Предназначенные для легковых авто и грузовиков до 1,5 т грузоподъёмности 2.4-литровые моторы Заволжского моторного завода линейки ЗМЗ 402 выпускались в 1981-2006 г.г. Преимущественно ими комплектовались машины заводов ГАЗ и УАЗ. Двигатель надёжный, ставили его и на спецавтомобили высокой проходимости Горьковского завода Газель, Соболь, на армейские автомобили Ульяновского автозавода: УАЗ-452 «Буханка», 31512. Безотказность бензомотора в тяжёлых условиях эксплуатации вне дорог и с предельной нагрузкой обеспечивается его удачной конструкцией, включая способ интенсивного теплообмена при охлаждении ДВС.
Схема системы охлаждения ДВС ЗМЗ 402
Выделяющееся при работе двигателя тепло отводится от подверженных нагреву деталей с помощью охлаждающей жидкости (ОЖ), циркулирующей по каналам внутри остова движка и головки блока цилиндров в замкнутом контуре под давлением помпы. В схему охлаждения включены и внешние теплообменные устройства – основной радиатор и радиаторная печка для отопления кабины, салона автомобиля.
В качестве ОЖ могут использоваться антифриз, в т. ч. тосол, вода. Схема действия системы охлаждения ЗМЗ 402:
- Охлаждающая жидкость заливается в мотор через горловину расширительного бачка.
- Циркуляция ОЖ после запуска холодного ДВС – по малому кругу: исключая проток в теплообменный радиатор.
- После нагрева рабочей среды до нужной температуры срабатывает клапан переключения оборота жидкости на большой контур.
- Вентилятор обдува основного радиатора постоянно включен, дополнительно охлаждается двигатель за счёт встречного потока воздуха от движения авто.
На щитке приборов имеется индикатор перегрева ОЖ, предупреждающий о предельном нагреве загоранием лампы красного цвета. Срабатывает при 104-109°С.
Устройство и элементы система охлаждения 402 двигателя Волга
В оборудование системы охлаждения входят приборы и детали не только для остужения мотора, но и для отопления: радиатор и вентилятор отопителя с патрубками, которые летом от гидросистемы отключаются. Основными элементами в схеме циркуляции ОЖ являются термостат, помпа (водяной насос), основной теплообменный радиатор, вентилятор, соединительные патрубки и, расположенные в блоке цилиндров и ГБЦ, каналы водяной рубашки. Для контроля теплового режима работающего двигателя ЗМЗ 402 в схеме присутствуют датчики измерения температуры, место расположения которых зависит от модификации мотора и может быть в термостатном корпусе, блоке цилиндров, ГБЦ.
Термостат
Прибор предназначен для регулирования температурного режима двигателя посредством клапана, переключающего поток ОЖ на малый или большой контур циркуляции: положение «закрыто» – прогрев ДВС, «открыто» – при подключении основного радиатора. Устройство термостата ТА-107-05 для двигателей ЗМЗ 402:
- конструкция – бескорпусная, 2-клапанная, располагается прибор в выходном патрубке ГБЦ;
- клапаны – основной и дополнительный (в дренажном отверстии для выхода воздуха при заливке тосола);
- наполнитель – твёрдый, с содержанием термоактивного воска, омеднённой пудры.
Температура срабатывания клапана в термостате – 82±2°С, длина его перемещения ≥8,5 мм, время полного открытия ≤80 секунд.
Регулировка теплового режима ДВС производится автоматически за счёт изменения проходного сечения термостата при реагировании термоэлемента на температурные изменения ОЖ.
Водяной насос
Назначение помпы – в непрерывном режиме обеспечивать циркуляцию антифризной жидкости по каналам внутри блока цилиндров и теплообменного радиатора системы охлаждения бензомотора. Расположен водяной насос в передней части остова ДВС, в действие приводится посредством ремённой передачи от коленчатого вала.
Особенности устройства помпы ЗМЗ 402:
- Способ нагнетания ОЖ – центробежный.
- Подшипник – наполняется смазкой на стадии изготовления насоса, его не нужно смазывать в период эксплуатации: от антифриза он отделяется самоподтягивающимся сальником неразборной конструкции.
