Тюнинг газ 3307 своими руками фото

1894

Тюнинг газ 3307 своими руками фото

Тюнинг газ 3307 своими руками фото



Говоря о двигателе «Волги», разговор следовало бы начать не с конкретных моделей и модификаций, устанавливавшейся на ГАЗ-24, а с общего обзора всего достопочтенного семейства, последние представители которого до сих пор сходят с конвейера и идут на комплектацию автомобилей ГАЗ.

В первую очередь, конечно, нельзя не упомянуть его родоначальника — двигатель модели 21А, с 1957 года устанавливавшийся на «Волгу» ГАЗ-21:

M21_engineИзначально он выпускался на самом ГАЗ-е, а после 1959 года его производство было передано на Заволжский моторный завод.

Вопреки упорно ходящим слухам, данный двигатель разработан полностью с нуля в середине пятидесятых годов и не имел ровным счётом никакой конструктивной или технологической связи с более ранними ГАЗовскими моторами (за исключение некоторых очень незначительных деталей, вроде уплотнений или крепежа).

Мощность его варьировалась от 70 л.с. в самой ранней версии до 85 л.с. в поздней экспортной, но наиболее распространённый вариант имеет 75 л.с.

Отличительные внешние особенности — квадратный впускной коллектор под однокамерный карбюратор, две отдельные крышки коробки толкателей, четырёхлопастной отштампованный из стали вентилятор системы охлаждения, «длинный» генератор постоянного тока, бензонасос с прозрачной стеклянной колбой.

Как ни странно это может показаться, данный двигатель является лишь непрямым предком последующих двигателей «Волги», поскольку при переходе от него к моторами «24-го» семейства и далее в конструкцию и технологию производства агрегата было внесено такое количество изменений, что считать их модификациями одного двигателя можно лишь с огромной натяжкой. В сущности, неизменными при этом остались лишь размерность цилиндро-поршневой группы и общая архитектура двигателя. Всё остальное отличается, и весьма сильно, несмотря на взаимозаменяемость многих узлов в сборе (к примеру, ГБЦ от мотора ГАЗ-24 ставится на блок 21А в сборе, но по конструкции полностью отличается от родной «21-й» головы).

После 21А эволюция двигателей данного семейства пошла по двум совершенно различным ветвям.

Первая из них — это двигатели Ульяновского моторостроительного завода (УМЗ), которыми до сравнительно недавних пор комплектовались автомобили УАЗ. Именно они являются прямыми потомками «21-вого» двигателя, причём первые из них отличались от исходника лишь незначительно, в частности — полнопоточным масляным фильтром вместо двухступенчатой системы очистки. И в дальнейшем развитие двигателей этой ветви (451, 414, 417) шло по пути незначительных модификаций, без глобальных изменений при переходе от одной модели к другой. Тем не менее, эти изменения накапливались, пока в конечном итоге не привели к появлению на свет качественно иного двигателя. УМЗ-421 за счёт большего диаметра поршней имел рабочий объём 2,89 л и более подходящие для внедорожника характеристики.

Совершенно по другому пути пошло развитие моторов Заволжского моторного завода, до недавнего времени устанавливавшихся на автомобили ГАЗ — там от «21-вого» агрегата осталась лишь общая схема, по конструктивным и технологическим же решениям более поздние двигатели ЗМЗ полностью от него отличаются.

Среди них:

Underthehood2_500px

  • 24Д и 2401 — силовые агрегаты ГАЗ-24 и 24-01, выпускавшиеся с 1969 года по 1985. Мощность 95 и 85 л.с. соответственно, отличаются степенью сжатия и используемым топливом. Основное внешнее отличие от более поздних моторов — расположенная высоко на головке блока «помпа» системы охлаждения, с характерным «рогом» для шланга сверху на ней. От 21А отличаются внешне коллектором скруглённой формы под двухкамерный карбюратор, пластмассовым шестилопастным вентилятором, полнопоточным масляным фильтром, смонтированным прямо на блоке слева, генератором переменного тока, бензонасосом с цельнометаллическим корпусом.

3102_forkam_4022

  • 4022.10 — силовой агрегат «Волги» ГАЗ-3102 выпуска 1981-1994 годов. Форкамерный, 102 л.с. Этот мотор стоит особняком среди всех остальных в семействе и явно заслуживает отдельного рассказа (см. статью о ГАЗ-3102). Внешне полностью отличается от других моторов семейства, имеет литую алюминиевую крышку головки блока, которую сложно с чем либо перепутать.

