высоты меньше 94мм ездить можно будет только на 98 бензине.

При предельных 92.5мм степень сжатия получается чуть больше чем 9:1, что вполне позволяет лить обычный 92-й. Я одну из своих голов фрезернул даже до 92мм (пробурился в рубашку охлаждения, пришлось заваривать), получив объем камер сгорания 65 кубиков - ест 92й и не жалуется. Жалобы на детонацию после фрезеровки скорее всего берутся от того, что многие ставят голову как есть - не только не скругляют острые кромки камер сгорания, остающиеся после прохода фрезы, но даже облой не снимают. А в цилиндре, если перефразировать известную пословицу, где тонко, там и греется. А где греется, там детонирует. Посему совет: после фрезеровки берем шкурку и скругляем кромки. Если таковые есть в самой камере сгорания (бывают вокру седел после неаккуратной завальцовки) - скругляем тоже. Для полного счастья можно потратить побольше времени и придать большому вытеснителю некий минимальный (совсем минимальный, препада высоты в полмиллиметра хватит) наклон в сторону КС чтобы облегчить выдувание смеси и исключить возможность образования застойных зон. А при наличии дремеля и набора мелких борфрез - скруглить углы между стенками камеры и ее дном, особенно возле выпускного клапана (только не усердствуйте, а то получите ту же степень сжатия, что была до фрезеровки ). Еще один момент, о котором многие забывают - свечи. Оставляют 14-е когда возросшая температура сгорания требует 17-х, и получают детонацию по причине калильного зажигания. Не забывайте. Если все сделано правильно, про детонацию можно будет забыть как забыл я: движок с вышеупомянутой зажатой головой не просто ездит на 92-м, детонацию не получается поймать даже полностью выкрутив трамблер в сторону раннего зажигания! Оптимальная на мой взгляд высота головы для 402-го - 93мм, что дает степень сжатия ровно 9. К такой голове наилучшим образом подойдут штанги длиной 281мм от ЗМЗ-21 \ УМЗ 451: это позволит клапанам открываться чуть больше чем в штатном варианте, а нам - получить немного халявной мощности.

Есть только один случай когда фрезеровка за пределы штатных 94.4мм противопоказана: в некоторых неудачных отливках глубина залегания рубашки охлаждения относительно плоскости стремится к нулю, особенно у краев головы. Так что проконтролируйте этот момент прежде чем нести ее к фрезеровщику: если кромки крайних тосольных окон со стороны камер сгорания имеют вид лезвия - точить некуда.


12. Для перевода 4021 \ 2401 на АИ-92 обязательно нужно фрезеровать голову, иначе прогорят клапана.

Фрезеровать *желательно* (оптимально до 93мм, как я уже писал), чтобы получить небольшую прибавку мощности и экономичности - да, одновременно. Но необязательно, о чем и пишут ЗМЗшники у себя на сайте. Все что требуется для спасения клапанов - увеличить начальный угол опережения зажигания на 4 градуса по коленвалу, то есть на одну риску. Проще говоря, сделать зажигание раньше.

13. Наилучший способ улучшить топливную экономичность - поставить карбюратор от Жигулей.

По всей видимости многие считают что с карбюратором от Жигуля машина будет и бензин расходовать как Жигуль - придется их разочаровать, реальность несколько сложнее. Как уже говорилось, у 402-го вполне нормальный для его рабочего объема аппетит, поэтому есть только два способа улучшить экономичность, не вступая в конфликт с законами физики: уменьшить подачу смеси в цилиндры или заставить ее работать более эффективно. Второй вариант явно не по силам гаражному умельцу, т.к. требует глубокого вмешательства в конструкцию двигателя - остается только первый. Тут стоит признать, что жигулевский Солекс душит движок вполне качественно: при требуемых диффузорах 26+30 и штатных волговских 24+26, популярный у "экономов" ДААЗ 2107 имеет 24+24, а "зубильные" варианты и того меньше. Казалось бы, можно радоваться: цилиндры заполняются не больше чем на 60%, а то что машина еле ползает - это ничего, зато мимо заправок проезжаем с гордо выставленным в окно "факом". Вот только... Опрос волговодов, осуществивших такую замену, особых восторгов как-то не выявил: выигрыш если и наблюдался, то явно не адекватный ухудшившимся характеристикам. И то, если движку большую нагрузку не давать. А у кого-то расход даже наоборот вырос. Почему?

Чтобы понять в чем грабли надо вспомнить принцип действия карбюратора. Чем больше объем двигателя, тем больше воздуха проходит сквозь диффузор в единицу времени. Чем больше расход воздуха, тем больше его скорость в узком сечении диффузора и тем больше разрежение, которое высасывает бензин из распылителя. Говоря по-русски, сквозь один и тот же диффузор большой движок - хорошо сосает, маленький движок - плохо сосает. Если хорошо сосает, топливные жиклеры зажимают, чтобы не насосал переобогащение. Если плохо - ставят посвободнее чтобы не беднило. А теперь представьте что происходит когда карб с одного движка ставят на другой, который прокачивает через себя в полтора раза больше воздуха. Разумеется, на столько же вырастет скорость потока в диффузорах. И разрежение. А жиклеры-то остались свободные, от старого движка, который "плохо сосает"! В результате хоть мы и кормим мотор меньшим количеством смеси, смесь эта получается переобогащенной, что сводит всю нашу экономию к мизерному результату. Вывод: без знаний матчасти даже задушить движок нормально не получится, поэтому не надо лохматить бабушку, пользуйтесь проверенными решениями. От себя добавлю что, практически независимо от двигателя и топливного оборудования, расход бензина на 80% зависит от правой ноги водителя. И если этой ногой правильно пользоваться, 8л на сотню вполне достижимы с обычным к-151.

