GAZ-21.Org — Международный клуб волговодов

Модернизация системы смазки и снижение расхода масла

Система смазки двигателя подобно кровеносной системе человека. Её правильное функционирование очень важно для надёжной работы двигателя. Однако у Волги она немного устарела морально и требует доработки. Это желательно совместить с капитальным ремонтом двигателя. Требуется уделить внимание следующим вопросам:

1. Повышение давления.
2. Маслонасос.
3. Редукционный клапан.
4. Выбор масла и его своевременная замена.
5. Замена штатного маслофильтра на полнопоточный.
6. Механический датчик давления.
7. Аварийный датчик давления.
8. Маслорадиатор.
9. Устранение течей масла.
10. Вентиляция картера.
11. Маслосъёмные колпачки.

Первое, что необходимо обеспечить — достаточное давление масла при работе двигателя. По книге, оно должно составлять 0.5…1 бар на холостом ходу и от 2 до 4 при движении автомобиля. (Бар — единица давления, примерно равная атмосфере или кгс/см²). На деле желательно, чтобы на ХХ давление было не меньше 1 атм при 500 об/мин, а при движении с хорошей скоростью (от 60 до максимальной) — от 3 до 5 бар. (Показания давления снимаются при хорошо прогретом двигателе — рабочая температура не менее 80° и как минимум полчаса движения. Сразу после пуска и некоторое время после него давление может быть очень высоким, но по мере прогрева и соответственно разжижения масла оно падает и примерно через полчаса стабилизируется). Для того, чтобы давление масла было высоким, необходимо, чтобы:

1. зазоры в подшипниках распредвала и коленвала были в норме;
2. маслонасос был исправен;
3. пружина редукционного клапана не была севшей;
4. масло было качественное, фильтр тоже.

Зазор между шейками распредвала и его втулками не должен превышать 15 соток (сотых долей миллиметра). Оптимальное значение — от 3 до 5. При ремонте мотора необходимо отвезти полностью разобранный блок цилиндров на спецпредприятие, где выполняют ремонт распредвалов — для этого там должен быть специальный станок. Не стоит доверять гаражным «спецам» — это ответственная операция. Вместе с распредвалом и блоком не забудьте привезти втулки. Лучше взять сталеалюминиевые, хотя сталебаббитовые тоже подойдут. Пять втулок, размер каждой следующей на 1 мм меньше, начиная с 52 мм, запрессовываются в постели в блоке (старые втулки, естественно, выбиваются). После этого они проходятся развёрткой, которая растачивает их до нужного диаметра. Измеряя диаметр соответствующей шейки вала микрометром, и постели нутрометром, выясняется фактический зазор между шейкой и втулкой, и при необходимости корректируется. У гаражных «мастеров» просто нет такого оборудования, и они делают на глаз, стремясь, чтобы распредвал входил во втулки как можно туже — в некоторых случаях его не провернуть и газовым ключом. К чему приводит это, легко догадаться. Да, давление масла поначалу будет очень высоким, радуя владельца мотора. Но за счёт чего? Масло попросту не сможет попасть к трущимся частям, и будет давить в датчик. На шейках и втулках образуются задиры, и буквально через 10-20 мегаметров пробега давление сильно упадёт. Поэтому убедитесь, что смазанный моторным маслом распредвал вращается в постелях от руки. Конечно, он не должен болтаться тоже, но и клинить недопустимо. Помимо этого, важно обеспечить минимальный (но опять же, ненулевой!) зазор между бакелиткой и упорной шайбой распредвала. На торец распредвала надевается кольцо, а поверх него ромбовидная шайба, которая привинчивается к блоку. При этом кольцо должно быть несколько толще этой шайбы, но не более чем на 0.1 мм. При установке текстолитовой шестерни и затяжке её болта она прижимается плотно к кольцу, и лишь разница в высоте между кольцом и ромбической шайбой обеспечивает свободное вращение распредвала. При сильно большом этом зазоре распредвал совершает не только вращательное, но и продольное движение, ускоривая износ втулок и сбивая работу трамблёра. Добиться необходимого зазора можно, стачивая упорное кольцо на наждачной бумаге и проверяя получившийся зазор щупом.

Получив блок из ремонта, надо как следует продуть масляные каналы сжатым воздухом, чтобы удалить оттуда стружку. После установки распредвала надо не забыть вставить на место выбитую при ремонте его втулок заднюю крышку (на герметике). Её лучше забивать с помощью цилиндрической оправки.