ZMZ-402

  • 402.10 и 4021.10 — силовые агрегаты ГАЗ-24-10 с 1985 года, ГАЗ-31029, ГАЗ-3102 после 1994 года, а также части ГАЗ-3110, некоторых ГАЗ-31105 самого раннего выпуска и ГАЗелей. Мощность — 98 л.с. Главное внешне отличие — низко расположенная на блоке цилиндров «помпа» с уходящими вбок отростками под шланги.

Сходства между ними явно больше, чем различий, так что будет вполне допустимо рассмотреть их в какой-то степени совместно, лишь время от времени заостряя внимание на принципиальных отличиях. Тем более, что по сути вся эта линейка двигателей представляет собой последовательные этапы модернизации одной и той же конструкции с постепенным повышением её характеристик и внесением в неё различных изменений и усовершенствований (402-й мотор из этой линии несколько выбивается, так как по сути был «дежурным обновлением» массового 24-того с использованием отдельных конструктивных решений уже существующего малосерийного 4022.10, то есть, по сути сознательным шагом назад, а не вперёд).

Сразу отмечу, что здесь мы ограничимся рассмотрением лишь двигателей, принадлежащих к этому семейству. Малосерийные варианты «Волги» с V8, импортными шестёрками и дизелями мы затрагивать не станем — для них будет свой раздел.

Конструктивные особенности

Что же представляли собой волговские двигатели с конструктивной точки зрения ?

ZMZ-24_engineБлок цилиндров — отливка из алюминиевого сплава, полученная литьём в кокиль у двигателей 21А и УМЗ и литьём под давлением у 24 и далее. Очень лёгкий — на 5 кг легче, чем чугунный блок куда более компактного по размерам двигателя «Жигулей». Термически обработан и пропитан специальной смолой для заполнения микропор и повышения герметичности.

Стоит отметить, что ГАЗ в своё время сумел избежать «детских болезней» принципиально новой конструкции при её освоении в массовом производстве, чему, вероятно, способствовала тщательная и длительная доводка мотора перед запуском в серию — из-за этого тогда даже пришлось несколько месяцев комплектовать серийные «Волги» ГАЗ-21 форсированными моторами от «Победы».

А когда в середине шестидесятых годов готовился к выпуску двигатель для ГАЗ-24, под него на Заволжском моторном была разработана новая, высокопроизводительная технология отливки блоков цилиндров по давлением, применённая для этого впервые в мировой практике, что позволило ощутимо повысить объёмы выпуска двигателей.

На момент своего появления в середине пятидесятых годов это был один из весьма немногих массовых моторов с алюминиевым блоком цилиндров в мире (сегодня их уже 85% от мирового выпуска). Алюминий не только легче, чем чугун, примерно на 60% — он ещё и обладает почти вдвое большей удельной теплоёмкостью и более чем вдвое большей теплопроводностью (то есть, быстро прогревается и медленно остывает), а также лучшими литейными качествами, позволяя получать детали с более тонкими несиловыми частями для экономии материала и дополнительного снижения веса.

Хотя сама по себе такая конструкция была известна довольно давно — например, алюминиевый гильзованый блок довоенные немецкие автомобили марки Wanderer — к середине пятидесятых двигатели с алюминиевыми блоками имели очень небольшое распространение, в основном на малосерийных представительских или спортивно-гоночных машинах, например — двухлитровый четырёхцилиндровый мотор Ferrari Lampredi 500 или V8, устанавливавшийся на Roll-Royce Silver Cloud. Из относительно массовых моделей тех лет с алюминиевыми двигателями можно назвать пожалуй лишь Alfa Romeo Giulietta 1954-1965 годов и BMW 502 1954-1958.

Американская компания General Motors также экспериментировала с алюминиевыми двигателями с самого начала пятидесятых годов — в частности, именно один из ранних прототипов алюминиевого V8 стоял на известном концепт-каре Харли Эрла 1951 года. В 1956 году — когда двигатель «Волги» уже готовился к массовому производству — начались работы над серийным образцом. Однако появившийся в 1961 модельном году серийный двигатель 215 V8 оказался проблемным: его преследовали постоянные проблемы с перегревом и пробоем прокладок головок блока, а сама алюминиевая отливка блоков была низкого качества, с большим количеством пор.