14. Движок с "современным" к-151с мощнее и экономичнее чем с устаревшим к-126гм.

Разделять модели на современные и устаревшие на основе использованных технических решений бессмысленно: все эти решения уже были известны годах в 30-х, если не раньше. И если какие-то механизмы или системы до поры не находили применения, то по одной простой причине: в них не видели необходимости, т.е. могли получить требуемые характеристики с помощью более простых решений. Необходимость появилась под закат карбюраторной эпохи, когда началась борьба за снижение выбросов. Получить мощный и экономичный движок уже было недостаточно, требовалось еще и обеспечить его соответствие экологическим нормам. Именно этому и обязаны своим появлением все те навороты, которые мы видим на "современных" карбюраторах и именно в этом состоит их единственное отличие от старых моделей: бОльшая экологичность.

В эту линию укладывается и наш случай. Во всем же остальном, кроме экологии, разницы между 126-м и 151-м семействами практически нет. Максимальная мощность (как производная оборотов) с к-151с ниже, т.к. ради некоторого улучшения эластичности зажали диффузор первой камеры: 23мм против 24 у 126гм и остальных 151-х. Обедненные до предела настройки не дают никакой выгоды в плане экономичности т.к. бедная смесь хуже разгоняет машину и для сохранения той же динамики ее надо закачать больше - то есть сильнее топтать педаль. Автономная система холостого хода и ЭПХХ вроде бы должны давать некоторую экономию на соответствующих режимах, но невооруженным глазом разницу заметить сложно. В целом, если отдельно взятому человеку втихую поменять на машине один карбюратор на другой, он вряд ли что-то заметит. Я не заметил, по крайней мере, хотя себе менял собственноручно. При этом 151-е семейство отличается технической навороченностью (что есть минус с точки зрения надежности и чувствительности к загрязнениям) и неприлично низким ресурсом механизма заслонок. 126-й же прост как велосипед и надежен как танк, а экологичность сейчас уже вряд ли имеет значение: думаю, с точки зрения норм Евро-3 оба прибора выхлоп дают вопиюще грязный. Итого: если говорить о потребительских свойствах, разница между двумя семействами лежит в пределах погрешности. Ставьте что вам больше нравится. А лучше что-нибудь альтернативное, более отвечающее потребностям движка в плане пропускной способности.

15. После замены стакана маслофильтра на переходник нельзя использовать жигулевские фильтры, можно ставить только от ЗМЗ-406.

Обычно это аргументируется тем, что у фильтров от ВАЗовских движков меньше площадь шторы (а следовательно выше внутреннее сопротивление) и перепускной клапан отрегулирован на меньшее давление. Как следствие - на нашем движке клапан будет постоянно открыт и половина масла будет уходить к парам трения неочищенной. А теперь давайте применим более научный подход. Для начала, площадь шторы у жигулевских действительно меньше в среднем на треть, но означает ли это повышенное сопротивление? Если почитать тесты обсуждаемых фильтров с манометрированием системы в нескольких точках, можно убедиться: нет, качественно сделанный элемент абсолютно "прозрачен" для потока. Подчеркну: "прозрачен" при том же расходе, с каким тестируют 406-е, процедура для всех одна. Далее - перепускной клапан. Найдем каталог первого попавшегося производителя (мне попался MANN), смотрим давления открытия: 406 - 0.8 бар, ВАЗ - 1.2 бар . Хотя на самом деле это давление ни одним из наших автозаводов не нормировано и производители фильтров могут выставлять что хотят, как в 406-х элементах, так и в ВАЗовских. В целом все народные сомнения проистекают из твердой уверенности что движок большего объема должен прокачивать через себя больше масла за единицу времени. Но на самом деле никакой прямой связи тут нет, скорее это зависит от конструктивных особенностей конкретного мотора. А вот что от объема зависит более линейно, так это количество продуктов сгорания, попадающих в масло. Именно это и есть главный критерий выбора площади фильтрующего элемента: чем больше штора, тем дольше она будет сохранять свою "прозрачность" при заданном темпе загрязнения масла. То есть ВАЗовский фильтр на 402-м движке возможно придется почаще менять, но никакого вреда системе он не нанесет. Так что желающие поставить себе тосольный теплообменник, отъедающий у фильтра треть жизненного пространства, могут не стесняться. По крайней мере у меня такая система работает уже третий год и никаких проблем не доставляет. И не только у меня: уазоводам в этом плане совсем плохо т.к. между переходником и лонжероном проходит рулевой вал. Влезает только фильтр 2108, который в два раза короче "классического" - и ничего, ездят и не жалуются.

16. Большинство иномарочных радиаторов не подходят для ЗМЗ-402 из за меньшего диаметра выводов: не хватит пропускной способности.

Меньший диаметр - обычно имеется в виду "жигулевские" 34мм, в то время как волговская система разведена шлангами 38 - 44мм. Как показывает практика, шланги и радиатор - не показатель. Путь к прозрению прост: сдергиваем шланги и замеряем внутренний диаметр алюминиевых выводов помпы, тройника и корпуса термостата - те же самые 34мм. То есть использование больших шлангов никакого практического смысла не имеет, скорее всего их просто тупо унифицировали по диаметру с газоновскими. То же относится к нижнему шлангу радиатора увеличенного диаметра: замена его на обычный никаких изменений в работе системы охлаждения не вызывает. Таким образом перевод всей системы на "жигулевскую" размерность шлангов представляет только одну проблему: подружить эти шланги с выводами на движке.

