Устанавливаем форкамерную головку на &quot

Устанавливаем форкамерную головку на "Волгу" ГАЗ-24-10
"Волга" ГАЗ-3102 отличается от своих "родственников" не только измененной внешностью, но и завидной
резвостью. Причем последнее – не следствие увеличения рабочего объема двигателя и расхода топлива. Технические
характеристики двигателей ЗМЗ-4022.10 (ГАЗ-3102) и ЗМЗ-402.10 (ГАЗ-24-10) отличаются незначительно. Но откуда
тогда ощущение "более сильного мотора" у "тридцать первой"? Секрет в иной организации рабочего процесса
двигателя. Особенность конструкции ЗМЗ-4022.10 – форкамерно-факельное зажигание, снижающее расход топлива и
токсичность отработавших газов, а также улучшающее приемистость двигателя.
Немного теории. Для полного сгорания топлива в цилиндре двигателя необходимо выдерживать определенную
пропорцию между топливом и воздухом в рабочей смеси. На один килограмм бензина требуется примерно 14,8 кг
воздуха. Если последнего больше, то смесь бедная, меньше – богатая. Для уменьшения токсичности выхлопных газов
и большей экономичности двигателя предпочтительна обедненная смесь. Но она хуже воспламеняется от искры и
медленнее горит, поэтому максимальной мощности не получишь. Богатая смесь, наоборот, хорошо воспламеняется и
горит, но полностью не сгорает – не хватает кислорода. Форкамерно-факельный процесс объединяет эти
противоположности и обеспечивает эффективное сгорание в двигателе бедных
смесей, причем быстрее, чем горят богатые. Следствие – лучшая приемистость при
меньшем расходе топлива.
Камера сгорания в головке блока разделена на две части (рис. 1): основную 7 и
дополнительную 5 – форкамеру (отсюда название). Они соединены между собой
двумя каналами 6. В основную камеру подается бедная топливно-воздушная смесь
через впускной клапан 2. Одновременно в форкамеру из дополнительной
(форкамерной) секции карбюратора через клапан 3 поступает богатая смесь, которая
легко воспламеняется искрой свечи 4. В форкамере нарастает давление. По сопловым
каналам 6 в основную камеру с большой скоростью выбрасываются факелы горящих,
а также еще не сгоревших, но нагретых частиц топлива. Они перемешивают и
воспламеняют бедную смесь в основной камере. В остальном работа этого двигателя
протекает как обычно, по четырехтактному циклу.
ГАЗ-3102 поставлялись в свое время только в номенклатурные структуры и в
спецорганы, причем для последних проходили так называемый "наркомовский"
контроль при сборке, поэтому качество их было значительно выше. В руки частников Рис.1 Устройство
"тридцать первые" попадали из госгаражей, уже не первой свежести, с пробегом около форкамерной головки: 1
200 тыс. км. Порой плачевное состояние двигателей таких автомобилей не позволяло
выпускной клапан; 2 ощутить их достоинства. Большинство владельцев, не зная, с какой стороны подойти к
впускной клапан; 3 необычному мотору, заменяли форкамерные головки на привычные от ЗМЗ-402. Но
клапан форкамеры; 4 те, кто ездил на исправном ГАЗ-3102, уже не откажутся от реализованных в нем
решений и будут искать способы продления ее "жизни". Владельцы же обыкновенных свечи зажигания; 5 "волг" могут с минимальными затратами переоборудовать свои двигатели. Для этого дополнительная камера
потребуются от “тридцать первой" "Волги": головка блока цилиндров в сборе с
(форкамера); 6 коллекторами и клапанным механизмом; укороченные до 276 мм штанги; крышка
сопловые каналы; 7 головки блока; карбюратор К-156; воздушный фильтр; блок электромагнитных
камера сгорания.
клапанов; вакуумный выключатель (датчик) 453710; электронный блок 37.3761;
распределитель зажигания Р-147Б с приводом (как доработать штатный привод, мы
расскажем в следующем номере); коммутатор 3734 (ТК-102); дополнительный резистор СЭ-107; катушка зажигания
Б-114Б.
Рассмотрим переоборудование на примере ГАЗ-24-10.
Прежде всего проведем ревизию форкамерной головки, которую удалось достать. Новую купить сложно, но те, что
были в употреблении, как правило, вполне поддаются ремонту.
1. Ключом "на 17"
отворачиваем 10 гаек
крепления впускного и
2. Сняв толстостенные
3. Ключом "на 12"
шайбы со шпилек, отделяем отворачиваем 4 болта...
верхнюю часть блока
коллекторов, а затем -
-
выпускного коллекторов.
нижнюю.