В результате уже к 1963 году GM пришлось отказаться от использования алюминия в блоках своих массовых моторов (алюминиевый картер двигателя остался у Chevrolet Corvair, но цилиндры были чугунные, съёмные, как у «Запорожца»), поставив крест на десятилетии дорогостоящих опытно-конструкторских работ. Возврат к этому материалу произошёл лишь в начале семидесятых, и вновь — с катастрофическими последствиями для надёжности, хотя уже и несколько .

Производственная документация и оснастка на 215-й мотор впоследствии были проданы англичанам из фирмы Rover, которые довели силовой агрегат и технологию его производства до ума, после чего ставили его на самые разные автомобили — от спорткаров MG до «джипов» LandRover — до самого 2006 года. Кстати, именно одну из модификаций этого силового агрегата (3,9 литра, инжектор) в своё время ставила на «Волги» НАМИ и нижегородская фирма «Техносервис».

В 1961-63 годах алюминиевый мотор — рядную шестёрку в 225 кубических дюймов (3,7 литра) — предлагал Chrysler. Алюминиевый 225-й двигатель был выпущен ограниченным тиражом — всего 52 000 штук, и предлагался в виде опции. У него были несъёмные чугунные гильзы, непосредственно залитые в блок. Они его и сгубили: со временем из-за разницы в коэффициентах расширения материалов они отслаивались и блок терял герметичность. Кроме того, из-за состава используемых сплавов отмечалась повышенная коррозия при использовании в системе охлаждения воды.

В том же 1961 году свои алюминиевые двигатели представила и малоизвестная у нас компания AMC (см. также о них на английском языке) — и… тоже отказалась от них уже в 1964 по сути по тем же причинам — чувствительность к перегреву, коррозия и преждевременный выход двигателей из строя из-за разницы в электродных потенциалах и коэффициентах расширения алюминиевого блока и чугунных головки и гильз, а также — высокая стоимость производства. За ними последовали BMW (1961), Reliant (1962), Hillman (1963), Honda и другие.

Тем не менее, только на ГАЗ-е из алюминия делали даже массовые двигатели грузовиков ГАЗ-53 («Москвич» тоже освоил выпуск алюминиевых двигателей для своих легковушек в конце шестидесятых годов, которое вскоре было передано на Уфимский завод авиамоторов). Причём очень сложно отнести это на счёт дороговизны алюминия на Западе и дешевизны в СССР, так как Советский Союз, как раз, сильно отставал от тех же американцев в его производстве (в середине шестидесятых 60% мирового производства алюминия приходилось на США), к тому же алюминий всегда был и остаётся важным стратегическим сырьём, основным потребителем которого является авиация.

Так что, видимо, причина была всё же в другом: американские двигатели рассчитывались на выпуск в количестве сотен тысяч и миллионов, а при этом основную роль играли вопросы технологичности крупносерийного массового производства. Расточить цилиндры в отливке чугунного блока на станке было, естественно, куда проще и и технологичнее, чем отдельно изготавливать блок и чугунные гильзы с довольно жёсткими допусками, а потом вручную собирать их. Видимо, такая конструкция просто плохо вписывалась в ориентированную на количественные показатели американскую систему производства, обходясь в рамках неё чрезмерно дорого и не вызывая у производителей желания доводить конструкцию и технологию производства алюминиевых двигателей до ума. Ведь машины отлично покупали и с чугунными.

При этом технические и эксплуатационные преимущества алюминиевого блока американские конструкторы понимали не хуже других: недаром в начале семидесятых годов GM так ухватилась за заведомо недоведённую технологию, позволявшую избавиться от тех самых гильз и ощутимо сэкономить на этом (см. ). А вот ГАЗ, с его меньшими масштабами выпуска мог позволить себе использовать менее технологичные «на потоке» и сравнительно дорогие, но более технически совершенные конструктивные решения — как и европейские производители, использовавшие для своих двигателей алюминиевые гильзованные блоки, такие, как Rover, Jaguar, Hillman, BMW.

Нижняя часть блока играет роль верхней части картера, верхняя — рубашки охлаждения цилиндров.