На зазоре в шейках коленвала мы не останавливаемся, предполагается, что при ремонте коленвал шлифуется и ставятся новые вкладыши, это решает вопрос. Главное — не забыть открутить пробки и выковырять из шеек накопившуюся там грязь. Проще всего сдать коленвал на специализированную мойку.

Теперь маслонасос. От него зависит многое. При ремонте есть смысл установить масляный насос УМЗ. Он отлично становится вместо штатного, только покупать его надо в сборе с трубочкой. Его преимущество — отсутствие качающегося маслозаборника. Единственное но — запчасти УМЗ, даже фирменные, не страдают высоким качеством, поэтому придётся насос вначале разобрать и убедиться, что зазор между шестернями и крышкой в норме. Его регулируют подбором картонных прокладок между плитой и корпусом. Кроме того, следует заглушить редукционный клапан на насосе, так как в двигателе Волги он предусмотрен в блоке цилиндров.

Кстати, на редукционный клапан также следует обратить внимание. Его пружина не должна быть севшей или сильно короткой. Назначение редукционного клапана — стравливать избыточное (выше 5 атмосфер) давление масла в картер, не допуская пробивания прокладки ГБЦ и прочих неприятностей, которые может причинить слишком высокое давление. Особенно при пуске холодного двигателя. Пружина редукционного клапана должна сжиматься при усилии 4.5 кгс, то есть стравливать соответствующее давление. Также недопустимо подкладывать под эту пружину болтики. Давление от этого выше не станет. Пружина одинакова с ГАЗ-24, ГАЗ-53 и некоторыми другими двигателями ГАЗ. А находится редукционный клапан под кронштейном генератора.

Ну и наконец масло… Убедительно рекомендуем не пользоваться дешёвым отечественным маслом. Только качественное — к сожалению, таким может быть импортное. С плохим маслом вполне возможны фокусы с давлением. Кстати, для ГАЗ-21 вполне подходит полусинтетическое масло, вопреки расхожему мнению. Оно лучше защищает трущиеся части, меньше загустевает зимой, меньше разжижается в жару, отмывает двигатель изнутри от грязи, в то время как после минерального на внутренних полостях остаются толстые чёрные наросты. Менять масло желательно как минимум раз в 10 мегаметров пробега, а лучше 5 (в 1960-е рекомендовалось каждые 2-3). При городской эксплуатации — не больше 5. Естественно, фильтр должен быть приличный. Спрашивайте фильтр для УАЗ или Форд-Скорпио.

Кстати, про фильтры. Штатная система фильтрации масла с фильтром грубой очистки (ФГО) на картере двигателя и тонкой (ФТО) на правом брызговике безнадёжно устарела. Её недостатки:

• на современных маслах она практически не работает. Через ФТО проходит лишь около 10% масла, а ФГО вообще ничего не фильтрует, так как в масле просто не бывает частиц таких размеров за счёт моющих и растворяющих свойств (40 лет назад такие масла если и были, то не в широком употреблении);
• ФТО несколько снижает давление масла;
• ФТО требует лишний литр масла в систему;
• шланги вечно «потеют» и кроме того есть опасность потерять масло при повреждении шланга;
• процедура замены фильтрующего элемента малоприятная.

Несколько слов, почему двуступенчатая система очистки масла не работает с современными маслами. Дело в том, что масла прошлых лет не обладали диспергирующими (то есть разделяющими или моющими) свойствами, и продукты загрязнения их слипались в крупные асфальто-смолистые частицы, которые быстро забивали основной фильтр — грубой очистки (если помните, его нужно было ежедневно проворачивать вручную, счищая с пластин грязь). Второй фильтр — тонкой очистки — работал параллельно с основным и очищал лишь часть масла, находящегося в обороте. Количество примесей после заливки свежей смазки постепенно нарастало до определенного уровня, при котором возникала необходимость новой замены. Заводы рекомендовали владельцам старых «Москвичей» и «Волг» периодичность смены масла в двигателях через 2…3 мегаметра, что как раз и соответствовало накоплению в масле примерно 1.6% вредных частиц. Тогда же и нужно было установить свежий элемент ФТО вместо прежнего, полностью забитого отложениями грязи, и выпустить отстой из ФГО.