4. ...и снимаем фланец отвода 5. Ключом "на 13"
охлаждающей жидкости для отворачиваем 2 гайки...
отопителя.
6. ...и снимаем коробку
термостата. Если нужно,
очищаем ее от накипи.
Блок дополнительного (форкамерного) клапана - самостоятельный узел и снимается с головки блока в сборе.
9. Снимаем прижимную
скобу.
7. Ключом "на 17"
отворачиваем гайку
крепления...
8. ...и снимаем фигурную
шайбу.
10. Широкой отверткой
раскачиваем корпус
клапана...
11. ...и вынимаем его из
гнезда. Не пользуйтесь
молотком - изделие из
чугуна может расколоться.
12. Для рассухаривания
основных клапанов можно
использовать любое из
приспособлений. Рабочим
столом с рычагом-оправкой
удобнее пользоваться вдвоем
(слева). Струбцина со
специальной оправкой
позволяет работать одному
(справа).
13. Сжимая пружину,
освобождаем и вынимаем
14. (второй способ)
15. Снимаем тарелку...
сухари (первый способ)
16. ...внутреннюю и
наружную пружины.
19. Снимаем опрную шайбу,
предохраняющую от износа
место контакта гловки с
пружинами. Она же их
центрирует.
17. Очистив от смолистых
отложений выерхнюю часть 18. Снимаем маслосъемные
колпачки. Повторно они не
стержней, вынимаем
используются из-за старения
клапаны.
резины.
20. Проверяем
плоскостность головки и,
если необходимо, притираем
ее круговыми движениями
на шлифовальном круге.
Если зазор между стержнем клапана и направляющей втулкой превышает 0,25 мм (или заметен эллипс отверстия), то
втулки заменяем новыми. Для этого очищаем камеры сгорания, каналы и втулки от нагара.
21. Через оправку (см. рис. 2)
выбиваем направляющие со
стороны седел клапанов.
Если внутренний диаметр
ремонтных втулок меньше
8,7 мм, рассверливаем их на
токарном станке.
22. Новые втулки
запрессовываем через
оправку (рис. 2) прессом или
струбциной: впускные - до
упора в стопорное кольцо,
выпускные - до выступания
их над головкой на 21 мм.
Рис.2 Оправка для втулок
клапанов.
23. Разверткой 9 мм ловолим
внутренний диаметр до номинала.
После замены втулок обязательна
шлифовка седел клапанов (независимо
от их состояния) с центровкой по
отверстию в направляющей. Эту
операцию выполняем на специальном
станке или вручную твердосплавными
зенкерами (шарошками).
24. Набор для ручной
обработки седел клапанов
включает в себя по три
зенкера (верхние - для
выпускных, нижние - для
впускных) с конусами 90; 60;
120о (углы обработки 45; 30;
60о соответственно).
25. Придаем фаскам седел
угол 45о.
26. Шарошкой 60о (конус
120о) доводим наружный
диаметр рабочей фаски до
размера на 0,5-1 мм меньше
диаметра тарелки клапана.
28. Допутимо повторное
использование старых
клапанов после обработки из
фаски на угловом
шлифстанке (можно в
токарном) под углом 45о(до
получения гладкого пояска).
29. В дело пойдут только те
клапаны, у которых
остаточная тощина края
тарелки не менее 1,5 мм. В
противном случае велика
вероятность прогорания края
клапана из-за перегрева
тонкой стенки.
27. Зенкером 30о (конус 60о)
обрабатываем внутренний
диаметр седел до получения
ширины рабочей фаски
впускных калапанов 1,8-2,3
мм и 2,3-2,5 мм - выпускных.
Герметичность клапанов достигается притиркой с пастой, состоящей из одной части абразивного порошка М20 и
двух частей моторного масла. Для закрепления инструмента при ручной притирке существует несколько способов
подготовки клапанов.
30. (Слева направо).
Припивается шплинт,
расплавленным битумом
крепится оправка, фрезой
выбирается паз или
используется резиновая
муфта, проворачивающая
клапан силой трения о
тарелку.
33. Изменяя направление
вращения через каждые 3/4
оборота по часовой стрелке
(вперед) и 1/2 оборота назад,
периодически приживаем
клапан к седлу.
31. Наносим притирочную
пасту на рабочую фаску
седла.
32. Вставляем в
напраляющую клапан с
пружиной, удерживающей
его в приоткрытом
состоянии.
При изменении характера звука притираемого клапана притирочную
пасту нужно заменить. Для этого вынимаем клапан, насухо вытираем
обрабатываемые поверхности и наносим свежую пасту. Притирку
ведем до образования на фаске седла сплошного матового пояска.
