Двигатели ЗМЗ-24Д/2401 и ЗМЗ-402/4021 автомобилей «Волга» основные различия и характеристики

Сначала разберемся какие автомобили какими двигателями комплектовались с завода
С 1970 по 1986 год:
Автомобиль Волга ГАЗ-24 комплектовался двигателем ЗМЗ-24Д — степень сжатия 8,2, мощность 95 л.с.
Автомобиль Волга ГАЗ-24-01 комплектовался двигателем ЗМЗ-2401 — степень сжатия 6,7, мощность 85 л.с.
С 1986 года по 1992-й год:
Автомобиль Волга ГАЗ-24-10 комплектовался двигателем ЗМЗ-402.10 — степень сжатия 8,2, мощность 100 л.с.
Автомобиль Волга ГАЗ-24-11 комплектовался двигателем ЗМЗ-4021.10 — степень сжатия 6,7, мощность 90 л.с.
С 1992 года и до конца выпуска карбюраторных Волг автомобили комплектовались двигателями ЗМЗ-402.10 и 4021.10. без сколь либо значимых изменений в конструкции.

Основными характеристики и конструктивные отличия двигателей ЗМЗ-24Д, ЗМЗ-2401, ЗМЗ-402.10, змз-4021.10:

Исходя из таблицы и заводских отчетов мы видим, что основные отличия ЗМЗ-402 от ЗМЗ-24Д такие:

• система охлаждения с помпой на блоке цилиндров без водораспределительной трубки с измененной циркуляцией жидкости
• увеличенный диаметр выпускных клапанов
• установлены двойные пружины клапанов (выше надежность)
• установлены две дополнительные стойки для краев оси коромысел
• штатный карбюратор заменен с К-126Г на К-151 (и модификации в т.ч. К-151-С)
• шпильки крепления ГБЦ увеличенного диаметра и иной резьбы (вместо М11х1 на М12х1.25)
• увеличена масса шкива-демпфера коленчатого вала
• изменен профиль кулачков распределительного вала
• распределительный вал стал чугунным вместо стального
• масляный насос с алюминиевым маслозаборником вместо стального и с увеличенной производительностью
• изменена конструкция масляного радиатора

p.s. Характеристики двигателей приведены из заводских руководств по эксплуатации автомобилей ГАЗ-24 и ГАЗ-24-10 соответственно. Следует учитывать, что по нынешним методам измерения мощности и крутящего момента моторы показывают более скромные показатели нежели заявлено (в среднем на 5 л.с. и 5Нм меньше). В любом случае разница между ЗМЗ-24Д и ЗМЗ-402 четко прослеживается по таблице. Мы видим, что старик ЗМЗ-24Д имеет несколько более тяговую характеристику нежели ЗМЗ-402. Это обусловлено вышеописанными изменения в конструкции.

Некоторые аспекты форсировки  двигателей ЗМЗ-24д и ЗМЗ-402 рассмотрены в статье: «Форсировка двигателя Волги».

(С) 2012 Master General.

gaz24.info

Форсировка двигателя ЗМЗ 24Д/2401/402 Волги ГАЗ-24/2410

Итак всем известно, что Волга комфортный, основательный автомобиль. Однако одно его качество не позволяет успокоиться пытливому разуму волговода. Это двигатель. К сожалению конструкторы не смогли сделать качественный рывок в конце 60-х, в конце 70-х, и только в середине 90-х Волга получила двигатель принципиально и кардинально отличающийся от двигателя 21-й Волги. Но сейчас не об этом. Форсировка двигателя 24Д или 402 до параметров необходимых для выполнения безопасного обгона, подъема в гору, быстрого ускорения и вливания в поток и т.д. Есть несколько уже ставших классическими модернизаций для Волговского двигателя. Первое, что надо сделать это довести все параметры мотора до заводского уровня. Форсировать убитый двигатель нет смысла. Итак проверяем компрессию, регулируем зажигание, меняем неисправные детали. Второе это карбюратор. Есть несколько уровней форсировки по карбюратору(системе впуска):

1. Стандартный карбюратор К-126Г с диффузорами 24х24. Стоит на двигателе 24Д, надежен, неприхотлив и прост в обслуживании. Но на верхах двигатель откровенно спит (хуже только жигулевский карбюратор для мощности).