17. Маслорадиатор 402-му не нужен. Или нужен?

Не совсем миф, но вопрос достаточно мутный, благодаря чему и провоцирует частые холивары. Здесь есть две точки зрения. Если стремиться к идеалу, то большинство забугорных моторных гуру считают таковым температуру масла в районе 85С. Причем недогрев так же нежелателен как и перегрев. Несложно догадаться что столь точное термостатирование примитивная штатная система обеспечить не способна - не важно, есть в ней радиатор или нет. В этом случае поможет только полнопоточный охладитель с термоклапаном, который можно открутить с какой-нибудь турбированной иномарки. Разумется, красота требует жертв: стакан маслофильтра придется заменить на переходник (термоклапан, как и отечественное изделие, имеет вид проставки под фильтр), также, возможно, придется заказывать новые шланги высокого давления.

Если заходить со стороны "чтобы не поплохело", тот тут ключевую роль играет не наличие или отсутствие радиатора, а характеристики используемого масла. В кольцевых 406-х после заезда с "открутами" до 9000 RPM масло кипит на щупе, но ни о каких провернутых вкладышах спортсмены не слышали. В то же время я, как-то раз хорошенько перегрев движок (просто стоял в пробке), на следующий день увидел на щупе алюминиевую пудру. Все дело в температурной стабильности и в этом-то вся заморочка - этот параметр почти никто из производителей не указывает. И как показывают резуьтаты журнальных тестов, которые только и позволяют узнать истину, стабильность эта практически не зависит от цены или раскрученности бренда. Кот в канистре. Таким образом ответ на вопрос "нужен ли 402-му маслорадиатор" можно перефразировать более адресно: нужен ли ВАШЕМУ 402-му маслорадиатор? Если после заезда на тяжелых режимах моргает лампа давления - нужен. Но можно просто сменить масло на то, которое меньше теряет вязкость при высоких температурах. Заметьте, не на более густое изначально (при 100С оно вполне может оказаться еще более жидким чем то, что вы только что слили), а на более стабильное. Как определить? Увы, только почитав нечастые в этой области обзоры (желательно свежие т.к. производители меняют рецептуру часто и без предупреждения) или тупым перебором. Откровенно низкосортные масла можно отсеивать сразу, но уже начиная с "нижнего среднего" класса идет терра инкогнита. Лично меня на данный момент (начало 2012 года) в этом плане устраивает полусинтетика Esso Ultra Turbo Diesel. В дополнение к хорошей температурной стабильности (почему-то не столь выраженной у "бензиновой" версии) масло имеет прекрасные моющие свойства и большее количество фосфата цинка, защищающего пары трения при больших нагрузках. Почему отметил "на данный момент" - сложно сказать сколько еще оно будет оставаться столь же хорошим при своей цене.

Напоследок напомню о том что масло, регулярно нагреваемое свыше 120С убивает маслосъемные колпачки независимо от своей вязкости, так что особо воодушевляться не стоит.

взято:http://detali15.ru/

Эскизы прикрепленных изображений

 

[SDtuning]

Тоже внесу свои 5 копеек =)

Доработка ЗМЗ 406
Доработки
Очень волнующая многих тема о том, что же можно сделать с мотором ЗМЗ 406, чтобы машина поехала как надо. Вот уже несколько лет я изучаю возможности и варианты доработки этих моторов, плюсы и минусы различных решений. Наконец собрался и решил описать свой опыт в данной статье. Предлагаю тему доработки мотора начать с самого начала, т.е. с системы впуска.

Впуск
Конфигурация системы впуска является одним из важных моментов влияющих на характеристику ДВС. Так же как и в выпускной, во впускной системе происходят волновые процессы. Система впуска на атмосферном ДВС ЗМЗ 406 является резонансной и настраивается на определенный диапазон оборотов.
В заводском варианте система имеет противоречивые характеристики. С одной стороны мы имеем довольно короткий впускной тракт, что говорит о настройке на высокие обороты, с другой – малое сечение впускных отверстий на корпусе фильтра. Замечу что сам фильтр-элемент установлен весьма производительный и его замена на фильтр «нулевого сопротивления» не является хорошей идеей, ведь такой фильтр требует регулярного обслуживания (пропитка) и по умолчанию он фильтрует хуже.

Для того чтобы улучшить наполнение цилиндров на высоких оборотах, я бы порекомендовал избавиться от штатного корпуса воздушного фильтра (кастрюли). Но тогда мы получим другой не очень хороший эффект – воздух фильтр будет уже забирать преимущественно из под капота, где он гораздо более горячий, чем снаружи. Повышение Твозд на впуске снижает наполнение, т.е. мощность и момент.
Для решения этой проблемы предлагается установка системы «холодного впуска». Эта идея не является революционной и она хорошо известна. Под капотом, там где стоит воздушный фильтр, организуется закрытый объем, воздух в который попадает только снаружи. Делается это путем установки перегородки. Такой вариант улучшения системы впуска очень популярен на американских авто.
Конечно, можно ничего не отгораживать под капотом, а просто вывести воздухозаборник с фильтром под бампер, но тут возникает опасность получить гидроудар при форсировании луж. А так же изменится резонансная характеристика впуска.
Испытания показали, что резонансная частота сдвигается вниз по оборотам при удлинении впускного тракта. Машина будет чуть лучше ехать на низах, но в итоге количество лошадей уменьшиться, т.к. мощность = момент * обороты.