В блок посажены чугунные «мокрые» гильзы, с фиксацией по верхнему торцу — у двигателей 21А, УМЗ и форкамерного 4022, нижней — у 24 и 402. Такая конструкция обеспечивала возможность капитального ремонта двигателя без использования станочного оборудования, заменой гильз вместе с поршнями на ремонтные. У некоторых модификаций сами гильзы также имели в верхней части короткую вставку из специального кислотоупорного чугуна.

Лёгкие поршни из закалённого алюминиевого сплава с высоким содержанием кремния имеют стальные терморегулирующие вставки и три кольца — два компрессионных, одно маслосъёмное, составленное из четырёх частей. Пальцы плавающие, не закреплённые ни в шатуне, ни в поршне. Шатуны кованые стальные, со стержнями двутаврового сечения.

Коленчатый вал — из высокопрочного чугуна, пятиопорный. Шатунные и коренные подшипники — со сменными вкладышами: сталебаббитовыми у мотора 21А и старых моделей УМЗ, сталеалюминиевыми у 24 и далее. Крышки коренных подшипников — алюминиевые у 21А и ранних УМЗ, из ковкого чугуна у более поздних моторов. Передний конец вала уплотнён резиновым сальником, задний — сальниковой набивкой из асбестовой нити (на поздних УМЗ вместо неё стоит обычный сальник).

Сальниковая набивка — это уплотнение отверстия в торце блока цилиндров, через которое проходит задняя коренная шейка коленчатого вала. Сама по себе она имеет вид шнурка с рисунком плетения «ёлочкой», сплетена из асбестовой нити со специальной пропиткой и графитированием (на совсем музейных, ещё довоенных и первых послевоенных моторах могла быть даже из хлопчатобумажных нитей с пропиткой белым воском).

При сборке двигателя этот шнурок укладывается с натягом в специальную кольцевую канавку в постели коренного подшипника на блоке цилиндров и в держателе набивки, после чего набивка обжимается по размеру шейки, образуя колечко сальника. Когда картер заполняется маслом, набивка впитывает некоторое его количество, от чего слегка разбухает и плотно охватывает шейку коленвала, удерживая масло внутри.

nabivkaНабивка aka rope rear main crankshaft oil seal была практически на всех американских моторах эпохи 1940-х — 60-х годов и на многих 1970-х — 80-х. До 1940 года часто не было и её, присутствовал лишь маслоотражатель (oil slinger) — стальной диск на конце вала, который просто именно что, отражал вытекающее из двигателя масло, когда тот работал, отбрасывая его обратно в картер за счёт центробежной силы.

На двигателях ГАЗ набивка появилась в конце тридцатых вместе с документацией на крайслеровскую рядную шестёрку (в варианте Dodge D5). Примерно с 1959 года «Шевроле» стал ставить на некоторые новые двигатели неопреновый разрезной сальник, но ещё в конце семидесятых rope seal был достаточно распространён, например, на фордовских 302 V8. Mercedes-Benz использовал набивку в некоторых из своих двигателей до 1990-х годов. Эта набивка (каталожный номер A0019971241) подходит и на моторы ЗМЗ вместо штатной, с небольшой «доработкой напильником».

Когда эти машины были новыми, набивка в их двигателях работала в целом адекватно, и ощутимо подтекать начинала лишь по мере естественного износа, после длительного простоя без проворачивания коленвала двигателя, либо как результат постоянного и ну очень уж жгучего отжига.

На изношенных и просто старых моторах она подтекает практически гарантированно, причём течь существенно усугубляется при наличии избыточного давления картерных газов (вследствие износа цилиндро-поршневой группы) и неработающей вентиляции картера — правда, в этом случае масло может выдавливать из мотора и другими путями. Замена набивки обычно требует частичной разборки двигателя.

GRM_GAZ-24Головка блока цилиндров также выполнена из алюминия, в неё запрессованы направляющие втулки (8) из металлокерамики (металлографитная порошковая композиция) и сёдла клапанов из тугоплавкого легированного чугуна (7). У двигателя 24Д / 402 высота головки составляет 94,4 мм (под бензин марки АИ-93), у 2401 / 4021 — 98 мм (А-76). Компоновка головки и конфигурация каналов в ней не вполне оптимальные — пропускная способность ограничена из-за выраженного выступания в канал направляющей клапана, на высоких оборотах наполнение цилиндра несколько ухудшается. Однако такая ситуация вполне стандартна для нижневальных двигателей со штанговым приводом клапанов, и по меркам этой конструктивной схемы пропускная способность впускных каналов достаточно неплохая.

