Двигатель ЗМЗ-21

Двигатель ЗМЗ-21

На основную часть выпускавшихся Волг М-21 и ГАЗ-21 устанавливался двигатель ЗМЗ-21.
Он представлял собой цельноалюминиевый верхнеклапанный нижневальный двигатель рабочим объёмом 2,445 л. Так как конструктивно он во многом аналогичен широко известным в наше время двигателям типа ЗМЗ-402.10 («Волга», «ГАЗель»), проще всего описать особенности его конструкции через противопоставление именно с этим семейством.

Двигатель ГАЗ-21 был приспособлен к использованию смазочных материалов с крайне низким уровнем качества, доступных в то время в СССР — инструкция рекомендовала использовать «масло индустриальное-50, машинное масло СУ, автомобильное М8Б или автотракторное АС-9,5», что составляло выгодное отличие от иностранных моделей. Вместе с тем, использование низкокачественных смазочных материалов вело к уменьшению межсервисного интервала (смена масла каждые 3000 км со значительным снижением при усложнённых условиях эксплуатации) и снижению долговечности двигателя. Бензин употреблялся также очень низкой, по европейским меркам, сортности — с октановым числом по моторному методу не ниже 70 (в версии для внутреннего рынка).

При этом по долговечности двигатель «Волги» как минимум не уступал аналогичным по рабочему объёму иностранным моторам — гарантированный заводом ресурс до первого капитального ремонта составлял 200 тыс. км, но на практике при грамонтной и бережной эксплуатации двигатель мог «отходить» и 500 тыс. Для сравнения, в США для гораздо более крупных легковых двигателей хорошим показателем считался пробег до капитального ремонта в 140 тыс. миль (~250 тыс. км), а для грузовика тяжёлого класса с дизельным двигателем отличным показателем было 400 тыс. км. Высокая же ремонтопригодность, позволяющая проводить капитальный ремонт мотора в кустарных условиях, без требующей сложного оборудования расточки стенок цилиндров, по сути делала волговский мотор практически «вечным».

Главными особенностями ЗМЗ-21 по сравнение с «402-м» семейством являются: головка блока цилиндров с клапанами меньшего диаметра и иным расположением водяного насоса (насос смазывался не антифризом, а смазочным шприцем через пресс-маслёнку литолом); степень сжатия под бензины марок А-72 либо А-80 (последний не путать с современным АИ-80/А-76; в зависимости от модификации — обычная или для экспортирования); двухступенчатая система очистки масла (два неполнопроточных фильтра — грубой и тонкой очистки); впускной коллектор прямоугольного сечения с креплением под однокамерный карбюратор; контактная система зажигания. Существенным является наличие на блоке цилиндров верхней плоскости, фиксирующей гильзы (на ЗМЗ-402 гильзы ставятся в открытый блок). Имелись и иные, менее заметные отличия. Из вышесказанного вытекает, что в целом отличия двигателей семейств ЗМЗ-21 и ЗМЗ-402 незначительны. Карбюраторные двигатели «Волг» всех семейств (-21, −24, −31xx) и «ГАЗелей», кроме двигателей 406-го семейства, в принципе, взаимозаменяемы в сборе, но с учётом некоторых не значительных модификаций картера, трансмиссии и навесного оборудования. Возможности подетальной взаимозаменяемости гораздо у́же. Ситуация с двигателями УМЗ гораздо лучше в обоих отношениях.

Блок был алюминиевым, литым в кокиль. Гильзы — мокрые, сменные, из серого чугуна, посаженные в блок с натягом. Головка цилиндров литая, алюминиевая, со вставными чугунными сёдлами клапанов. Свечи в неё вворачивались слева. Справа на двигателе размещались впускной коллектор с однокамерным карбюратором и выпускной коллектор, генератор постоянного тока, фильтр грубой очистки масла и водосливной краник. Слева были расположены стартер, прерыватель-распределитель, маслощуп и топливный насос. Поршни — алюминиевые лужёные, с тремя поршневыми кольцами — двумя компрессионными и одним маслосъёмным. Поршневой палец смещён на 1,5 мм вправо для уменьшения шумности работы двигателя. Коленчатый вал пятиопорный, литой из чугуна, вкладыши тонкостенные, биметаллические (сталебаббитовые). Диаметры клапанов: впускной — 44 мм, выпускной — 36 мм.

Использовались карбюраторы К-22И (на всех автомобилях первой и второй серий и на части третьей серии вплоть до конца 1960-х), К-105 (на небольшой части ранней третьей серии — 1962—1965 гг.) и К-124 (на поздней третьей серии), все однокамерного типа. После окончания выпуска ГАЗ-21 в качестве запчасти для неё выпускались К-129, очень незначительно отличающиеся от К-124. Все четыре модели карбюраторов полностью взаимозаменяемы в сборе, а К-124 и К-129 ещё и по большинству деталей.

Мощность варьировалась от 70 л.с. и 80 л.с. (ранние модификации, обычная и экспортная комплектации) до 75 л.с. и 85 л.с. (поздние модификации) при ~4000 оборотах в минуту. Увеличение мощности на экспортных модификациях достигалось путём уменьшения высоты головки блока цилиндров при условии использования более высокооктанового топлива, доступного за рубежом. Крутящий момент составлял 166,7 Н·м на базовой модификации и достигался в районе ~2200 оборотов в минуту. Таким образом, по своей характеристике двигатель близок к современным легковым дизелям, а не бензиновым двигателям.

КРАТКАЯ ТЕХНИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА:
Тип двигателя: Четырехтактный, карбюраторный, бензиновый, верхнеклапанный, четырехцилиндровый
Расположение цилиндров: Вертикальное, в ряд
Диаметр цилиндра и ход поршня в мм: 92Х92
Рабочий объем цилиндров в л: 2,445
Порядок работы цилиндров: 1–2–4–3
Степень сжатия: 6,7
Топливо: Бензин А–72 (А–76, А–80)
Максимальная мощность при 4000 об/мин в л. с.: 75 (80, 85)
Максимальный крутящий момент при 2000 об/мин в кГм: 17 (18, 19)
Масса двигателя в сборе с коробкой передач, центральным тормозом и со всем оборудованием (без масла и воды) в кг: 20

Двигатель ЗМЗ-21

1 — рычаг ручной подкачки бензина
2 — указатель уровня масла
3 — топливный насос
4 — вытяжная труба вентиляции картера
5 — приемный патрубок водяного насоса
4 — фильтр тонкой очистки топлива
7 — распределитель зажигания
8 — регулировочные гайки октан–корректора распределителя зажигания
9 — стартер
10 — фильтр грубой очистки масла
11 — сливной краник водяной рубашки блока цилиндров
12 — краник радиатора отопителя кузова
13 — впускная труба
14 — выпускной коллектор
15 — карбюратор
16 — воздушный фильтр
17 — предохранительный щиток карбюратора
18 — установочная планка генератора
19 — генератор
20 — датчик давления масла

Двигатель ЗМЗ-21А использовался на микроавтобусах РАФ и фургонах ЕрАЗ; последние выпускались ещё в 1980-х годах. Ульяновский моторостроительный завод на его основе создал собственный вариант двигателя УМЗ-451, в течение длительного времени устанавливавшийся на автомобили марки УАЗ. Отличия УМЗ-451 от ЗМЗ-21А минимальные, особенно на первых выпусках: на первый взгляд, это один и тот же двигатель.

Информация
Посетители, находящиеся в группе Гости, не могут оставлять комментарии к данной публикации.