Система охлаждения уаз 402

Любой бензиновый мотор должен иметь охлаждение. Система охлаждения двигателя ЗМЗ 402 имеет характерное строение для времени своего производства. Циркуляция охлаждающей жидкости проводится принудительно, при помощи водяного насоса. Вся система имеет вид кольца, по которому движется ОЖ.

Схема системы охлаждения

Схема системы охлаждения 402 ДВС достаточно простая. Так, охлаждается двигатель при помощи охлаждающей жидкости, которой может служить вола, тосол, и в редких случаях даже антифриз. Схема движения жидкости — кольцевая, и выглядит следующим образом: радиатор — патрубок — термостат — водяная рубашка — водяной насос — патрубки — радиатор.

Конечно, кроме основных элементов, по которым движется ОЖ, в систему входит вентилятор, датчик температуры, элементы отопителя.

Чтобы понимать более наглядно, стоит рассмотреть непосредственную схему циркуляции ОЖ, а также элементы, которые в неё входят:

I — с одним отопителем;
II — с двумя отопителями и электронасосом (для фургонов с двумя рядами сидений и автобусов);
1 — расширительный бачок;
2 — термостат;
3 — датчик указателя температуры охлаждающей жидкости;
4 — радиатор;
5 — сливная пробка (кран) радиатора;
6 — вентилятор;
7 — ремень привода вентилятора;
8 — ремень привода насоса охлаждающей жидкости;
9 — насос охлаждающей жидкости;
10 — сливной кран блока цилиндров;
12 — электронасос системы отопления;
11, 13 — кран отопителя;
14 — радиатор дополнительного отопителя;
15, 16 — радиатор основного отопителя;
17 — основной клапан термостата;
18 — байпасный клапан.

Устройство и элементы

Охлаждение мотора ЗМЗ 402 (система охлаждения) имеет простую конструкцию и состоит только с основных элементов, что делает возможным самостоятельный ремонт. Рассмотрим, основные элементы системы ОЖ, а также возможные неисправности и ремонт.

Термостат

Наиболее часто со строя выходит термостат. В первую очередь, это связано с некачественными запасными частями. Термостат выполняет роль регулировочного клапана, который контролирует поток циркуляции ОЖ по движку. Как известно, двигатель 402 имеет большой и малый круг циркуляции «охлаждайки».

При запуске мотора и его прогреве ОЖ движется по малому кругу, что даёт возможность быстрого прогрева. Когда температура достигает 60-70 градусов Цельсия, термостат открывается, и жидкость начинает циркулировать по большому кругу, через радиатор.

Рабочей температурой работы мотора является диапазон 87-103 градуса Цельсия. Если движок не нагревается до этого показателя, или превышает его, то это означает, что термостат имеет неисправность. Зачастую, как показывает практика, это заклинивание детали связанная с износом или образованием накипи внутри корпуса.

Сменить деталь достаточно просто самостоятельно. Для этого необходимо слить ОЖ до уровня ниже расположения термостата. Затем, необходимо открутить подводящий патрубок и демонтировать крышку, в которой расположено изделие. Снимаем старую деталь, и устанавливаем новый термостат, не забыв сменить уплотнитель. Дальнейшие операции проводятся в обратной последовательности от разборки.

Водяной насос

Водяной насос играет весьма важную роль. Он обеспечивает циркуляцию ОЖ по всей системе. В движке ЗМЗ 402 — этот процесс постоянный и принудительный. Помпа имеет несколько элементов, а поэтому её можно разобрать и перебрать. Располагается водяной насос в передней части блока цилиндров и приводится в движение при помощи ремня.

Наиболее частыми неисправностями считаются — износ подшипников вала и выработка крыльчатки. Эти детали, как непосредственно и сам вал, можно найти в продаже на авторынке. Замена деталей проводится достаточно просто.

Для этого необходимо демонтировать деталь с автомобиля, а затем сменить изношенные детали на новые.

Радиатор и вентилятор

Радиатор системы охлаждения с завода устанавливается медный 3-рядный, но многие автолюбители в процессе эксплуатации меняют его на 3-рядный алюминиевый. Так, мотор охлаждается намного лучше, что обеспечивает более стабильную работу и увеличивает безопасность.