402_inlet

Разрез ГБЦ мотора ЗМЗ-402.10 по впускному…

402_exhaust

…и выпускному клапану. Фото © Mortis.

Справа на ГБЦ расположены один над другим алюминиевый впускной (по заводской терминологии — впускная труба) и чугунный выпускной коллекторы, так, что выпускной коллектор подогревает впускной, улучшая испарение топлива и смесеобразование. У двигателя 21А впускной коллектор имел прямоугольное сечение каналов; на 24 появился новый, с более совершенным с точки зрения газодинамики эллиптическим профилем.

Распределительный вал расположен слева в приливе блока цилиндров, привод осуществляется через малошумную текстолитовую шестерню, находя­щуюся в зацеплении с шестерней ко­ленчатого вала (если бы стояла стальная — двигатель был бы непереносимо шумным). Его кулачки через короткие толкатели приводят в действие дюралевые штанги (5), передающие усилие на коромысла (3), которые качаются на установленной на головке блока общей оси (конструкция, характерная в большей степени для моторов европейской школы, у американских двигателей обычно каждое коромысло установлено на отдельном пальце, что дешевле и проще, но уступает по надёжности схеме с коромыслами на общей оси). Клапана (6) расположены в головке вертикально в ряд. Диаметр их по тарелке: у 21А впускной — 44 мм, выпускной — 36 мм; у 24Д и 2401 впускной — 47 мм, выпускной — 36 мм; у 402 впускной — 47 мм, выпускной — 39 мм. Диаметр стержней клапанов одинаков у всех моторов семейства — 9 мм.

На моторах 21А и ранних выпусках 24 маслоотражательные колпачки (в обиходе называемые грибками или зонтиками) были только на впускных клапанах, они устанавливались именно на сами клапана (на их стержнях для них были специальные проточки). Позднее появились более сложные и совершенные маслосъёмные колпачки сальникового типа (с пружинкой, 1 на рисунке), которые устанавливались на направляющие втулки клапанов, но всё ещё только впускных клапанов. У 402-го двигателя они стоят уже на всех клапанах.

Кроме того, на 402 появились двойные клапанные пружины, которые были призваны повысить надёжность узла — при разрушении внешней пружины внутренняя удерживала клапан на месте, предотвращая дальнейшее повреждение мотора.

Такова названая заводом официальная причина, неофициальная же — в том, что в своё время смежники ГАЗа просадили качество одинарных пружин, отчего они и стали ломаться, так что потребовалась их замена на двойные. В любом случае стоит отметить, что клапанные пружины на этих моторах и изначально-то обычно слишком слабы (видимо, завод таким образом пытался предупредить повышенный износ распредвала и передаточных звеньев ГРМ при недостаточной подаче масла или его низком качестве, снизив усилия в зоне их контакта; кстати, если пружины планируется заменить на более сильные в порядке тюнинга — в двигатель станет обязательно лить только хорошее масло, имеющее высокие противоизносные характеристики — с соответствующими изменениями во всех остальных системах — уплотнениях, фильтрации масла и т.д.), а в процессе эксплуатации ещё и садятся, что ощутимо сказывается на мощности и приемистости.

Также у оси коромысел ЗМЗ-402 появились две дополнительные стойки по краям (24-1007107), положительно сказавшиеся на жёсткости конструкции.

pic-106У форкамерного двигателя 4022 полностью своя головка блока, с тремя клапанами на цилиндр (всего 12 клапанов): помимо двух обычных, впускного и выпускного, в ней имеются дополнительные клапана, через которые обогащённая смесь из третьей камеры карбюратора подаётся в форкамеры камер сгорания, вырывающийся из которых факел горячих газов осуществляет воспламенение основного заряда обеднённой горючей смеси. Привод этих дополнительных клапанов осуществляется от коромысел впускных (см. рисунок).