2. Стандартный карбюратор К-126ГМ с диффузорами 24х26. Устанавливался на ГАЗ-2410, двигатель 402. Вполне подходит для двигателя 24Д/2401, обеспечивает более устойчивые мощностные режимы за счет более легкого прохождения горючей смеси. Прирост мощности по сравнению с К-126Г порядка 2-3%. Стоит ставить тем кто не любит «запиливать», а предпочитает ставить заводские детали. К этому же уровню можно отнести карбюраторы 151-го семейства в стоковом состоянии, которые более экономичны и совершенны, но очень нестабильно держат характеристики и обслуживаются в гараже. Особенно капризен К-151 без букв. Более качественный и экономичный — К-151С.

3. Карбюратор К-126 «запиленный». Все знают, что карбюратор К-126 изобретен в эпоху когда в СССР никто не гонялся за мощностью на стандартных автомобилях. Главной задачей было просто перейти на 2 камеры и экономить бензин (по сравнению с ГАЗ-21 мощность возросла на 20 л.с. (из них 10 л.с. за счет улучшенной ГБЦ и двухкамерного карбюратора К-126Г), что дало качественный шаг вперед в плане динамики автомобиля). В связи с этим карбюратор К-126Г подобен валенку на сверхзвуковой скорости. Он обладает огромным количеством не нужных завихрителей которые тормозят смесь на входе в двигатель. В частности ступеньки на впуске, детали подсоса ужасно тормозят и турбулизируют воздушный поток. Их нужно убирать/заглаживать. Заглаживать нужно напильником надвилем, не увлекаясь снятием слоев металла, главное закруглить кромки и вывести чистоту. Также полезна бор-машинка. Все эти меры по оптимизации позволят получить еще несколько процентов прироста. На этом этапе стоит остановиться людям которые не имеют особых слесарных навыков. Так как все последующие этапы должны выполняться грамотными технически и рукастыми людьми, иначе будет не модернизация и улучшение, а только ухудшение работы. Слесарь дядя «Вася» из гаражей вам тут не поможет.

4. Карбюратор к-126Г/ГМ с диффузорами 26х26. Все тоже, что и уровень 3, но на 1-2% веселее на верхах, уже чуть хуже экономия топлива на режиме частичных нагрузок. Этот уровень требует умения настраивать топливную смесь с помощью «кастомизации» жиклеров. Для контроля желательно анализировать смесь датчиком кислорода (лямбда-зонд).

5. Карбюраторы семейства К-135 и К-126 с параллельным открытием заслонок. Ставились на грузовые автомобили в СССР. При некоторой модернизации, адаптации жиклеров, убирании ограничителя оборотов позволяют повысить мощность двигателя 24Д на 10% по сравнению с оригиналом. А это уже весьма немало и наряду с хорошим поведением на низах позволяет повысить приемистость автомобиля вплотную к показателям автомобиля оснащенного двигателем ЗМЗ-406. Однако расход бензина возрастет по сравнении с оригиналом хотяб за счет большего расхода на мощностных режимах — двигатель то стал мощнее. На сайте gaz-24.com товарищем Мортисом подробно описано как и что нужно делать. Я повторяться не буду, кто ищет — тот найдет. Естественно умение «кастомизации» жиклеров и настройки топливной смеси необходимо.

6. Гоночные горизонтальные спаренные карбюраторы. Это топ-форсировка по карбюраторам. Дорого но эффективно. Ключевые слова для поиска WEBER и DELLORTO. Позволяет выжать с мотора все, что может пропустить через себя ГРМ. Сопротивление на впуске минимально, смесь настраивается индивидуально пол лямбда сенсору. С этим к дрег-рейсерам.