Выпуск
Наиболее оптимальным вариантом в плане цена-результат является установка системы «холодного впуска» совместно с системой выпуска от моторов евро2/3. Для желающих получить еще больше мощности рекомендуется установка прямоточной системы выпуска, она эффективней в плане мощности, но увы довольно шумная. Если вопрос не в цене, то возможно подобрать компромиссный вариант от известных производителей мирового уровня.

Далее по лестнице доработок (и конечно затрат) идет доработка ГБЦ.
Доработка любой ГБЦ сводится к шлифовки каналов, сглаживания всех острых кромок в камере сгорания (и на днище поршня). Для моторов ЗМЗ406 так же рекомендуется установка прокладки ГБЦ от мотора 40522 евро3. Она цельнометаллическая (надежнее) и более тонкая, что даст в итоге увеличение степени сжатия до 10. Как известно увеличение степени сжатия – это один из основных путей повышения КПД ДВС (повышения экономичности, мощности – кому что больше нравится).

Распредвалы
Следующей ступенью будет установка распредвалов с бОльшим подъемом клапана. Если мотор планируется эксплуатировать в городе каждый день, то я бы рекомендовал остановить свой выбор на паре валов 30/34 от окб Двигатель.

Технические параметры валов


30/30 Предельно «низовой» вариант — обеспечивает наибольшее увеличение крутящего момента на малых и средних оборотах
30/34 Универсальный вариант — равномерно увеличивает крутящий момент во всем рабочем диапазоне.
34/38 «Верховой» вариант — увеличивает крутящий момент на средних и высоких оборотах.
38/42 Обеспечивают наибольшее увеличение крутящего момента на высоких оборотах.
Другие варианты
Также возможна установка коленвала с большим ходом кривошипа (от ЗМЗ 409, ход 94мм вместо 86мм), что даст увеличение рабочего объема до 2.5л, а как известно момент прямо пропорционален литражу. Но кроме коленвала придется заказать другие поршни со смещенным на 4мм пальцем, чтобы поршень не выходил из плоскости блока и не бился об ГБЦ.

Неплохим вариантом для атмосферного ДВС является применение поршней с тонкими кольцами, тонкие кольца снижают динамические потери на трение и увеличивают общий КПД двигателя, особенно это актуально для оборотистых моторов.

Можно еще поговорить об облегчении поршней, шатунов, коленвала, маховика… но лично моё мнение, что облегчение не актуально для мотора работающего в диапазоне до 7000 об. Достаточно хорошей развесовки и балансировки движущихся деталей. Уменьшение массы маховика, которое многие так любят, придает нервозную окраску работе мотора. Он быстрее раскручивается, но и быстрее сбрасывает обороты, что порой не удобно, особенно в городе.

Система управления двигателем
Естественно после любых модификаций ДВС нужно перенастроить систему управления. С этим отлично справляется ПО М7Спорт, которое изначально было создано для управления доработанными моторами ЗМЗ. Главной особенностью данного ПО является работа по датчику абсолютного давления вместо ДМРВ. А также возможность автоматической калибровки всех необходимых настроек под конкретный двигатель с помощью программы MOLT, что позволяет достичь максимальной отдачи от каждого конкретного двигателя.

Вторая статейка. суть почти таже

Тюнинг двигателя ЗМЗ 406 и его модификаций.


Данная статья посвящена тюнингу двигателя внутреннего сгорания ЗМЗ 406.
Прежде всего хотелось бы отметить какие виды тюнинга существуют для данных двигателей.
И начну я именно с чип-тюнинга, может быть конечно не совсем верно, но я хочу сначала дать представление о нем и для чего он нужен.
Как уже всем наверно известно - это изменение программы управления двигателем.