- Шкив помпы – вращается одновременно с генераторным приводом от общего клинового ремня, передающего обороты коленчатого вала: чем быстрее крутится коленвал, тем интенсивнее гоняет насос ОЖ по каналам гидросистемы.
Конструкция водяного насоса разборная, что позволяет при ремонте заменять не весь механизм в сборе, а лишь изношенные или сломавшиеся узлы, детали. Например, изношенный вал заменяют вместе с подшипниками, отдельно меняют крыльчатку, шкив, сальник.
Радиатор и вентилятор
Теплообменник в системе охлаждения моторов ЗМЗ 402 – трубчато-ленточный, изготовленный из меди и устанавливаемый впереди двигателя, 3-рядный радиатор: встречное движение воздуха продувает ячейки конструкции, охлаждает циркулирующую в них ОЖ. Естественного воздушного потока может быть недостаточно для нормализации теплового режима ДВС, на такие случаи в схему остужения мотора включён вентилятор для создания принудительного обдува радиатора.
Особенности вентиляторной установки:
- крыльчатка – 6-лопастная, пластмассовая, работает в диффузоре, который закрепляется на радиаторной рамке;
- приводной шкив вентилятора соединён с коленвалом ремённой передачей;
- принудительный обдув мотора начинается сразу с запуском движка.
Постоянная непрерывная работа вентилятора одновременно с двигателем доставляет неудобства в зимнее время: нагрев ДВС до рабочей температуры затруднителен. Для удержания тепла радиатор зимой приходится укрывать утепляющим материалом, например, картоном.
Патрубки и водяная рубашка
Внутренняя часть охлаждающей мотор гидросистемы или сеть сообщающихся между собой каналов вокруг цилиндров в блоке и вблизи камер сгорания ГБЦ, предназначенных для протока ОЖ с целью отвода тепла от работы ДВС, называется водяной рубашкой. Все внутренние и наружные элементы системы охлаждения, включая основной радиатор, закольцовываются в закрытую схему с помощью соединительных резиновых шлангов: патрубков – трубчатых изделий.
Причины и последствия нарушений целостности этих важных составляющих гидросистемы для двигателя ЗМЗ 402:
- Старение, износ резины. Соединители теряют эластичность, герметичность, появляются утечки ОЖ, что ведёт к перегревам ДВС.
- Применение вместо тосола воды. Коррозия разрушает стенки каналов в блоке цилиндров, попадание охлаждающей жидкости в камеру сгорания может вызвать гидроудар в системе охлаждения, её поломку.
Совет. Заливать в гидросистему стоит только качественный антифриз: непонятная жидкость приводит к неисправности и водяной рубашки, и патрубков.
Технические характеристики
Система охлаждения ЗМЗ 402 работает под избыточным давлением, которое поддерживается с помощью встроенных в резьбовую крышку расширительного бачка клапанов: парового и воздушного. В таблице – данные о характеристиках бензомотора и системе его охлаждения.
| Параметры | Значения |
| Объём двигателя | 2.4 л |
| Мощность | 95-100 л. с. |
| Материал блока цилиндров и ГБЦ | алюминий |
| Вес мотора | 181-184 кг |
| Вместимость системы охлаждения с учётом отопителя | 13,2-15,3 л |
| Давление в гидросистеме, атм. | |
| рабочее | ≤1 |
| избыточное (паровой клапан) | 0,8-1,1 |
| срабатывания клапанного устройства на разрежение воздуха | 0,01-0,1 |
| Температура ОЖ: | |
| оптимальная рабочая | 85-103°С |
| кипения в закрытой системе | 112-120°С |
Дополнительный инструмент для поддержания правильного теплового режима двигателя ЗМЗ 402 – установленные впереди радиатора жалюзи, которыми обдув мотора встречным воздухом регулирует водитель. Металлические створки-пластины расположены горизонтально, с кабиной соединены гибкой тягой: рычаг на себя – закрыто, от себя – открыто.