Деталь выполняет роль охладителя, которая охлаждается при помощи встречного потока воздуха и вентилятора. Вентилятор охлаждения на 402-м моторе имеет принудительную систему и работает только тогда, когда крутится коленчатый вал. Таким образом, очень тяжело перегреть мотор. Располагается крыльчатка вентилятора на шкиве коленчатого вала, и в непосредственной близости к задней части радиатора, что обеспечивает высокую степень охлаждения детали.

Патрубки и водяная рубашка

Патрубки служат соединителями между разными деталями системы охлаждения. При износе деталей происходит утечка ОЖ, приведёт к снижению уровня жидкости. Последствием станет постоянный перегрев мотора, за чем последует деформация и прогиб головки блока.

Водяная рубашка выполняет роль поглотителя тепла непосредственно внутри блока цилиндров, после чего всё выводится к радиатору для проведения последующего охлаждения. Износ, а точнее коррозия водяной рубашки приведёт к утечке «охлаждайки», что может послужить гидроударом, если ОЖ попадёт в цилиндры.

Модернизация

Модернизация системы охлаждения двигателя ЗМЗ 402 проводится своими руками. Для более эффективного охлаждения на движок ставятся силиконовые патрубки. Термостат меняется с внутреннеблочного на наружный. Как говорилось ранее, для улучшения всей системы необходимо установить 3-х рядный алюминиевый радиатор.

Чтобы окончательно модернизировать систему, рекомендуется установить и подключить электровентилятор с датчиком системы охлаждения. Лить в систему нужно тосол, чтобы система была меньше подвержена коррозии.

Вывод

Система охлаждения 402 мотора простая и имеет только основные элементы. Поэтому, ремонтировать данный узел достаточно просто своими руками, что и делают большинство автолюбителей. В систему охлаждения входят такие элементы: радиатор, вентилятор, водяной насос, термостат, расширительный бачок, патрубки, водяная рубашка и система отопления.

Рис.1.

I – с одним отопителем; II – с двумя отопителями и электронасосом; 1 – расширительный бачок; 2 – термостат; 3 – датчик указателя температуры охлаждающей жидкости; 4 – радиатор; 5 – сливная пробка (кран) радиатора; 6 – вентилятор; 7 – ремень привода вентилятора; 8 – ремень привода насоса охлаждающей жидкости; 9 – насос охлаждающей жидкости; 10 – сливной кран блока цилиндров; 12 – электронасос системы отопления; 11, 13 – кран отопителя; 14 – радиатор дополнительного отопителя; 15, 16 – радиатор основного отопителя; 17 – основной клапан термостата; 18 – байпасный клапан.

Система охлаждения ЗМЗ-402 автомобилей Газель ГАЗ-2705 — жидкостная, закрытого типа, с принудительной циркуляцией. Насос обеспечивает постоянный поток жидкости через рубашку охлаждения блока и головки блока цилиндров, после чего жидкость проходит через термостат и радиатор, отдавая тепло окружающему воздуху. Рубашка охлаждения, насос, термостат и радиатор образуют "большой круг" циркуляции.

В систему охлаждения включены радиатор отопителя кабины, радиатор дополнительного отопителя (для фургонов с двумя рядами сидений и автобусов), и электронасос, установленный на отводящем шланге системы отопления (для автомобилей с двумя рядами сидений и автобусов). Количество жидкости, проходящей через радиатор отопителя не зависит от термостата и регулируется только краном отопителя. Водяной насос двигателя ЗМЗ-402 автомобилей Газель ГАЗ-2705 — центробежного типа, размещен в передней части блока цилиндров с приводом от шкива коленчатого вала полуклиновым или клиновым ремнем.

Перераспределением потоков жидкости управляет термостат, с двумя клапанами: основным и байпасным. На холодном двигателе Газель ГАЗ-2705 основной клапан закрыт, и вся жидкость циркулирует по «малому кругу», возвращаясь сразу в рубашку охлаждения минуя радиатор. Это ускоряет прогрев холодного двигателя. При температуре 80–84°С основной клапан начинает открываться, пропуская часть жидкости по большому кругу, а байпасный — закрывается. При температуре 94°С основной клапан открывается полностью, а байпасный закрывается и вся жидкость циркулирует через радиатор двигателя.