ЧИП-ТЮНИНГ

Вот малый экскурс в теорию управления, постараюсь рассказать на доступном всем языке. Двигатель, как известно, имеет ряд основных датчиков, на показания которых опирается блок управления, и после вычислений дает команду на исполнительные механизмы. Если быть точнее, то основным датчиком в работе является датчик положения коленвала ДПКВ. С него блок управления берет данные не только о частоте вращения коленвала, а так же о его угловом положении, чтобы определять момент впрыска топлива и момент воспламенения. Входящий через впускной тракт воздух проходит через ДМРВ, который в свою очередь дает информацию ЭБУ (блоку управления) о кол-ве поступившего воздуха. ЭБУ на основе показаний расхода воздуха и текущих оборотов коленвала выбирает режимную точку, в которой задан состав топливо-воздушной смеси, с учетом различных коррекций вычисляет момент и время открытия форсунок. Так же по заданному углу опережения зажигания в данной режимной точке блок подает команду модулю зажигания, который дает искру. Собственно это основное. Далее идут разного типа ограничения. В частности ДМРВ работает только в достоверной зоне, в зоне обратных выбросов он не работает (эта зона больших дросселей и оборотов до 3500-4000). Там входящий воздух берется не с ДМРВ, а с прописанного в прошивке ЭБУ так называемого БАЗОВОГО ЦИКЛОВОГО НАПОЛЕНИЯ (БЦН). Точно также, в моменты изменения положения дросселя показания ДМРВ не стабильны, поэтому воздух опять же берется с БЦН. Из этого можно сделать вывод, что в режиме активного вождения (постоянные изменения положения дросселя, большие дроссели) сильное влияние на расчет длительности впрыска топлива, и как результат - динамику автомобиля, оказывает БЦН. А зависит Цикловое Наполнение от многих факторов, основные из которых: качество изготовления впускных и выпускных каналов головки блока цилиндров (ГБЦ), камеры сгорания, формы клапанов, распредвалов и углов их установки, впуска и выпуска.
Как известно, качество литья ГБЦ оставляет желать лучшего, углы установки фаз распредвалов гуляют прилично от мотора к мотору - поэтому и наполнения цилиндров от двигателя к двигателю прилично отличаются. И к чему это приводит? Правильно, это приводит к тому, что БЦН прописанное в заводской прошивке не соответствует реальному наполению, отсюда вытекают в некоторых точках завалы смеси, где-то обеднения - одним словом динамика становится хуже, чем может быть. Составы смеси, прописанные в прошивке, не соответствуют тем, которые получается на самом деле. Более того, очень часто характеристика ДМРВ различается от датчика к датчику, что абсолютно так же делает не оптимальными прописанные в программе настройки. Вот поэтому вроде бы одинаковые 406 моторы, укомплектованные вроде как одними и теми же датчиками едут по разному!
Отсюда можно сделать вывод: если настроить прошивку ЭБУ четко под заданный мотор, сделать все настройки оптимальными - двигатель уже покажется другим. При динамичной езде станет выше подхват, при спокойной плавной езде - снизится расход топлива. И это реальность! После грамотной отстройки прошивки, мощность стандартного двигателя на стендовом замере выросла со 131 л.с. до 143 л.с.
Если мы все хорошо прочитали вышеописанное, то должны были понять, что чип-тюнинг - коррекция и настройка программы управления должна проводиться под определенный мотор, его конфигурацию, его набор датчиков.
Отсюда можно сделать следствие - если конфигурация мотора меняется, например другие распредвалы или ресивер ставится большой, то газодинамика мотора начинает сильно отличаться от стандартного, мотор даже при этом может выдавать меньшую мощность - поэтому здесь просто крайне необходима настройка программы управления.
Однако, вы можете задать вопрос, а как же вот в Интернет-магазине продаются прошивки уже готовые, если только выше было написано что под каждый мотор нужна своя прошивка?
Ответ на этот вопрос такой. За время работы с автомобилями, укомплектованными двигателем ЗМЗ 4062 и ЭБУ Микас 7.1, я выявил ряд закономерностей. А именно, после отстройки состава смеси на основе показаний датчика кислорода (лямбда-зонда), выяснилось что у них всех получается довольно похожая таблица поправки состава смеси. То есть, не знаю почему, но ребята на ЗМЗ видимо не удосужились проделать похожую работу, когда калибровали на заводе блок управления и не узнали, что в подавляющем большинстве на всех моторах идет переобогащение состава смеси в разных режимах. То есть составы смеси прописаны в прошивке одни, а на деле получаются богаче. А, как известно, двигатель будет достигать наибольшей мощности при составе топливо-воздушной смеси 12.3-12.5:1,а наибольшей экономичности при 15.5-15.6:1 .
В моем понимании, правильно выстроив состав смеси, и убедившись, что он действительно на выходе такой, как прописан в программе, необходимо далее подбирать углы опережения зажигания, которые бы давали максимальный крутящий момент при заданных составах смеси.
Думаю на данный момент пока достаточно про тему чип-тюнинга. Почему я начал именно с него, хотя не раз повторял, что ЕГО НАДО ДЕЛАТЬ ПОД ОПРЕДЕЛЕННОЕ ЖЕЛЕЗО, вы поймете попозже. А сейчас перейдем к другому виду тюнинга.

ЖЕЛЕЗНЫЙ ТЮНИНГ - ВАРИАНТЫ ФОРСИРОВАНИЯ ДВИГАТЕЛЯ ЗМЗ 406.

Хочу сразу предупредить, что здесь есть много вариантов, поэтому я хочу рассмотреть один из самых интересных - повышение мощности.
Конструктивно двигатель имеет коэффициент R/S = 1.8 - отношение длины шатуна к диаметру коленвала (ходу поршня) - !!! не путать с отношением диаметра поршня к ходу поршня!!! - что характерно для высокооборотных двигателей. Чем выше этот коэффициент, тем "крутильнее" мотор и износ на высоких оборотах ниже. К сведению, у нормального довольно оборотистого мотора этот коэффициент 1.7. С этой точки зрения для дальнейшего тюнинга подходят двигатели 406 и 4052, а вот 40522 и 409, имеющие коленвал уже 94мм, вместо 86мм - занизят волшебный коэффициент. Получается , что перед нами вообще почти кольцевой по конструкции мотор, но почему-то по характеру не совсем удавшийся… Загубили на заводе эту его черту !!! Конечно, для автомобиля такого как волга, подошел бы менее оборотистый двигатель, с большим крутящим моментом, как например 409 или вообще V8. Однако тема у нас про 406 мотор, и более того, в моем понимании, нам с вами, больше важна динамика автомобиля, а она определяется уже не крутящим моментом двигателя, а мощностью, которую двигатель передает на колеса. Именно мощностью на колесах. А что такое мощность? Да по физике, грубо, это работа за определенное время, а с другой стороны, мощность пропорциональна крутящему моменту, помноженному на соответствующие обороты коленвала.
Наверное, большинство из вас знает как выглядит внешняя скоростная характеристика двигателя ЗМЗ 4062 … максимальный крутящий момент двигатель имеет на оборотах 4000-4300 об/мин, а потом начинает спадать и причем прилично после 5500 об/мин. Соответственно максимальная мощность двигателя находится от 5000-5500 об/мин и потом тоже падает. Почему именно так, раз двигатель по конструкции высокооборотник? Об этом будет далее!
А теперь главный в моем понимании подход. Сильно увеличить крутящий момент в его обычном диапазоне не удастся (это уже надо 409 или 8-цилиндровый тогда или компрессор), но зато можно заставить мотор не терять крутящий момент после 4000, заставить его либо дальше расти, либо хотя бы оставаться на высоком уровне. И какой же будет результат? А результат - значительное увеличение мощности двигателя (как уже было описано вначале).
А вот теперь я вам расскажу о том, что вообще можно сделать с двигателем и какой будет результат.