А как работает современное масло в старой системе очистки? В ФГО грязь совсем не задерживается, так как её частицы для этого малы. Зато в ФТО она очень быстро забивает поры картонного элемента и блокирует фильтр — очистка масла резко ухудшается. При старых маслах типа СУ крупные частицы задерживалисьв ФГО и на поверхности картонного цилиндра фильтра тонкой очистки, не проникая в его поры. И при неизменной системе очистки замена масла, хотя само оно намного лучше, требуется столь же часто, как и раньше. Словом, преимущества современных моторных масел при старой двухступенчатой системе очистки сводятся на нет.

В общем, всё говорит в пользу полнопоточной системы, тем более что на потомках ГАЗ-21А так и сделано. Реализовать такую систему довольно легко. Потребуется лишь переходник, который ставится вместо ФГО. На него ставится одноразовый накручивающийся фильтр (в просторечии — «вазовский», хотя дело не в ВАЗе). Переходник можно купить у продавцов, специализирующихся на ГАЗ/УАЗ (цена — от 50 до 100 грн) или заказать у токаря. Вот фотографии и чертежи таких переходников:

При установке переходника следует учесть важный момент. Нельзя перепутать вход и выход масла из фильтра. Масло подаётся из насоса внизу, а выходит из фильтра в его центре и подаётся в главную магистраль вверху. Если поставить переходник вверх ногами (что легко сделать), то масло в систему не пойдёт — обратный клапан фильтра не пустит, и в лучшем случае разорвёт фильтр, в худшем — стукнет двигатель, оставшись без смазки. На чертеже выше боковые части по форме выглядят так, что так и тянет поставить его вверх ногами, но это будет неправильно. Вот как устроен полнопоточный фильтр:

Фланец на картере следует тщательно зашкурить и возможно даже доработать напильником, чтобы сделать его совершенно ровным, иначе возможна утечка масла. Вырезать прокладку из паронита, тонкий слой герметика — и привинтить. Не забудьте заглушить отверстие для слива масла на картере двигателя.

Так как на ФГО крепится датчик давления, при установке переходника может возникнуть вопрос, куда ставить датчик. Оптимально сделать переходник уже с отверстием под датчик, но если так не получилось — то придётся воспользоваться технологической пробкой на главной магистрали, где-то за выпускной трубой — вместо неё вставить переходник под резьбу датчика (она коническая 1/4", а пробка — 1/8"; заказать у токаря за 5 гривен). Впрочем, у последних выпусков «Волг» датчик штатно ставится под генератором в переднем торце двигателя, так что проблем быть не должно.

Кстати, выкидывать саму кастрюлю ФТО при переходе на полнопоточную систему не стоит. Из неё получается отличный бардачок для всевозможной мелочёвки, например лампочки, герметики, хомутики, штуцера и прочая дребедень. Либо запас гаек и болтов. Или можно сделать расширительный бачок для радиатора (который на ГАЗ-21 штатно не предусмотрен). Плюс — создаётся иллюзия оригинала.

Устанавливая масляный фильтр, смажьте его уплотнительную резинку маслом — тогда его будет легче скрутить при смене масла. В крайнем случае, воспользуйтесь съёмником — это может быть цепочка или лента.

Теперь о контроле давления. Надо отметить, что штатный электрический датчик давления масла ММ9 очень ненадёжен. Если один раз у него прогнулась мембрана (например, при неисправном редукционном клапане при пуске двигателя), то он уже никогда не будет показывать верно. Да и вообще он часто выходит из строя, заставляя понервничать. Неизвестно, сколько седых волос стоил волговодам этот датчик (представьте себе, невзначай глянул на датчик — а давление на нуле или близко к тому), и не ясно, сколько моторов перебрали лишь потому что датчик показывал низкое давление, но ясно одно — это сплошная лажа. Добавьте сюда то, что он очень дорогой (25-30 гривен), менять его не очень интересно (его нужно сориентировать в одном положении для правильных показаний, и при этом добиться отсутствия течи, а доступ к нему затруднён, так как он находится под генератором, крутить его неудобно, так как у него четырёхгранник, плюс мешает кронштейн генератора), и показания очень приблизительные (по большому счёту, можно лишь судить, есть давление или нет, и большое или маленькое, и то с оглядкой) — и в итоге получается не очень вкусная картина. Аварийный датчик давления, в принципе, помогает частично решить проблему — по крайней мере, знаешь, что давление выше 0.5 бар — но приятнее знать давление с точностью до 0.2 бар. Ещё чем хорош механический датчик — с его помощью можно отследить нюансы, недоступные электрическому. Например, когда стрелка сильно дёргается, это может свидетельствовать о подсосе воздуха (при банальном понижении уровня масла). Электрический на такое не способен — сильно инерционен.