Фотокамерным клапанам тоже необходима реставрация.
34. Когда карандашные
штрихи, нанесенные на
фаску седла, при повороте
клапана стираются, притирка
закончена.
35. Для извлечения клапана 36. Снимаем малолитражный 37. Осаживаем тарелку
из корпуса отделяем
пружины.
колпачок.
стопорную шайбу.
38. Сжав пружину пальцами,
вынимаем сухари.
Окончание. Начало см. в ЗР, 1998, № 8.
Поддев отверткой, снимаем
маслосъемный колпачок.
Он без металлической армировки и поджимается в
посадочном месте ленточной пружиной.
Для притирки клапан закрепляем непосредственно в
патрон дрели (коловорота), периодически прижимая к
нему рукой корпус, выполняющий одновременно
функции седла и направляющей.
В противном случае возможный подсос в форкамеру масла и топливно-воздушной
смеси отразится на работе двигателя. Перед сборкой тщательно моем детали,
продуваем сжатым воздухом каналы головки.
Деформированные уплотнения (два
резиновых кольца и медную шайбу)
заменяем новыми.
>Ремонт впускного коллектора состоит из проверки технического состояния вакуумдатчика и электромагнитных клапанов системы ступенчатого пуска воздуха (ССПВ),
очистки воздушных каналов.
Сопловые каналы удобно чистить
велосипедной спицей через отверстия под
свечи зажигания – витки резьбы хорошо
удаляют нагар, не царапая стенки.
Головкой "на 13" отворачиваем три гайки …и снимаем его со шпилек.
Иногда из-за чрезмерной затяжки гаек деформируется
крепления блока электромагнитных
клапанов…
фланец корпуса и термоизоляционная карболитовая
прокладка растрескивается. Следствие – подсос воздуха
во впускной коллектор.
Возможная замена – "сандвич" из двух
Ключом "на 32" ослабляем затяжку клапанов…
штатных металлоасбестовых прокладок и
трех паронитовых.
...и выворачиваем их из корпуса седел.
Вынимаем сердечник с пружиной,
очищаем и смазываем его моторным
маслом.
Для очистки выходного канала системы
вентиляции картера (он часто бывает
забит смолистыми отложениями) ключом
"на 22" выворачиваем угловой штуцер.
Подтягиваем седла клапанов узкогубцами или трубчатым Деформированную поверхность выравниваем на
ключом "на 14" (иногда они отворачиваются от
шлифовальном круге.
вибрации).
Жесткой проволокой прочищаем вертикальный…
…и горизонтальный каналы.
Проверяем герметичность мембраны вакуумного датчика (453710). Это выключатель с нормально замкнутыми
контактами и регулируемым порогом срабатывания. В системе ССПВ он должен разрывать цепь при разрежении во
впускном коллекторе 540 мм рт. ст. (0,73 кгс/см2). Если нет вакуумного стенда, можно использовать сжатый воздух,
подводимый к атмосферному выводу датчика. Требуемое давление (0,73 кгс/ см 2) устанавливаем газовым редуктором.
К клеммам подключаем омметр или контрольную лампочку с источником тока (при размыкании контактов омметр
покажет бесконечное сопротивление, а лампочка погаснет).
Момент срабатывания датчика
устанавливаем регулировочным винтом
с контргайкой.
Рис. 3. Оправка для монтажа
маслосъемных клапанов.
Сборку головки проводим в обратной последовательности.
Секции блока электромагнитных клапанов промаркированы
Новые маслосъемные колпачки основных
согласно диаметрам их дроссельных отверстий (потребуется
клапанов осаживаем легкими ударами молотка при подключении).
через специальную оправку (рис. 3).
Форкамерным достаточно усилия руки.
После длительной эксплуатации (пробег более
150 тыс. км) на коромыслах
газораспределительного механизма появляется
выработка.
Выравниваем поверхность кулачков
коромысел на шлифовальном станке с
мелкозернистым кругом, соблюдая радиус их
профиля.
Для разборки этого узла ключом "на 10"
выворачиваем винт фиксации оси коромысел в
задней или передней (фото 61) опоре.
Очень важно совместить канал в опоре с отверстием в оси. Коромысла и
промежуточные опоры при сборке устанавливаем на свои места.
Приступаем к демонтажу головки переоборудуемой "Волги". Отключаем "массу"
аккумулятора (пожарная безопасность).
Задняя опора оси коромысел своим каналом
соединяет масляную магистраль двигателя с
системой смазки газораспределительного
механизма.
Надев на кран радиатора шланг, сливаем
"Тосол" в емкость (около 7 л).