С ЧЕГО НАЧАТЬ.

Это вопрос хороший конечно. Отвечу сразу, если мы будем делать железный тюнинг, то явно уж не с чип-тюнинга! А то некоторые могут :
Первым делом хочу сказать, что в данной статье я не буду рассматривать варианты наддува двигателя турбиной или компрессором, так как это под силу не каждому, к тому же надо хорошо готовить для этого мотор! А это, как известно, денег стоит не малых. Может в следующий раз, как-нибудь напишу статью отдельно.
А мы с вами будем тюнить всё ещё наш атмосферный мотор.
Прежде всего, необходимо довести его уже существующую конструкцию до ума, а потом уже изобретать дальше.
Как я уже упоминал вначале, существуют дефекты литья, которые очень сильно препятствуют хорошему наполнению цилиндров. И в основном, они сосредоточены в Голове Блока Цилиндров. Если заглянуть во впускные и выпускные каналы головы - можно ужаснуться заводскому качеству. И не дай вам бог пальцем внутри поводить - можно обрезаться только в путь! А теперь представьте, как там будет хорошо воздушному потоку. Как на определенных скоростях его резать будет! А камеры сгорания разного объема как вам???
Поэтому первым делом требуется доработать голову, а именно устранить все дефекты, которые препятствуют правильному наполнению. Однако тут ещё выяснилось вот что. Завод говорил, что ставил туда пружины от 2108. А вы как думаете? Правильно, опять нас обманули. Вот именно, из- за этого то на стандартном моторе начинает после 5500 об/мин падать тяга уже. Не вопрос, мотор крутится дальше, но из-за зависания клапанов опять же наполнение становится меньше. Поэтому, ставим нормальные пружины от 2108!
Вроде бы дефекты устранили, довели до одного объема ещё камеры сгорания всех цилиндров. Теперь можно идти дальше. Дальше в моем понимании надо бы облегчить клапана и изменить на них фаски, сделать их совсем другими. И после доработки седел и клапанов можем получить результат, схожий с установкой верховых распредвалов, то есть, как бы увеличивается ширина фазы открытия и подъем клапана. На самом деле это конечно не так, валы то стандартные со своим профилем кулачка, но эффект этот достигается именно из-за доработки клапанов. Доведя до ума камеру сгорания можно увеличить степень сжатия. На первых моторах она была 9.5, сейчас 9.3 - однако 9.7 можно сделать свободно при этом даже на 92 ездить. Хотя, я бы советовал для получения большей отдачи перейти на 95 бензин, после настройки под него программы, в обычных режимах можно получить небольшого снижения расхода топлива, по сравнению с 92, из за увеличенного времени горения.
На этом с головой можно остановиться. Этого вполне хватит для приличного увеличения мощности. К сожалению, цифры привести не могу, так как объективных измерений не проводили данной доработки. Что получаем на деле? А на деле на низах получаем такой же мотор, получаем более выраженный подхват на 4000, который всё продолжается и продолжается вплоть до 6000-6500 и только потом начинает угасать. В отсечку 7000 об/мин мотор влетает очень быстро. Так что вот она, какова на деле доработка ГБЦ. Увеличив момент на верхах, мы прилично подняли мощность. Мотор по характеру получился уже не таким как был, а самое интересное, что мы не ставили верховые валы, а оставили стоковые! Но самое главное, возвращаемся в начало статьи - обязательно провести настройку блока управления. Скажу, что если оставить заводскую - станет даже хуже чем было! Не забывайте про это.
На этом тюнинг не заканчивается, переходим дальше. Следующим этапом, я бы установил ресивер, который предлагает фирма PASSIK. На мой взгляд, после испытаний, могу сказать, что этот ресивер (по ихнему "Трамбоватор") сочетает в себе довольно оптимальные параметры для 406 мотора, причем как для стандартного, так и уже доведенного. Он имеет объем 3.8 литра примерно, внутри дудки конические длиной 6-7 см. Ставится он на коллектор стандартный, после пустяковой доработки. По идее, если так посмотреть на него, общая длина впуска уменьшилась, поэтому он должен быть высокооборотным, но с другой стороны, раз он имеет увеличенный объем, он должен сгладить пульсации на впуске и приподнять "низы". На деле получился как раз ресивер, который поднимает характеристику мотора почти во всем диапазоне больше чем на 10%. Я бы сказал это довольно хорошо, очень выгодно по критерию цена/результат! Но опять же , это всё станет доступным после перекалибровки прошивки. На данный момент существует комплекс по настройке двигателя ЗМЗ 406 с ЭБУ микас 7.1 практически любой степени форсировки. Как бы не врали датчики (а мы знаем они любят) - есть возможность всё это дело привести в порядок. А по новой методике отстройки углов зажигания по крутящему моменту можно точно подобрать требуемы углы. Это будет сравнимо уже с настройкой на нагрузочном стенде, но сами посудите, таких очень мало, они дорогущие - да и разоришься, если будешь настраивать на чьем-нибудь!
