Убедительные преимущества ЗМЗ-402 перед ЗМЗ-21 Опции

[Stirlitz]

на мой взгляд у 402-го и 21-го моторов сходства не более, чем у внешнего вида 21-й и 3110.

Ну-ну. А в чём отличия-то, простите?

- Сталеалюминиевые вкладыши*
- Шатуны с усиленными верхними головками*
- Маховик тяжелее и меньше диаметром (с тем же моментом инерции в итоге)
- Шестигранник в приводе маслонасоса
- Отсутствие верхней фиксирующей плоскости гильз блока
- Другие по форме гильзы (главное отличие — невзаимозаменяемость)
- Под гильзами медные кольца
- Клапаны на 3 мм больше диаметром
- Плавной формы коллектор
- Двухкамерный карбюратор*
- Ниже плоскость разъёма поддона картера
- Водяной насос на блоке

* давно стоит на многих 21-х моторах

Может, я забыл что-то важное… что делает 402 мотор принципиально отличным от 21-го и убедительно доказывает, что это мотор атомного или космического века и т.п., в то время как 21-й — каменного. Ну, жду с нетерпением, что же именно. Получается, если гильзы ставятся в блок, как стаканы в коробку, и не подходят от 21-го мотора, это уже совсем другой, принципиально новый двигатель, и не важно, что поршни у него те же, КШМ по сути тот же, головка отличается лишь чуть увеличенными клапанами, ГРМ совершенно идентичный… Может, медные кольца круче? А то резинки… фу… а тут цветной металл. А, я понял. Шестигранник. Шестигранник решает всё. Лопатка в приводе трамблёра — каменный век. В наше время все реальные пацаны ставят моторы с шестигранниками. Это таки прогресс! И вовсе не замена шила на мыло, как может показаться на неискушённый взгляд… С шестигранником можно крутить мотор до 10 тысяч, а у толкателей возникает гидрокомпенсирующий эффект. Впрочем, какие толкатели — благодаря шестиграннику распределительный вал при больших оборотах вылетает из постелей и приземляется в головку. А клапана размножаются, их по 4 на цилиндр становится. И всё за счёт шестигранника!

[Nikita]

В общем, скажу прямо. Если бы ЗМЗ-402 развивал большие номинальные обороты, если бы у него была втрое больше мощность, то я бы согласился, что это другой мотор… какой бы он ни был по деталям и конструктиву. А так — те же яйца, только в профиль, как говорится.

Скажем так, обороты у него номинальные действительно выше (4500 против 4000). Мощность также выше на 30% (отчасти благодаря именно тем же оборотам, т.к. N=M*w - мощность равняется произведению крутящего момента на частоту вращения).

И разница это ОЧЕНЬ существенна при эксплуатации автомобиля. Опять же это субъективное мнение. Пару слов о своих наблюдениях. Был у меня стоковый ЗМЗ-21 (всё кроме блока новое, обкатанное соответствующим образом) - ездил и горя не знал. Потом затеять эпопею с форсировкой - в итоге машина месяца 3 простояла (пока всё подогнал,подобрал - впуск, выхлоп и т.д.). Результат таков - несмотря на значительное увеличение СЖ, замену РВ, ГБЦ и прочих деталей - подробно в бортжурнале, ощутимо мощности двигателю до 3000 об/мин не прибавилось. А вот после 3000, если 21-й начинал надрывно "помирать" (но при этом развивал и 4 и 4,5 тыс. - автомобиль максимальную скорость развивал), то после модернизации появилось как-бы "второе дыхание" и уверенная динамика на высоких оборотах.

Следовательно, инженерами-двигателестроителями частично была решена задача по улучшению коэффициента наполнения цилиндров на высоких оборотах этой модели ДВС.

Известно, что серийный ЗМЗ-21 можно модернизировать до эффективных характеристик ЗМЗ-402 - установкой соответствующей ГБЦ, РВ и коллекторов, а можно добавить ещё сил до 20 сверху за счёт увеличения СЖ, раздельного выпуска, тонких клапанов, щлифовок-полировок и "миллиона" других мелочей, которые в совокупности обеспечат положительный результат.