Головкой "на 17", на длинном воротке,
Ключами "на 12" и "13" отворачиваем болт крепления "штанов" отворачиваем четыре гайки крепления
приемных труб к коллектору.
к кронштейну на коробке передач.
Распускаем хомут и снимаем шланг
вентиляции картера.
Ослабляем соединение воздушного фильтра с карбюратором.
…и демонтируем его.
Отсоединяем привод дросселя…
Ослабляем хомут воздушного фильтра…
...и воздушной заслонки
Отсоединяем топливопроводы…
Ключом "на 14" отворачиваем гайку штуцера
шланга отсоса картерных газов.
Расшплинтовываем стопор и извлекаем трос.
Ключами "на 11" и "19" отсоединяем регулировочный
наконечник оболочки троса от кронштейна на крышке головки.
...вакуумные шланги подключения корректора угла опережения …и усилителя тормозов.
зажигания...
Ключом "на 13" отворачиваем крепление топливного фильтра. Ослабляем хомуты...
Отключаем датчик температуры охлаждающей ...и снимаем патрубки системы охлаждения.
жидкости.
Отсоединяем провод.
…и снимаем ее.
Ключом "на 10" выворачиваем винт крепления
распределителя зажигания и вынимаем его из
привода.
Отключаем шланг системы отопления от головки блока.
Выворачиваем шесть винтов крепления
крышки головки…
Ключом "на 17" отворачиваем четыре гайки крепления
промежуточных опор оси коромысел….
..и ключом "на 13" две гайки передней опоры.
Ключом "на 17" отворачиваем десять гаек
крепления головки к блоку цилиндров.
Снимаем ось с коромыслами...
…и вынимаем штанги толкателей.
Перед установкой форкамерной головки
переносим установочную втулку с первого ряда
шпилек на второй.
Рис. 5. Размеры установочной
втулки головки блока
после подгонки.
Снимаем головку.
Рис. 4. Переходная пластина для согласования привода
двигателя ЗМЗ-402.10 с распределителем Р-147Б: 1 – штатная
пластина; 2 – изготовленный хомут.
Раскачивая втулку пассатижами, извлекаем ее
из гнезда в блоке цилиндров.
Протачиваем втулку (рис. 5) и меньшим
диаметром забиваем через подходящий
отрезок трубы.
Проверяем соответствие высоты втулки и глубины проточки в
головке.
Рис. 6. Монтажная схема подключения приборов системы ступенчатого пуска воздуха
(ССПВ) и контактно-транзисторного зажигания: 1 – коммутатор (3102); 2 –
дополнительный резистор (3102); 3 – дополнительное реле стартера (24-10); 4 – блок
электромагнитных клапанов (3102); 5 – вакуумный датчик-выключатель (3102); 6 –
катушка зажигания (3102); 7 – электронный блок управления (3102); 8 – предохранитель
ЭПХХ (24-10); 9 – замок зажигания (24-10); 10 – распределитель (3102).
Монтаж головки 3102 отличается от 24-10 лишь креплением оси коромысел (десять гаек под ключ "на 13"). Если нет
"родной" прокладки под головку, можно использовать от "двадцать четвертой", прорубив в ней недостающие
отверстия (сверить по головке). Гайки головки затягиваем в три приема с окончательным моментом 7,5–7,8 кгс.м
(контрольная протяжка примерно через час). Штанги толкателей нужной длины (276 мм) можно изготовить из любых
"волговских", перенасадив стальные колпачки на укороченные на токарном станке дюралевые стержни. Регулировка
зазоров газораспределительного механизма, как на всех "волгах" (0,38–0,4 мм), последними выставляются
форкамерные (0,18–0,2 мм).
Если нет возможности заменить привод распределителя зажигания специальным под Р-147Б, можно дополнить
переходной пластиной штатную конструкцию (рис. 4).
Схема подключения приборов системы зажигания и ССПВ – на рис. 6. Обратите внимание на порядок соединения
секций блока электромагнитных клапанов с дросселями различного сечения (см. фото 58). Исполнительная часть
клапанов (соленоид, сердечник с клапаном) идентична установленным в топливной магистрали автобусов ЛАЗ и
ЛиАЗ. Желательно приобрести новый карбюратор К-156 (цена в Москве чуть больше 1 тыс. руб.), так как от
изуродованных обычно неквалифицированным обслуживанием приборов порой невозможно добиться нормальной
работы.
Во избежание прорыва газов в соединении приемных труб с коллекторами (из-за нарушения параллельности
сопрягаемых плоскостей) окончательно затягивать крепления коллекторов к головке нужно после монтажа "штанов",
хотя это очень неудобно.
Вадим ПИСКУНОВ
Технический центр ЗР "Можайский"