Оптимальный вариант — КамАЗ. Шкала у него до 6 бар — как раз, как нужно нам. Датчик вместе с трубкой стоит 65 гривен. С трубкой, правда, проблема — она сильно длинная. Однако чем её укорачивать, лучше свернуть кольцами. Куда подключать? Можно воткнуть на штатное место под генератором; но лучше использовать одно из технологических отверстий в главной магистрали на правом боку двигателя, напротив выпускной трубы (тем более что на штатное место следует поставить аварийный датчик):

Отвернуть пробку может быть нелегко. Поможет болгарка (с её помощью можно углубить шлиц для отвёртки на пробке) и ударная отвёртка. В отверстие вкручивается переходник (заказанный у токаря), а в него краник. Краник нужен на случай, если трубка будет повреждена, чтобы можно было продолжить движение. К токарю можно прийти с пробкой и краником в качестве образцов и попросить его сделать так, чтобы вместо пробки вкручивался краник.

В салоне мехманометр нередко болтается привязанный к рулевой колонке, но лучше всего для него подходит место над ручками управления воздушными заслонками:

Вписывается неплохо, одно огорчает: ободок у него чёрный, а в стиле Волги был бы хромированный. Можно попробовать аккуратно покрасить специальной краской под хром, однако это покрытие будет недолговечным.

А вместо старого штатного показометра давления можно вставить эконометр или вольтметр, чтобы место не пропадало.

Помимо механического датчика, есть смысл установить аварийный, чтобы не проморгать падения давления ниже критического значения (смотреть постоянно на манометр не получается). Он имеется на всех современных автомобилях, в том числе и на ГАЗ-24 и Жигулях. От них его можно и позаимствовать. Этот датчик как раз уже можно установить на штатное место старого, под генератором. Подключить его следует к контрольной лампочке, запитать которую надо с замка зажигания (чтобы лампочка не горела постоянно при стоянке машины с неработающим двигателем). При падении давления в магистрали ниже 0.4…0.5 бар он сработает, замкнёт цепь на массу, и лампочка загорится. В качестве лампочки можно взять контрольную лампочку ручного тормоза, или вставить такой же патрон рядом с КамАЗовским манометром, например справа внизу. Кстати, такая лампочка полезна ещё тем, что по ней сразу видно, работает мотор или нет (при хорошей шумоизоляции это может быть непонятно), а с другой стороны, если зажигание случайно включено при стоянке, это видно сразу.

Решив вопросы с фильтрацией, давлением масла и его контролем, теперь поговорим об охлаждении оного. Как известно, на ГАЗ-24 и УАЗ, потомках ГАЗ-21, имелся масляный радиатор, и не случайно. Масло при работе нагревается, разжижается, выгорает, теряет свои свойства, оставляет узлы без смазки. Надо не забывать, что водяная рубашка охлаждает лишь цилиндры двигателя, а остальные трущиеся части, в частности, коленчатый вал, охлаждаются лишь косвенно. При работе в щадящих режимах (городская эксплуатация) это не так критично, но при длительной езде по трассе с высокой скоростью, езде по горным дорогам, в жаркие летние дни, при большой нагрузке охлаждение масла становится серьёзным вопросом.

Проще всего при установке маслорадиатора воспользоваться штатной схемой моторов УМЗ. Однако при этом надо учесть, что маслорадиатор подключается через специальный клапан, пускающий масло в радиатор при достаточном давлении в системе, и давление масла соответственно уменьшается, так что вопрос с давлением должен быть решён. При изношенном двигателе и низком давлении маслорадиатор противопоказан и будет малополезен.

В идеале маслорадиатор следует подключать в виде отдельного контура, не связанного с магистралью, с собственным электрическим маслонасосом, включающимся по датчику температуры масла, встроенному в поддон. Однако готовых вариантов электрических масляных насосов не существует.