7. турбина и компрессор. Слышал о единичных случаях установки, однако запас прочности ДВС достаточно низок и этот способ может очень легко привести к уничтожению двигателя из-за неспособности охлаждения поршней в условиях совсем других порядков нагрузок. Сюда же стоит отнести и впрыск закиси азота. Степень сжатия для компрессоров нужно понижать. Желательна установка впрыска топлива для адекватного управления топливоподачей и для избежания подачи обедненной смеси на мощностных режимах которая может «сжечь» двигатель. Бедная смесь горит при значительно большей температуре, мотор быстро перегревается. И если на режимах частичных нагрузок это просто «кипим» то на мощностных режимах это весьма опасно. Из-за низкого запаса прочности родного двигателя данный способ модернизации крайне непопулярен.

8. Установка впрыска топлива. Имеет смысл если вам детали впрыска достались дешево и вы обладаете скиллами по настройке «мозгов», а также запиливанию шкивов, изготовлению кронштейнов, топливных рамп и прочих слесарно-токарно-сварочных работ. Без этого установка впрыска принесет вам только головняки. Также следует учесть ненадежность многих «отечественных» компонентов систем впрыска топлива. Я в свое время от впрыска отказался по причине большой сложности системы хотя весь ма недорого приобрел готовый инжекторный набор. В частности стоимость системы впрыска колеблется от 500 до 1000 долларов США. А за 1000 можно купить ЗМЗ-406 который сходу на 40% мощнее. Не говоря уже о других моторах. Для горячих голов вкратце напишу «кастомные» детали которые нужно будет изготовить для установки впрыска:
а) впускной коллектор — изготавливается с помощью технологии сварки алюминия. На место площадки карбюратора устанавливается дроссель от инжекторного мотора. Форсунки врезаются в впускные каналы с помощью наваривания площадок под них. Или устанавливаются детали в сборе от двигателя УМЗ-421 (которые скорее всего не влезут под капот из-за габаритов — придется мутить горб/дырку).
б) топливная рейка — как правило стальная, подгоняется от других автомобилей с помощью сварки.
в) шкив ДПКВ — изготавливается с помощью «запиливания» родного и шкива от 406 либо устанавливается шкив от 421-го двигателя.
г) датчик фазы
д) кронштейны

Из-за большего количества кастомных деталей переделка теряет смысл при отсутствии навыков самостоятельного изготовления. Это уже я не говорю об самостоятельном изобретении прошивки мозгов под данный двигатель.

9. Закись азота — впрыск окислительной смеси закиси азота. В этом случае двигатель для сжигания топлива использует не кислород а закись азота находящуюся в баллоне под давлением. Тем самым уменьшаются потери на нагнетание воздуха в цилиндры, двигатель может сжечь больше топлива. Повысить мощность таким способом можно сразу от 20 до 100 и больше процентов. Чем выше количество порции закиси азота с топливом тем больше нагрузка на все системы двигателя. Поскольку двигатель ЗМЗ-24Д, ЗМЗ-402 являются по своей сути моторами низкооборотными и с малым резервом прочности по перенагрузке и по перекруту то впрыск закиси азота на них применяется крайне редко. Закись азота по своей сути применяется в основном на высокофорсированных двигателях с высокопрочными деталями поршневой группы и др. деталями. В принципе мотор ЗМЗ-24Д или ЗМЗ-402 способен переварить повышенный даже в 2 раза крутящий момент и мощность относительно своего стокового состояния, однако при этом его способность охлаждаться, смазываться, противостоять износу резко уменьшается и двигатель может внезапно выйти из строя.

Все вышеописанные модернизации касались системы питания или карбюратора. К ним можно также отнести установку воздушных фильтров пониженного или нулевого сопротивления от других автомобилей. Описывать это не буду так как это подбирается индивидуально. Одно можно сказать — следует устанавливать элементы глушители от автомобилей с объемом двигателя от 2 литров и мощностью больше 100 л.с.

Далее следующим шагом в форсировке двигателя ЗМЗ-24Д/402 является форсировка по степени сжатия. Итак безопасно можно снимать с помощью фрезеровки с головы алюминий до размера 93мм ( в стандарте 94.4 для 93-го бензина и 98мм для 76-го). Поскольку низкооктановые бензины уходят в прошлое такая модернизация кроме форсировки может дать экономию. В частности разница по расходу между двигателем со степенью сжатия 6.7 и 8.2 достигает почти 10%. В случае запила до 93мм получим еще до 5% экономии по количеству сожженного бензина (однако он более высокооктановый и более дорогой) по сравнению с двигателем со СЖ 8.2. Однако эта модернизация не даст ощущения форсировки без должной модернизации системы питания. В таком случае мотор просто будет немного экономней. Также следует учесть, что при запиле головы нужно уделить внимание вопросу укорачивания штанг под 92-й бензин еще на 1.5 мм. Каждый этот вопрос решает по своему.