Смазка двигателя осуществляется под давлением, создаваемым расположенным в картере шестерёнчатым насосом, который имеет общий с прерывателем-распределителем системы зажигания привод от распределительного вала через шестерню. Масло подаётся под давлением к коренным и шатунным подшипникам коленчатого вала, подшипникам распределительного вала, упорным подшипникам коленчатого и распределительного валов, втулкам коромысел и верхним наконечникам штанг толкателей. Пара «цилиндр-поршень» смазывается разбрызгиванием через отверстия в шатунах.

У двигателей 21А и старых моделей УМЗ фильтрация масла была двухступенчатой: всё масло, проходящее через систему, попадало только в фильтр грубой очистки с металлическими пластинами, а фильтр тонкой очистки со сменным картонным элементом был подключён параллельно масляной магистрали, так что через него при каждом обороте проходило лишь сравнительно немного масла; видимо, конструкторы опасались, что при определённых условиях масляный нанос не сможет «продавить» через картонный фильтр тогдашние масла с их низкими эксплуатационными качествами из-за большого внутреннего сопротивления и в двигателе возникнет масляное голодание, что куда опаснее плохой очистки масла.

При такой системе фильтрации в масле достаточно быстро накапливались загрязняющие частицы — фильтр грубой очистки задерживал лишь самые крупные из них, а неполнопоточный фильтр тонкой очистки лишь замедлял процесс накопления загрящнений, а не предотвращал его. Это и предопределяло очень небольшой интервал между заменами масла — всего 2…3 тыс. км. С современными моторными маслами, содержащими диспергирующие и моющие присадки, такая система вообще нормально не работает — фильтр грубой очистки просто перестаёт что либо отфильтровывать, а фильтр тонкой очистки — быстро забивается, так что масло начинает идти в обход него практически без очистки.

У ГАЗ-24 и далее фильтрация масла полнопоточная — всё масло в системе при каждом обороте проходит через фильтр тонкой очистки со сменным бумажным элементом, за исключением режима прогрева, когда густое холодное масло направляется в обход фильтра за счёт перепускного клапана.

Привод масляного насоса в моторах семейств 24 и 402.

Ещё одно отличие — в приводе масляного насоса: у 21А и УАЗ-ов промежуточный валик, передающий вращение от распредвала на масляный насос, соединяется с валом масляного насоса через соединение типа «шип-паз», а у 24 и далее — через простой шестигранник (8 на чертеже). УАЗ-овцы утверждают, что шестигранник этот иногда срезает — впрочем, для этого, видимо, необходим брак самого валика.

Кроме того, на ГАЗ-24 и некоторых УАЗ-ах появился масляный радиатор для дополнительного охлаждения масла при тяжёлых условиях эксплуатации и в жару. Кстати, есть мнение, что при работе на современных маслах, с их более высокой температурной стабильностью, он в большинстве случаев фактически не нужен, а порой и напрямую вреден, и его использование оправдано лишь при действительно тяжёлых условиях эксплуатации — постоянно по пробкам, с прицепом и т.д.

Система охлаждения всех волговских нижневальных моторов — жидкостная, закрытого типа, в общем стандартная по своему устройству, но с целым рядом нюансов в зависимости от модели.

zmz-24_cooling_systemУ моторов 21А и 24 насос системы охлаждения монтировался на головке блока и в расчёте на использование воды в качестве охлаждающей жидкости смазывался через пресс-маслёнку Литолом. С апреля 1975 года в систему добавили расширительный бачок и стали на заводе заполнять её антифризом. Охлаждение блока цилиндров происходило преимущественно аз счёт разности температур (термосифон).

ZMZ-402_cooling_systemНа 4022 появилась, и позднее перешла на 402, «помпа», установленная на блоке цилиндров и смазываемая самой охлаждающей жидкостью, что полностью изменило работу системы охлаждения: у 24-ого мотора охлаждающая жидкость циркулировала под давлением от насоса только внутри головки блока, охлаждение же гильз цилиндров было термосифоным — горячая жидкость поднималась наверх, холодная опускалась вниз; у 4022 и 402 же охлаждающая жидкость циркулирует под давлением как через ГБЦ, так и через блок цилиндров, причём для того, чтобы компенсировать большую эффективность работы системы в непосредственно близости от насоса — в протоках вокруг первого цилиндра, при недостаточной вокруг наиболее отдалённого от него четвёртого, были изменены диаметры отверстий в прокладке ГБЦ — в районе первого цилиндра они были уменьшены, а в районе последнего — добавлены дополнительные.