Фильтр нулевого сопротивления можно, даже нужно поставить, чтобы мотору дышалось легче при этом. Однако нельзя забывать про пропитку - иначе можно быстро загубить мотор. Не надо забывать тоже следующее, что все конусные фильтры любят закручивать поток, ускорять его на входе в ДМРВ. При этом, реально воздушный поток увеличивается не на столько, на сколько это может показать ДМРВ. Поэтому, необходимо немного скорректировать программу управления, чтобы не допустить переобогащения смеси из-за ошибки в показаниях расходомера. Особенно, это касается моторов, оснащенных блоками Микас 7.1 - …. 01 с "ниточным" ДМРВ.
Ещё по поводу впуска можно сделать кое-что интересное. А именно удлинить впускной тракт. Например, после ресивера подключить ДМРВ, к ДМРВ сразу фильтр нулевого сопротивления конусный в кожухе, а кожух подключить к трубе длиной 0.5-0.8м и диаметром порядка 100 мм. Все наверно скажут - удлинение впуска передвинет крутящий момент на низкие обороты, тем самым снизит момент на высоких. Да, по теории так и есть, зато на практике получим прибавку крутящего момента на низах, а вот на верхах ничего не потеряем. Это так вам по секрету, для общего развития, может пригодится :
Теперь у нас дошли руки и до выпуска. Выпуск - немаловажная часть двигателя, и если кто не знает, помимо общей функции - отвода газов от двигателя и снижения громкости выхлопа, она должна ещё не создавать сопротивления газам. Но в моем понимании, если мы подходим всё ещё к процессу повышения мощности, мы должны знать ещё об одной функции - созданию резонанса. Кто из вас самый умный - может задать вопрос: какой резонанс, если перекрытия распредвалов не такие большие и подъемы в момент перекрытия тоже? Отвечу - я тоже так думал, но когда стал заниматься выхлопами, экспериментально получил, что резонанс всё таки будет, всё зависит от того как правильно сделать резонатор.
Все наверно знают как устроен штатный выхлоп. Особенно мне всегда нравилась заглушка посередине резонатора первого (пламегасителя как многие называют). Вот ведь это гениальность инженерной мысли! Они сделали классный резонатор тем самым, получив резонанс на 4000-4500 об/мин, который создает хорошие волны ударные и разряжения. Разряжение приходит обратно к выпускным клапанам на 4000-4500 об/мин, тем самым увеличивая наполнение цилиндров в момент перекрытия валов, но зато получаем провал в районе 3000-3500 об/мин и падение момента после 5000 об/мин. Это как раз приходят ударные волны, которые на этих оборотах наоборот уменьшают наполнение цилиндров. Более того, из- за этой заглушки, скорость выпуска сильно падает, и его работа сильно снижается, снижая при этом момент и соответственно мощность двигателя. Самым простым здесь является выбить эту заглушку. На деле получим, что мотор станет заметно легче раскручиваться, характеристика выровняется из за изменения резонансной длины, так как роль резонатора будет выполнять теперь глушитель (который перед задним мостом). Громкость практически не изменится. По крайней мере, я не заметил.
Но это ещё не всё насчет выхлопа. Опять же все мы знаем про приемные трубы "штаны". Есть с кастрюльным звуком, есть без. Новые "штаны" делают с пропилом фланца. А вы знаете из за чего "штаны" звенят? А звенят они в месте соединения 2-1. Завод очень неудачно спроектировал этот узел, так как он самый нагруженный. Здесь газы набирают давление и скорость из - за уменьшения проходного сечения! Было 2 х 51мм а стала всего одна 51мм труба. Завод как всегда поступил гениально! Нет, чтобы взять пример с финской системы FENNO-SET (бывшей METPELA MEFEX), он решил пропилить "штаны". Пропилил, треск убрал. Но какой ценой? Опять похоже на его заглушку в резонаторе. Только на этот раз, из-за пропила, газы в трубе начинают перетекать из за давления через пропил, встречаться с газами от других цилиндров, тормозя при этом их - тем самым уменьшая скорость газов, уменьшая нагрузку на слабое место, которое в свою очередь перестает звенеть. Конечно, на деле не всё так просто, там не газы, а волновые процессы уже, но я специально так написал, чтобы было на доступном языке.
Мне тут видится следующий вариант. Бесспорно, приемные трубы ставить надо финские, они грамотные, из-за того, что первичная часть укорочена, наблюдается небольшой прирост крутящего момента на средних оборотах. Они не звенят, из за того сделаны грамотно. Резонатор там стоит точно так же, как и на штатном выхлопе, настроенный на 4000-4500 об/мин. Однако внутри он сделан совсем по другому, я бы его назвал больше пламегасителем. Внутри вместо заглушки там аналог шайбы, грубо говоря она создает отражение волн, при этом не создавая большого сопротивления. Но отражатель слабенький, добротность низкая у него, поэтому нет ярко выраженного резонанса. Глушитель средний и глушитель оконечный (резонаторного типа) имеют пониженное сопротивление по сравнению со штатным выхлопом, поэтому мотор значительно веселее будет крутиться. Звук немного по приятней. Да и нержавейка прослужит довольно долго.