Также следует рассмотреть владельцам двигателей 24Д возможность установки головки блока цилиндров от двигателя УМЗ-421 с увеличенными диаметрами клапанов. С параллельным форсированием по степени сжатием и обработкой каналов (устранение дефектов литья, сглаживание переходов). ГБЦ от УМЗ-421 после вставки в нее водораспределительной трубы от 24Д/2401 без проблем работает на двигателе 24Д. От себя отмечу, что головки УМЗ-421 отлиты более качественно чем большинство голов от ЗМЗ-24Д которые мне встречались. В частности каналы отлиты более аккуратно, ступенек ужасных нет. Вобщем обработка каналов нужная работа, хотя на данном этапе форсировки двигатель даст прирост порядка всего 4-5% в лучшем случае.

Следующим этапом форсировки 24Д является установка другого распредвала — форсированного. Причем это может быть либо стандартный вал от 402-го двигателя или от двигателя УМЗ-417/421 либо вал от специализированных фирм. Этот этап модернизации приведет к значительному изменению характера поведения автомобиля. Ведь распредвал это сердце дыхательной системы двигателя. От него зависимость больше всего. Чем больше позволит вал тем больше плюсов дадут все предыдущие модернизации. Однако с установкой верховых валов двигатель станет более высокооборотным и будет хуже работать на низах, что потребует более частой работы рычагом КПП в городе. Также соответственно будет больше шумность работы.

Также следует уделить внимание штатной системе выпуска. Она никуда не годится для спорта, кроме относительно небольшого веса и относительной легкости купить зч никаких приемуществ. Слабогерметичная, душащая двигатель куча железок. Установка качественных «кастомных» рассчитанных выпускных систем с современными глушителями позволит поднять параметры мотора еще как минимум на 5%. В некоторых случаях и больше.

Еще один не упомянутый пока способ модернизации является увеличение рабочего объема. Есть способы установки поршней диаметров больше номинального. Так можна точить штатные гильзы и устанавливать поршня ремонтных размеров 93мм или переходить на диаметр 100 мм. Второй даст прирост сразу 15% по рабочему объему, однако сразу же трансформирует двигатель в относительно низовой из-за возросшей массы поршней и неспособности штатной или слегка модернизированной системы впуска/выпуска и ГРМ переварить все это. Именно поэтому трехлитровый инжекторный УМЗ-421 развивает всего 102 л.с. вместо ожидаемого прироста в 15% (то есть 115 л.с.).

Подытожив все это хочу сказать, что модернизация штатного мотора до верхнего уровня весьма затратная, поэтому не имеет большого смысла. а стоит остановиться на уровне 4 или 5 по карбюратору и модернизацией выпуска+запил головы с обработкой дефектов каналов. Проведя все эти модификации могу уверенно сказать, что вы получите прирост в 10-15%, что в паре с некоторым облегчением автомобиля позволит Вам более уверенно ездить в потоке машин и не чувствовать себя «пенсионером».

Но не стоит забывать о о тормозах ГАЗ-24 которые абсолютно не готовы к работе на высоких скоростях и спортивных режимах. Один из способов модернизации подвески и тормозов описан на этом сайте в разделе про тормоза от 3102. Не скажу, что это оптимальный путь, но один из неплохих.

Если Вам понравилась эта статья жмите «Сохранить» и сердечко.

Данная статья намеренно написана с небольшим количеством конкретики и является скорее образовательно-популярной чем практической и позволяет определить смысл тех или иных доработок. Перепечатка разрешается только при наличии гиперссылки на источник.