Вентилятор — с шестилопастной пластмассовой крыльчаткой. Ось вентилятора вращается в двух подшипниках. Подшипники установлены в специальном кронштейне, закрепленном на крышке распределительных шестерен тремя шпильками. Радиатор двигателя Газель ГАЗ-2705 — трубчато-ленточный, с боковыми пластмассовыми бачками. Бачки соединены с остовом радиатора через резиновую уплотнительную прокладку путем обжимки опорной пластины по фланцу бачков. На бачках и верхней пластине остова радиатора имеются кронштейны для крепления радиатора к кузову. На левом по ходу автомобиля бачке в нижней части имеется пробка или кран для слива охлаждающей жидкости.

Двигатель ЗМЗ 402 – модернизация системы охлаждения.

После форсирования мотора возникает проблема перегрева, так как режим работы кардинально изменился. Двигатель ЗМЗ 402, устанавливаемый на Газели и Волги, не лишен таких недостатков. Можно даже сказать, что в обычном (не форсированном) режиме, этот двигатель не отличается высокой эффективностью системы охлаждения. Поэтому, многие автолюбители, рано или поздно, но приходят к выводу, что нужно что-то предпринимать.

Форсирование двигателя ЗМЗ-402 приводит не только к модернизации системы охлаждения, но и к усовершенствованию систем смазки, газораспределения, зажигания. Иными словами, простой расточкой цилиндров не обойтись, для правильной работы двигателя придется переделать практически все. К тому же, усовершенствовать тормозную систему не помешает, так как мощность двигателя и максимальная скорость увеличились.

Модернизация охлаждения двигателя.

Для начала нужно решить, чем конкретно вы недовольны, что вы ожидаете получить после переделок? В первую очередь, конечно, потребуется замена крыльчатки с приводом от коленвала на электрический вентилятор. В радиаторах предусмотрено место под установку датчика включения вентилятора, поэтому, с этим проблем не возникнет.

Второе, что нужно сделать, – предусмотреть ручное включение вентилятора, на тот случай, если вдруг датчик выйдет из строя. Неплохая идея – плавное включение вентилятора. Реализовать ее можно при помощи блока задержки. Таким образом, на двигатель уменьшается нагрузка в момент включения вентилятора.

Третье – замена радиатора на более совершенный. Например, немного дороже обойдется медный. Но у него есть плюс – теплоотдача выше. Следовательно, двигатель ЗМЗ-402 с таким радиатором будет охлаждаться намного лучше и эффективнее.

Система охлаждения ЗМЗ-402.

Система охлаждения двигателя ЗМЗ-402 жидкостная (хотя, конечно, правильнее назвать ее комбинированной, так как встречный поток воздуха охлаждает радиатор). Герметичного типа – охлаждающая жидкость в системе находится под давлением. Два круга охлаждения – большой и малый. Если проще, то большой круг – это когда в работе участвует радиатор, малый – без него.

Обязанность термостата – переключение циркуляции охлаждающей жидкости с малого круга на большой и наоборот. Большинство неисправностей системы охлаждения двигателя заключается именно в нем. Закипание двигателя ЗМЗ-402 – это первый признак того, что термостат вышел из строя. Его нужно только менять, так как он не разборный, а следовательно, ремонту не подлежит.

Помпа имеет привод от коленчатого вала двигателя ЗМЗ-402, обеспечивает циркуляцию охлаждающей жидкости в системе охлаждения. Ресурс у нее очень высокий, если правильно эксплуатировать. Один, самый важный, элемент – это подшипник, который имеет свойство изнашиваться. Особенно, если в систему охлаждения двигателя залит не тосол, а вода. Тосол сам по себе жирный, маслянистый, он смазывает подшипник. Если же залить воду, то она не только не будет смазывать механизм, но и в каналах двигателя образует много накипи, что повлияет на качество охлаждения.

Радиатор расположен так, что на него падает встречный поток воздуха, разбит он на соты, предназначен для лучшего охлаждения двигателя ЗМЗ-402. Кроме потока воздуха, радиатор обдувается крыльчаткой, имеющей привод от коленвала двигателя. Но все чаще на радиатор устанавливают электрический вентилятор, он намного эффективнее. Радиатор отопителя – служит для отопления салона автомобиля в зимнее время. Двигатель ЗМЗ-402 рассчитан на подключение одного или двух радиаторов отопителя (второй – для отопления фургона, если двигатель на Газели). И последнее – соединительные патрубки, расширительный бак и датчик температуры.