И последний вопрос, который следует рассмотреть в рамках модернизации системы смазки, хоть и не связан с ней непосредственно, но имеет большое значение — это устранение течей масла и снижение его расхода.

Вообще-то, его надо было рассмотреть в самом начале, потому что эффективная борьба с расходом масла идёт на этапе переборки мотора. Прежде всего, это качественные поршневые кольца, обеспечивающие хорошую компрессию, и хорошо отхонингованные гильзы (если гильзы идеально гладкие, как зеркало, то такой мотор будет хорошо есть масло — на стенках гильз должны присутствовать «царапины»). Не на последнем месте стоят направляющие клапанов (вернее, зазор между ними и клапанами) и маслосъёмные колпачки. Набивка коленвала должна применяться качественная, известная как «мерседесовская». Вот она:

Каталожный номер (фирма Viktor Reinz) — 70-19722-00. Либо, по другому каталогу, A0019971241.Вообще, нужна от Мерседеса модели 210, кузов 126, двигатель 110.

При сборке мотора необходимо очень тщательно очистить все стыки от старых прокладок, грязи, остатков герметика, обезжирить их растворителем 647, смазать герметиком обе поверхности, положить между ними прокладку и затянуть без фанатизма. При установке прокладки поддона надо вначале убедиться, что все шпильки на месте, ни на одной не сорвана резьба, шпильки не выкручиваются из блока (если да — то вкрутить, используя красный фиксатор резьбы). Поддон следует выстучать в местах затяжки гаек, убедиться, что шайбы широкие и толстые (специальные шайбы для поддона, уменьшающие продавливание). Прокладку следует взять резинопробковую. Квадратные поперечные её части, вкладываемые в полукруглые канавки в поддоне, нельзя подрезать — хотя на вид они длиннее, чем требуется, это сделано специально, чтобы добиться уплотнения при затяжке. (Для поддона картера есть специальные оправки, чтобы натянуть его на шпильки, или можно воспользоваться длинной палкой, привязанной верёвкой за маховик и прижимать поддон ею как рычагом, пока помощник наживляет гайки, которые потом закручивать постепенно и равномерно, не допуская выдавливания прокладки). Прокладка клапанной крышки лучше всего должна быть резиновая, но не неизвестного производства из сырой резины, которая скручивается восьмёркой при контакте с маслом и даже выдавливается из-под крышки, а «фирменная» — такая может служить долгие годы. При этом её желательно тщательно приклеить к крышке (обезжирив), а на крышку поставить жигулёвские вытянутые шайбы, которые придётся немного обточить, чтобы они влезли в канавку на крышке, и разумеется, не перетягивать винты (кстати, болты с головкой под ключ на 10 там использовать недопустимо — их практически всегда перетягивают, продавливая крышку и выдавливая прокладку и разрушая резьбу в головке).

Собрав мотор и установив все прокладки на герметик, не спешите заливать масло и заводить его. Дайте ему постоять сутки (вот воду можно залить сразу). За это время герметик окончательно высохнет, отвердеет и приклеится к поверхностям.

Однако тщательная установка прокладок с герметиком — ещё не всё. Очень важно сделать закрытую систему вентиляции картера, иначе на высоких оборотах избыточное давление картерных газов начнёт выдавливать масло даже через хорошо поставленные прокладки. Не говоря уже про порчу масла картерными газами. Если у вас уже стоит закрытая система — убедитесь, что она функционирует, то есть шланги не забиты. В картере работающего двигателя всегда должно присутствовать небольшое разрежение, чтобы избежать травления масла через прокладки. Это может обеспечить только исправная закрытая вентиляция.

Последнее, что есть смысл сделать для снижения расхода масла — заменить направлящие всех клапанов на те, что используются на 402 моторе — под сальники. Это позволит существенно уменьшить расход масла. В оригинале маслосъёмные колпачки ставятся лишь на впускные клапана и работают как зонтики, не снимая всё масло, а лишь ограничивая его попадание в направляющие втулки. В 402 моторе они ставятся на направляющие, и работает как действительно маслосъёмные колпачки. Однако это дорогостоящая операция, требующая высокой квалификации, и есть смысл делать это лишь при капитальном ремонте мотора, когда направляющие втулки клапанов изношены и требуют замены.

Игорь Калинин «Штирлиц» 2007.10.26

© GAZ-21.Org 2007