Модернизация
Со дня прекращения выпуска ДВС ЗМЗ 402 прошло 17 лет, отдельные узлы и детали системы охлаждения устарели не только физически, но и морально, что подтверждается частыми переделками элементов схемы в эксплуатируемых сегодня авто с данными моторами. Необходимость в совершенствовании гидросистемы обостряется при форсировании бензомотора: большая мощность требует более интенсивного охлаждения движка.
Модернизации подвергаются:
- Основной радиатор. Медные трубки эффективнее отдают тепло, но объём штатного радиатора в жару недостаточен, его заменяют аналогичным 3-рядным с большей вместимостью ОЖ, изготовленным из алюминия.
- Патрубки соединительные. Шланги и иные изделия из резины всё чаще заменяются более прочными, эластичными и долговечными соединителями из силикона.
- Термостат. Внутриблочная конструкция прибора устарела: теперь ставят регуляторы температуры наружные.
- Вентилятор обдува радиатора. Чтобы уйти от привязки к коленвалу, монтируют электровентилятор с автоматическим включением от датчика температуры. Для страховки делают и ручной включатель.
Увеличенный по объёму радиатор зимой может потребовать утепления, иначе ОЖ не будет нагреваться до нормы.
Ресурс
Время эксплуатации двигателя ЗМЗ 402 изготовитель ограничил пробегом в 200 тыс. км, под эту цифру проектировался и срок службы элементов в схеме охлаждения движка. Соблюдение оптимального температурного режима работы двигателя способствует продлению полезного срока эксплуатации как самого ДВС, так и его гидросистемы остужения. Отклонения от нормативных температур в любую сторону сокращают ресурс бензомотора:
- постоянный перегрев приводит к выгоранию масла, повышенному трению деталей, их износу, падению мощности двигателя вплоть до его остановки из-за заклинивания;
- работа с недогревом увеличивает расход топлива, полезные присадки в моторном масле, включая противоизносные, теряют свою эффективность.
Ключевой элемент в системе охлаждения силовой установки – температурный датчик. От работоспособности термодатчика зависит, в конечном счёте, и ресурс эксплуатации бензомотора.
Обслуживание
Контролировать уровень ОЖ в расширительном бачке следует ежедневно перед выездом из гаража по отметкам MIN и MAX, нанесённым на стенке ёмкости: положение холодной жидкости должно быть средним, при необходимости тосол нужно долить. Частая доливка – повод проверить герметичность гидросистемы.
Периодичность техобслуживаний ЗМЗ 402:
- через каждые 10 тыс. км регулировать натяжение ремня в приводах помпы и вентилятора, очищать от загрязнений двигатель, радиатор;
- перед каждой зимой проверять плотность охлаждающей жидкости: норма – 1078-1085 г/см³ при 20°С;
- с интервалом в 3 года промывать систему охлаждения с последующим обновлением ОЖ, проверять исправность термостата, клапанного механизма в пробке расширительного бачка.
Система охлаждения двигателей ЗМЗ 402 несложная, в ней насчитывается до десятка наименований оборудования, приборов, а замена изнашивающихся или непригодных к дальнейшей эксплуатации узлов вполне осуществима силами самого водителя. Благо, что заменять многие детали возможно на более совершенные запчасти уже современных силовых установок.
Сталкивались с поломками СОД ЗМЗ 402?
Понимаю теперь, как работает эта система, теперь понятно, когда неисправность начинает мешать ей работать корректно. Мой друг мне об этом говорил, но не показывал конкретно, что надо менять.
У меня были проблемы с системой охлаждения, но моя машина старая, что там с нее брать. Но ремонт прошел успешно в сервисе. все заменили. опять работает все корректно и без проблем.
Двигатель чувствителен к маслу. Если двигатель начал греться, не спешите отдавать деньги за ремонт, попробуйте залить другое масло и посмотреть на результат. В 9 из 10 случаях это помогает.
Норм статья, много полезного узнал про систему охлаждения. Особенно поразило как подробно все расписано, даже человек не оч сильный в механике поймет что к чему. Сам думаю над модернизацией движка, так что схема циркуляции пригодится. Пойду гараж копаться, может че и улучшу))