Топливная система двигателя ЗМЗ-402 автомобилей Газель ГАЗ-2705.

Рис.2.

1 — топливный насос; 2 — фильтр тонкой очистки топлива; 3 — питающий топливопровод; 4 — воздухозаборный шланг; 5 — карбюратор; 6 — воздушный фильтр; 7,9 — штуцеры; 8 — крышка фильтра тонкой очистки; 10 — прокладка; 11 — фильтрующий элемент; 12 — пружина; 13 — стакан-отстойник; 14 — держатель стакана-отстойника; 15,16 — штуцеры; 17 — крышка фильтра-отстойника; 18 — прокладка; 19 — фильтрующий элемент; 20 — пружина; 21 — корпус отстойника с кронштейном крепления; 22 — сливная пробка; 23 — сетчатый фильтр топливозаборника; 24 — кронштейн топливного бака; 25 — сливной трубопровод; 26 — топливозаборник; 27 — топливный бак; 28 — датчик указателя уровня топлива; 29 — хомут; 30 — наливная горловина; 31 — фильтр-отстойник; 32 — рычаг ручного привода топливного насоса; 33 — прокладка топливного насоса.

Система питания (топливная система) двигателя Газель ГАЗ-2705 состоит из топливного бака, топливопроводов, топливного насоса, фильтра-отстойника, фильтра тонкой очистки топлива, карбюратора К-151 с приводом дроссельных и воздушной заслонок, воздушного фильтра. Топливо, под действием разрежения, создаваемого топливным насосом, проходит через сетку топливозаборника и по топливопроводу поступает в корпус фильтра-отстойника.

Вода и крупные механические частицы остаются в корпусе, а топливо проходит через фильтрующий элемент, состоящий из набора тонких стальных пластин, и по трубопроводу подается к топливному насосу. После насоса топливо проходит через фильтрующий элемент фильтра тонкой очистки и поступает в карбюратор. Воздух, необходимый для образования рабочей смеси, подается в карбюратор через воздушный фильтр.

Топливный бак автомобилей Газель ГАЗ-2705— расположен с левой стороны на лонжероне рамы. При установке двух баков они расположены по обеим сторонам автомобиля. Баки крепятся к лонжеронам при помощи кронштейнов и хомутов. Между хомутами и баком уложены картонные прокладки. На фургонах и автобусах устанавливается только металлический бак, на остальных автомобилях могут быть установлены металлический или пластмассовый топливные баки. Заправочная емкость металлического бака составляет 70 л, пластмассового — 60 л. В верхней части бака автомобилей Газель ГАЗ-2705 находится топливозаборник, состоящий из трубки и фильтра в виде латунной сетки, а также датчик электрического указателя уровня топлива.

В нижней части бака расположена сливная пробка. Наливная горловина пластмассового топливного бака закреплена на задней панели кабины и соединена с баком резиновым шлангом. Резьбовая пробка наливной трубы — без клапанов. Паровоздушный клапан соединен с баком с помощью поливинилхлоридной трубки и штуцера с шариковым клапаном, предотвращающим вытекание топлива из бака при опрокидывании автомобиля в аварийных ситуациях. Паровоздушный клапан имеет впускной и выпускной клапаны. Впускной клапан срабатывает при разрежении в баке 0,44–3,53 кПа, выпускной — при давлении 0,39–1,62 кПа. На фургонах и автобусах Газель ГАЗ-2705 наливная горловина бака расположена в специальной нише. Снаружи горловина закрыта лючком.

Пробка наливной горловины металлического бака имеет впускной и выпускной клапаны, аналогичные паровоздушному клапану пластмассового топливного бака. При заполнении бака вытесняемый топливом воздух отводится в атмосферу через воздушную трубку.Топливопроводы выполнены из латунных трубок. Трубки соединены с топливным насосом, баком, фильтром-отстойником, фильтром тонкой очистки топлива и карбюратором посредством штуцеров, конических муфт, накидных гаек и гибких шлангов со стяжными хомутами. Сливной топливопровод отводит излишки топлива от карбюратора, что улучшает работу системы питания и пуск горячего двигателя при высокой температуре окружающего воздуха. При установке двух баков слив топлива из карбюратора в бак отсутствует.