Однако, есть ещё один вариант тюнинга выхлопной системы. Он заключается в том, чтобы сделать полностью прямоточную систему выпуска отработавших газов, настроенною в нашем случае на высокие обороты, так как мы ещё не потеряли желание повысить мощность двигателя. Сделать это не так сложно. Для начала нам нужен правильный резонатор, который я попытался изобразить ниже.
Конечно рисунок не по правилам инженерной графики, но думаю, так будет понятнее. Самым важным здесь является резонансная камера, которая имеет добротность - не ниже чем заводской резонатор, зато практически никакого противодавления не создает. Для снижения звука, можно совместить ,как показано на рисунке, со стандартным типом резонатора. Главное чтобы было резкое расширение на входе резонатора и плавное сужение. Чем сильнее расширение - тем добротность выше.
Вторым этапом построения выхлопа является выбор резонансной длины, так как именно длина от ГБЦ (точнее от выпускного клапана) до резонатора является наиболее важной, нежели длина приемных труб. Для двигателя ЗМЗ 406 удобно использовать модернизированные финские "штаны" фирмы SET/FENNO/MEFEX. Целесообразно, на мой взгляд, после соединения 2-1 приварить трубу 60мм вместо 51мм, сразу разместить гайку М18х1.5 под датчик кислорода (для последующей настройки всего хозяйства, что мы сделали до этого). Затем сразу наш резонатор новый, чтобы он стоял на уровне хвостовика КПП, то есть, чтобы дальше делать выхлоп по штатному месту. Такое расположение резонатора сделает наш выхлоп настроенным на высокие обороты, порядка 6000-6500 об/мин.
Дальше всё зависит от вашего вкуса, надо разместить дополнительные резонаторы и глушители, добиваясь при этом снижения уровня звука, главное при этом не создавать дополнительного сопротивления.
Если вы думаете, что это всё, что можно сделать с атмосферным 4062 мотором, то вы ошибаетесь. Про расточку, увеличения объема я писать не буду, это немножко выбивается из нашей концепции тюнинга 406 мотора. Я думаю многие из вас слышали про 4х дроссельный впуск. Если раньше это было что то загадочное и на гране фантастики для обычного автолюбителя, и тем более обладателя а/м Волга или Газели (ох представляю Газель с дудками , то сейчас это реальность. Правда удовольствие дорогое… Что это такое? Если кто не знает, в кратце поясню. Суть заключается в том, чтобы получить мощнейший резонанс на впуске. С ресивером такого не сделать. А вот с дросселями запросто! Дроссели ставятся сразу на коллектор без всяких ресиверов. На каждый цилиндр - свой дроссель. Естественно, организуется работа регулятора холостого хода. Резонансная частота данного впуска будет как вы наверно уже догадались определяться длинной "дудок". Можно сделать высокооборотный впуск, мотор немного потеряет низы, зато хоть до 8000-9000 об/мин крутиться будет без спада, или наоборот получить огромный момент на низких и средних оборотах (сразу вспоминается вышеупомянутая Газель ). Но одного впускного узла мало будет, обязательно придется заменить распредвалы на широкофазные, думаю из волговского ассортимента подойдут в самый раз 42 или 500 валы, но не более того.
Но встает ещё одна задача. Полностью менять ПО контроллера, так как теперь вместо ДМРВ будет использоваться датчик абсолютного давления ДАД.
На последок, хотел ещё высказать свое мнение насчет распредвалов. Если вы вспомните про доработку ГБЦ, полученный эффект, то тем кто себя гонщиками не считает я бы не советовал ставить широкофазыне валы, так как результат уже приличный (при условии, что оставляем ресиверный впуск). Однако кому этого покажется мало, советовал бы ограничиться максимум 42 валом на впуск, и меньшим на выпуск, потому что и так получится очень высокооборотный мотор. При этом, в отличии от ГБЦ, где низы почти не пострадают, от вала низы уже заметно станут хуже. Как говорится, за всё надо платить. А самый широкие валы ставить просто нет смысла, так как чтоб их использовать, мотор надо крутить будет под 8000 об/мин наверно, крутится то он будет, но я бы посоветовал перед этим его всё таки подготовить, хотя бы отбалансировать и облегчить всё что можно. Помните, мы всё таки делаем не кольцевой мотор, а для гражданской езды (даже с 4х дроссельный), поэтому так крутить его до 8500 об/мин даже я б не стал, хотя он будет крутиться:
А те кто хотят поставить себе верховые валы без доработки ГБЦ, я бы не советовал, я бы советовал лучше голову сделать - эффект будет почти такой же и цена схожа. Просто как я уже говорил, те же клапанные пружинки и дефекты литья, которые устроить могут срыв потока, не дадут в полной мере получить прибавку от валов! И ещё, резко сменю тему, в такой мотор непременно просятся облегченные шатуны и легкий маховик :
Любителям крутить моторы, посоветую в микас 7.1 впаять помехоподавляющие конденсаторы на 48 и 49 ноги (входы канала ДПКВ) - чтоб нормально себя вел на высоких оборотах.
На этом хочу свой рассказ закончить, все что я здесь написал, это мое мнение, мой взгляд на тюнинг 4062 мотора. Если кто не согласен - ваше право.

Сообщение отредактировал SDtuning - 4.7.2015, 21:56