Следовательно, в свете сказанного выше, очевидные преимущества ЗМЗ-402 кроются именно в конструктивных решениях, которые в совокупности с улучшенными эффективными показателями обеспечивают достойный результат:
1) более эффективная система охлаждения двигателя (за счёт расположения помпы на блоке), на ЗМЗ-21 можно достичь подобного при реализации нагнетания ОЖ электронасосом от нижнего патрубка радиатора в кран блока;
2) более эффективная и производительная система смазки, опять же 21-м можно установить маслонасос УМЗ и полнопоточный фильтр - и будет ещё лучше;
3) чугунные крышки КВ;
4) крепление набивки КВ - земля и небо по сравнению с ЗМЗ-21 - где она почти "висит" в воздухе;
5) уплотнение поддона - необходимо иметь определённый навык и терпение, чтобы правильно поставить поддон на 21-й или ульяновский двигатель ;
6) присутствие масляного радиатора - У ЗМЗ-21, при длительном движении автомобиля на высокой скорости (свыше 130 км/ч) начинает перегреваться масло (опять же можно установить проставку под масляный фильтр для подключения радиатора, а можно ещё и с термостатом достать).

А к минусам можно отнести способ верхней фиксации гильз, отсутствие шплинтовки гаек крышек КВ и шатунов. Однако, лично я только один раз сталкивался с их самопроизвольным отвинчиванием на ульяновском двигателе новой ГАЗели при пробеге 3,5 тыс - тогда поменяли по гарантии КВ, а через ещё 3 тыс. он лопнул .

Таким образом, СЕРИЙНЫЙ ЗМЗ-402 В КОМПЛЕКСЕ в значительной мере превосходит СЕРИЙНЫЙ ЗМЗ-21. Однако в этом, так сказать "споре", очень многое зависит от человеческого фактора: успешность ходимости, мощностные и экономические показатели, надёжность этих двигателей зависит, в первую очередь, от отношения к ним и от их эксплуатации. Можно, при наличии определённого теоретического и практического опыта, при желании, форсировать 21-й двигатель до уровня 402-го и успешно им пользоваться.

Это лучше к Никите - у него материала больше и свежее, хотя в просторах… все есть.

Я, по мере своей профессиональной деятельности, прихожу к такому выводу, что ВСХ имеет некоторое отдалённое отношение к классическому автомобилю. Ею можно оперировать при исследовании тяговых свойств большегрузных автомобилей (решая вопросы преодоления подъёмов) либо при расчёте максимльной скорости транспортных средств. Для решения других задач ВСХ не является адекватной характеристикой, т.к. появляется частичная нагрузка и значительное падение мощности и КПД при переходе ДВС из одного частотно-нагрузочного режима в другой.

Пример эффективных характеристик ЗМЗ-21 и ЗМЗ-24Д - статика (кстати, экспериментальные данные ) :
ЗМЗ-21а
Эффективная мощность, кВт, нагрузка полная: 15,4 25 41,5 47,8 51 53 51
Частота, об/мин 1000 1500 2500 3000 3500 4000 4500

ЗМЗ-24Д
Эффективная мощность, кВт, нагрузка полная: 18,4 47,8 58 64,7 70,6 72 70
Частота, об/мин 1000 2500 3500 3500 4300 4500 5000

Часовой расход топлива, кг/ч
ЗМЗ-21а
Нагрузка, % 20 40 60 80 100
Частота, об/мин
1000 2,4 3,2 4,1 5,3 7,0
1400 3,1 4,1 5,7 7,3 9,4
2200 5,1 6,9 9,0 11,5 14,0
3400 9,0 11,5 15,2 18,8 23,7

ЗМЗ-24Д
Нагрузка, % 20 40 60 80 100
Частота, об/мин
1000 1,8 2,4 3,0 3,9 5,7
2200 3,6 5,4 7,2 9,7 13,6
3000 5,5 8,1 10,7 13,9 18,4
4000 9,0 11,5 15,2 18,8 23,7