MG 2012.

gaz24.info

ГАЗ-24 «Волга» форсировка родного двигателя 24Д

Итак мы уже рассматривали вопросы форсировки всего семейства 2.5 литровых двигателей производных от ЗМЗ-21 — ЗМЗ-24Д, ЗМЗ-2401, ЗМЗ-402 и т.д. Теперь хочу остановиться подробно на аспектах форсировки именно двигателя 24Д. Что мы получим на выходе и стоит ли игра свеч, а конкретно потраченных денег. Итак вы уже наверно знаете что наиболее дешевыми и реальными способами форсировки волговского мотора это:

• увеличение проходного сечения впуска
• увеличение проходного сечения выпуска
• увеличение степени сжатия
• установка увеличенных клапанов (замена ГБЦ)

Первый способ подразумевает под собой установку карбюратора с увеличенными проходными отверстиями. Специалисты форсировки волговских двигателей предлагаю устанавливать карбюратор К-135 с одновременным открытием дроссельных заслонок. Этот карбюратор позволяет значительно увеличить количество воздуха проходящего в двигатель, особенно если последний подвергся доработке. Установка карбюратора К-135 несколько увеличит расход топлива, но он возрастет не столько от неэффективности работы, сколько от увечения мощности двигателя

Второй способ подразумевает под собой замену штатной системы выпуска 4-1 на систему 4-2-1 от автомобиля ГАЗ-3110 «Волга». Что я подразумеваю под этой модернизацией. Во первых нужно установить коллектор 4-2 от автомобиля ГАЗ-2410 (или ГАЗ-3110). Далее устанавливаются «штаны» 3110 под пятиступку — это позволит избежать «кастрюлинга». Продолжение выхлопа следует ваять из труб увеличенного сечения — т.н. выхлоп «Евро» для Волги 3110 или из нештатных деталей. Полет мысли здесь неограничен и единственным ограничивающим фактором является шум выхлопа который усиливается если убрать резонаторы и установить прямоточные глушители. Как вариант можно установить глушители и резонаторы от четырехцилиндровых (желательно) автомобилей иностранного производства мощностью от 150 л.с. и выше. Нужно помнить, что в Волге всего 4 цилиндра (хоть и большие) и звук получается громкий но отнюдь не сильно благородный.

Увеличение степени сжатия в двигателе ЗМЗ-24Д производится с помощью фрезировки плоскости головки блока цилиндров. Проведя эксперименты и учитывая ситуацию в стране с топливом данный способ является не очень эффективным поскольку уже при степени сжатия 9.0 начинаются проблемы с детонацией даже на 95-м бензине. Поэтому стоит снимать «лишний» металл в размер ГБЦ по высоте (между привалочными плоскостями) не менее 93.5 мм. При 93.0 и меньше детонация сильная (а при общей форсировке двигателя и увеличении объема подаваемой смеси может еще больше усилиться).

Установка увеличенных клапанов — этот способ позволяет отыграть около 3-5 л.с. и подразумевает замены штатной головки блока цилиндров на головку блока цилиндров ЗМЗ-421. При установке новой ГБЦ нужно убрать «кривой» металл заводской ГБЦ. Правда головы УМЗ сделаны более качественно чем головы 24Д(2401).

Данные относительно недорогие способы позволят прибавить двигателю около 10 лошадиных сил, что приведет к значительному улучшению динамики автомобиля. Более глубокий тюнинг этого двигателя не является рациональным вложением средств, так как к сожалению большой диаметр цилиндра и не оптимальная из-за этого форма камеры сгорания приводят к детонации и плохой работе.

Если кто считает, что двигатель ЗМЗ-24Д плохо переносит обороты то он не совсем прав, на самом деле двигатель крутится (особенно после тюнинга впуска и выпуска), однако машинам по 35-40 лет и зачастую если поршневая группа перебирается достаточно тщательно то ГРМ бывает убит в хлам — изношенные оси коромысел, убитые зализанные распредвалы и т.д.

Лично я считаю форсировку двигателя ЗМЗ-24Д неэффективным вложением средств, т.к. сумма денег протраченная на это неадекватна полученной отдаче. Для радикального улучшения динамики нужно ставить более мощный двигатель от 150 л.с. и выше. 150 л.с. для Волговского двигателя ЗМЗ-24Д слишком высокая планка, а для 1420 килограмовой машины 95-110 л.с. слишком мало.

gaz24.info