Воздушный фильтр двигателя ЗМЗ-402 автомобилей Газель ГАЗ-2705— сухого типа, со сменным фильтрующим элементом из пористого картона установлен на карбюраторе через резиновую прокладку. Фильтр снабжен воздухозаборным гофрированным шлангом, соединенным с металлическим патрубком, расположенным на брызговике справа. Привод дроссельных и воздушной заслонок состоит из педали, тросика, соединяющего педаль с сектором рычага дроссельных заслонок, наконечников с сальниками, регулировочных гаек, муфт и тяги воздушной заслонки карбюратора с ручкой, расположенной на панели приборов.

Управление воздушной заслонкой карбюратора осуществляется ручкой тяги с места водителя. Когда ручка находится в исходном положении (утоплена), воздушная заслонка полностью открыта. Топливный насос (бензонасос) двигателя автомобилей Газель ГАЗ-2705— диафрагменного типа, приводится в действие от эксцентрика на распределительном валу. Клапан насоса состоит из обоймы, изготовляемой из цинкового сплава, резинового клапана и латунной пластины, поджимаемых пружиной из бронзовой проволоки. Над всасывающими клапанами насоса установлен фильтр, изготовленный из мелкой латунной сетки.

Для заполнения карбюратора топливом при неработающем двигателе насос имеет рычаг ручного привода. Для предотвращения попадания бензина в картер при повреждении диафрагмы в корпусе насоса имеется отверстие с сетчатым фильтром. Топливный фильтр-отстойник двигателя Газель ГАЗ-2705установлен на левом лонжероне рамы перед топливным баком и предназначен для отделения от топлива воды и механических примесей размером более 0,05 мм.

Для слива отстоя внизу корпуса фильтра имеется сливная пробка. Для очистки топлива от механических примесей фильтр снабжен фильтрующим элементом, состоящим из набора тонких металлических пластин. Фильтр тонкой очистки топлива устанавливается на двигателе перед карбюратором и состоит из корпуса, резиновой прокладки, уплотнительной резиновой втулки, керамического или бумажного фильтрующего элемента, пружины, стакана-отстойника и деталей его крепления.

Параллельно запилу ГБЦ начал проводить перевод системы охлаждения со стандарта 402 на 402.5. Теоретическим материалом для проведения модернизации послужили статьи:

Первым делом была установлена прокладка ГБЦ образца 402.5 дабы увеличить проток ОЖ, омывающей гильзы цилиндров и позволяющая решить проблему с перегревом центральных цилиндров и вытягиванием шпилек по центру блока. Нужную прокладку в магазинах не нашел, но изготовил самостоятельно: взял обычную асбестовую прокладку образца 24Д с треугольными отверстиями под каналы ОЖ (всегда использую самые простые прокладки без герметика, а-ля советские), наложил на нее сверху родную прокладку образца 402, отметил расположение двух отверстий за четвертым цилиндром и пробойником выбил их. Получилась вот такая прокладка:

Вторым этапом была установка установка сантехнических полудюймовых штуцеров под 18мм шланг на помпу и танчик гбц. Сравнение внутреннего сечения новых и старых штуцеров дает представление о увеличении протока ОЖ через систему охлаждения:

Для данной модернизации необходим танчик образца 402.5 без штуцера и со внутренней резьбой. В моем так же было отверстие под датчик температуры ОЖ, которое я заглушил, во второе отверстие вкрутил полудюймовый штуцер под шланг. Предварительно выровняв плоскости прилегания на ГБЦ и танчике установил последний без прокладки, на герметик Renzosil.

При покупке сантехнических штуцеров нужно быть внимательным, мне изначально подсунули 16мм, вместо требуемых 18мм, пришлось менять штуцера уже на установленной ГБЦ и помпе, что не очень-то удобно.

Затем я доработал помпу: отверстие под штуцер рассверлил и нарезал коническую резьбу 1/2 дюйма. Бормашинкой выбрал облой от литья внутри корпуса помпы, дабы он не перекрывал отверстие для входа ОЖ.
Помпа у меня установлена производства KENO, китайская, но пока по ней никаких нареканий нет, ось не люфтит, подшипник никаких звуков не издает. Собрал ее опять же без прокладки, на герметик, обработка плоскостей корпуса и крышки изначально выполнена на высоком уровне, эксплуатация уже 3,7 тысячи километров показала что протечек не возникло.