К сожалению, практически на всех моторах данного семейства сохранялся фундаментальный недостаток системы охлаждения — постоянное принудительное охлаждение радиатора вентилятором, посаженным на вал помпы. Казалось бы — предельно просто и надёжно, но в данном случае именно эта простота оборачивается ощутимыми проблемами в эксплуатации.

Так как обороты помпы ограничены (при превышении ими определённого предела в прокачиваемой через неё жидкости начинается процесс кавитации, быстро приводящий к выходу узла из строя), посаженный на её вал вентилятор тоже оказывается весьма тихоходным, что значительно снижает его эффективность. Как следствие — радиатор очень большого объёма, призванный обеспечить приемлемый температурный режим двигателя в любых климатических и погодных условиях, и довольно ощутимые потери мощности на привод вентилятора, даже тогда, когда он совершенно не нужен и двигатель приходится утеплять «намордником», чтобы не допустить его переохлаждения (некоторые водители на зиму вообще снимали крыльчатку, или ампутировали часть лопастей у разборной).

Использованная на ранних 24-х двигателях конструкция с автоматически отключаемым электромагнитной муфтой вентилятором, к сожалению, решала проблему лишь отчасти — расположение вентилятора на валу помпы сохранялось — да и от неё в скорости отказались из-за проблем с надёжностью муфты. То же касается и используемой на некоторых двигателях УМЗ вискомуфты , с поправкой на ещё более низкую надёжность. Применённая на ГАЗелевском ЗМЗ-4025.10 крыльчатка с приводом через не связанный с валом помпы шкив, увы, тоже была по сути полумерой — объём радиатора удалось уменьшить, но проблема постоянного принудительного охлаждения осталась.

Наиболее радикальное решение данной проблемы в современных условиях — установка электровентилятора и радиатора уменьшенного объёма (от 3110 или иномарок).

Система питания по мере эволюции моторов семейства менялась, пожалуй, в наибольшей степени.

Самые ранние моторы 21А снабжались ещё победовским однокамерным карбюратором К-22И. Около 1960 года на части машин появился совершенно новый, но тоже однокамерный К-105, затем — его дальнейшие модификации, К-124 и К-129. Последний до сих пор выпускается в запчасти для старых УАЗ-ов под обозначением К-131 (различия минимальны).

На ГАЗ-24 начали ставить двухкамерный карбюратор К-126Г, являющийся модификацией карбюратора, уже применявшегося к тому времени на двигателях «Москвичей» и ГАЗ-53 и унаследовавший часть конструктивных решений у однокамерного москвичёвского К-59. Это простая, надёжная машинка, полностью лишённая каких либо электронных или пневматических «приблуд», но при технической исправности и правильной настройке обеспечивающая вполне приемлемую работу двигателя.

На 402-м моторе появился новый карбюратор , который был сложнее и несколько современнее по конструкции, и при этом не имеет существенных эксплуатационных преимуществ в сравнении с К-126 (Г, ГМ, …). Он был спроектирован таким образом, чтобы практически на всех режимах работы до возможного предела обеднять топливо-воздушную смесь, что позволило вписаться в новые экологические нормативы. Кроме того, были внедрены автономная система холостого хода (АСХХ) и экономайзер принудительного холостого хода (ЭПХХ).

Однако новый карбюратор оказался очень чувствителен к точности изготовления и регулировки: малейшие технологические отклонения элементов дозирующей системы от нормативных параметров в процессе производства, равно как и неквалифицированная регулировка, приводили к излишнему обеднению смеси и неустранимому без «доработки напильником» нарушению работы двигателя. Его работа на разгонных режимах оказалась неустойчивой и сопровождалась резкими «провалами» тяги. К этому добавлялся целый ряд конструктивных недоработок, в частности, неудачный привод воздушной заслонки, который был устроен таким образом, что для того, чтобы её прикрыть, необходимо нажать предварительно на педаль газа — попытка сделать это без нажатия педали могла привести к поломке привода. Последнее неудобно не только с точки зрения обычной эксплуатации, но и (с современной точки зрения) тем, что на такой карбюратор невозможно корректно установить систему автозапуска с брелока. Кроме того, к девяностым годам основательно просело качество изготовления.