Следующий этап — установка корпуса термостата образца 402.5 с задросселированным отверстием на малый круг. Благо после разборки/переборки множества моторов у меня подобного добра оказалось в нужном количестве. Если же у вас не оказалось такого корпуса под термостат, можно задросселировать отверстие дедовским методом — засунув в него рессорную втулку, главное проследить что бы внутреннее отверстие не передавило меньше все тех же 18мм.

Сам термостат я установил на 87 градусов производства Vernet (код 677987), предварительно проверив правильность его работы в кипящей воде. Такой "горячий" термостат значительно ускорил прогрев мотора, притом никаких негативных эффектов от его установки я не получил. Рабочая температура мотора немного поднялась, если раньше стрелка указателя температуры находился в самом начале шкалы, то теперь она сдвинулась на два миллиметра в "теплую" сторону. Замечу, что для герметичной установки термостата в корпус образца 402.5 требуется резиновое колечко-прокладка. Перепускной клапан для воздуха в термостате устанавливаем вверх, дабы исключить образование воздушных пробок в системе.

На даном этапе стоит уделить внимание качеству изготовления корпусов помпы, термостата и тройника-соеденителя между термостатом и помпой. Дело в том, что качество отливок ЗМЗ весьма низкое, облой и швы от пресс-форм являются нормальным явлением. Внутренние огрехи литья ведут к уменьшению потока ОЖ, проходящего через детали, а внешние — к плохой герметизации патрубков и как следствие, к протечкам. Поэтому детали следует обработать самомстоятельно и убрать все лишнее, что досталось нам после заводской обработки. Т.е. буквально доработать напильником.

Отмечу так же что в продаже появились очень качественные наборы прокладок для всего двигателя производства ГАЗ. Они изготовлены из качественного паронита досточной толщины и сделаны очень аккуратно и качественно. У нас такой набор стоит всего 70 рублей. Что примечательно, в наборе есть даже прокладка под танчик ГБЦ, она отличается от других толщиной и материалом изготовления.

Так как мы перевели всю систему под штуцера 18мм, то нам потребуется и радиатор печки образца 3110 со штуцерами на 18мм. Я сравнивал алюминиевые радиаторы производства трех фирм: Лузар, ныне китайский Пекар и Оренбургский радиатор. Любимый мною Лузар оказался самым плохим радиатором из всей выборки — не смотря на внешний диаметр штцеров 18мм, внутри они имеют все то же отверстие 16мм, как и на радиаторах образца 2410, у Пекара дела обстоят немного лучше, но самые большие проходные отверстия у радиатора из Оренбурга. Единственное, нужно быть аккуратным при затяжке пластиковых штуцеров — их очень легко перетянуть и тем самым повредить.

Для обеспечения постоянного отвода ОЖ от гильзы 4 цилинда и предотвращения застоя ОЖ там, я собрал и установил байпассный кран по мануалу Smithy1208 .

Так же у меня установлен самодельный предпусковой подогрев ОЖ. По-сути это конус, свареный из обрезка дюймовой трубы с двумя выходами в диагонально противоположенных углах. В дне конуса нарезана резьба и в нее вворачивается электронагреватель, судя по маркировке "Indesit" от маленькой стиральной машины. Забор ож ведется через штуцер, ввернутый вместо крана на блоке, а вывод организован через тройник, установленный на корпус термостата в замен датчика температуры ОЖ. Сам датчик установлен в другое отверстие на тройнике. Работа подогревателя осуществляется от сети 220 Вольт. Для нагрева ОЖ до рабочей температуры двигателя зимой при температуре воздуха -10 – -15 градусов требуется около часа. Минусом данной системы явлется то, что прогревается не вся ОЖ, а лишь ее часть и после запуска двигателя происходит смешивание горячего и холодного антифриза, за счет чего его общая температура падает.

Последним этапом перед сборкой всей системы охлаждения была промывка радиатора. Промывал обычной минимойкой под небольшим давлением как внутри так и снаружи. Радиатор оказался весьма чистым, грази вытекло совсем не много.