К середине девяностых К-151 «без буквы» сменила его модернизированная версия — К-151С, наконец-то доведённая до мало-мальских пригодного для нормально эксплуатации вида. Значительным изменениям, в частности, были подвергнуты воздушный тракт и дозирующая система, форсунка ускорительного насоса стала работать на обе камеры, появился плавный бесступенчатый привод воздушной заслонки. Главное — работа карбюратора стала удовлетворительной даже при резких переходных режимах («тапка в пол»), а надёжность — существенно повысилась. Небольшое снижение макимальной мощности оказалось воплне приемлемой платой за доработки. При этом часть машин с ЗМЗ-402 продолжала оснащаться и модернизированным К-126ГМ, с увеличенным до 26 мм диффузором вторичной камеры, что дало аналогичный К-151 прирост мощности.

Поясняю, почему более современный по конструкции К-151 ничем не лучше «устаревшего» К-126. Все основные конструктивные решения карбюраторов, направленные на повышение основных характеристик автомобиля — приемистости, экономичности, надёжности и лёгкости пуска, и так далее — даже в рамках советского автопрома были реализованы уже в шестидесятые годы. Верхом развития отечественных массовых карбюраторов в этот период стали тот самый К-126 (ЛенКарЗ) и лицензионный жигулёвский «Вебер» (ДААЗ).

Начиная с семидесятых годов главной задачей разработчиков стало «вписать» двигатель в постоянно ужесточающиеся нормы по вредным выбросам, для чего моторы ощутимо «придушили», а в их конструкцию стали вводить сложные и часто бесполезные, а порой и напрямую вредные с точки зрения непосредственно работы двигателя, дополнительные системы, что коснулось и карбюраторов, которые постепенно стали превращаться в опутанных проводами и шлангами вакуумных приводов электромеханических монстриков. Как известно, эта линия развития оказалась в целом тупиковой: никакие конструктивные ухищрения не позволяли одновременно добиться высокой экономичность, низкого уровня вредных выбросов в течение длительного срока эксплуатации без регулировки и высоких динамических качеств. Полноценным решением проблемы в такой её постановке (именно с учётом экологических требований) оказался лишь переход на впрысковую топливную аппаратуру.

До СССР эта волна докатилась ближе к концу семидесятых — началу восьмидесятых годов, следствием чего стало появление новых жигулёвских карбюраторов типа «Озон» (с 1980, также ставились на «Москвичи») и «Солекс» (с 1982), а также — волговского К-151, разработанного на ЛенКарЗ-е. Главные их отличия от предшественников — обеспечение работы двигателя преимущественно на обеднённой топливной смеси с целью снижения тех самых выбросов и (очень небольшого) повышения экономичности, а также — наличие так или иначе реализованных автономной системы холостого хода (АСХХ) и экономайзера принудительного холостого хода (ЭПХХ) с электронным управлением (исключение составляет «Солекс», у которого АСХХ отсутствует, хотя на этапе разработки она предусматривалась).

Ни то, ни другое, ни третье не даёт никаких радикальных преимуществ по сравнению с более ранними конструкциями с точки зрения основных эксплуатационных качеств автомобиля (и на практике на большей части автомобилей часть из этих систем вообще отключена). Выигрыш в экономичности при реальной эксплуатации может быть и есть, при условии идеальной работы всех систем карбюратора, добиться которого не так то просто с учётом качества современных запчастей — но он копеечный, на уровне потерь от неправильного давления в шинах или аэродинамического сопротивления открытых окон. Экологические стандарты семидесятых-восьмидесятых годов уже давно устарели, а в установленные для старых машин нормативы вполне вписывается и хорошо отрегулированный К-126. Зато на стороне карбюраторов предыдущего поколения — конструктивная простота  и вытекающая из неё надёжность работы.

Вывод, на мой взгляд, очевиден — если на машине стоит К-126 (Г, ГМ), менять его на К-151 (С) смысла нет, а стоит как следует перебрать и настроить (см. ), чтобы получить примерно тот же (или даже лучший) результат, что и при замене на новый из магазина. И уж тем более не на жигулёвские, они ни по пропускной способности, ни по температурному режиму работы не подходят к вологовскому мотору, поэтому расход топлива с ними выше, а динамика — хуже, что испытаниями в Лаборатории испытаний двигателей Нижегородского техни