Часть 4. Подбор деталей и посильный тюнинг

4.1 Подбор деталей

Мне кажется что это самая долгая и нудная фаза капитального ремонта любого двигателя. Поиск и подбор необходимых запчастей, а также их доработка занимают очень много времени. Надеюсь что читающие этот опус потратят времени уже меньше. Для этого я свел в один список наименование и количество необходимых запчастей для капремонта двигателя ГАЗ-21 и его модификаций (УМЗ-414, 451М, 417, 4178).

Начну от центра к периферии.

БЛОК ЦИЛИНДРОВ
Датчик давления масла М-412 ММ9
Кольцо уплотнит. гильзы УАЗ - 4 шт
Прокладки двигателя набор 7 шт 469-1000-РК
Прокладка поддона (резинопробковая) 21-1009072/73А
Прокладка боковой крышки (короб толкат.) пробк ГАЗ 20-1002116-А - 2 шт
Крышка толкателей в сборе с трубкой вентиляции
Крышка распределительных шестерен в сборе 21-1002058Б
случайно по объяве нашел за 8 уе. В целом состояние нормальное, но сальник надо менять.
Передний сальник коленвала с отражателем в сборе 21-1005032 (55х80х10)
Прокладка двигателя 4-ка (левая и правая) УАЗ 21-1005163 - 2 шт
Краник сливной 1/4 сливной водяной рубашки
Шпильки ГБЦ УМЗ-417 12 мм - 10 шт
Шайбы под гайки ГБЦ - 10 шт
Гайки ГБЦ М12х1 - 10 шт

СЦЕПЛЕНИЕ
Сцепление УАЗ LUK корзина+диск 625 2339 09
Вилка сцепления
Шаровая опора вилки сцепления с болтом М10 х 1 х 32.
Шланг смазки выжимного
Кронштейн масленки выжимного подшипника
Болт М10 х 35 крепления картера к блоку нижний - 4 шт
Шайба пружинная М10 - 4 шт
Болт М10 х 28 крепления картера к блоку верхний - 2 шт
Болт М12 х 35 крепления картера к блоку - 2 шт
Шайба пружинная М12 - 2 шт
Усилитель картера сцепления прав. 21-1601264
Усилитель картера сцепления лев. 21-1601265
Болт М8 х 30 крепления усилителя к картеру сцепления - 4 шт
Болт М10 х 32 крепления усилителя к блоку - 4 шт

КОЛЕНВАЛ И МАХОВИК
Вкладыши коренные 24-1000102 -1 комплект
Сальниковая набивка Mercedes
Маслоотражатель коленвала 21-1005042-Б1
Вкладыши заднего подшипника 63,25 мм ВК-21-1005134-ЕР - 2 шт (ОГРОМНОЕ ЧЕЛОВЕЧЕСКОЕ СПАСИБО Адилю Мехмандарову за эти вкладыши, прислал аж из Азербайджана!!)

Коленвал прошлифован под ремонтный размер. Кореннные шейки -0,75, шатунные -0,25. Соответственно потребуются вкладыши ремонтного размера 0,75 коренные и 0,25 шатунные. Ширина вкладышей коренных подшипников разная: вкладыши первого (переднего), второго, третьего и четвертого подшипников имеют ширину 30,5 мм, а пятого (заднего) - 39,5 мм. (после 1964 г. все коренные вкладыши делались одинаковые 30,5мм). Все коренные вкладыши имеют кольцевую канавку для непрерывного питания маслом шатунных шеек коленчатого вала, совпадающую с отверстием в коренной шейке. Верхние вкладыши всех коренных подшипников имеют посередине отверстие, через которое из канала в блоке подводится масло к подшипникам; в нижних вкладышах этого отверстия нет. Вкладыши заднего коренного подшипника, кроме того, имеют еще вторую кольцевую канавку, расположенную вблизи заднего торца. Назначение этой канавки - сбор и отвод масла, вытекающего из подшипника, и тем самым облегчение условий работы заднего сальника коленчатого вала. Из канавки масло отводится в картер через отверстие в нижнем вкладыше и совпадающее с ним отверстие в крышке подшипника. Начиная с ГАЗ-24 вкладыши заднего коренного не имеют второй канавки и отверстия для сброса масла. Вот оно объяснение того что с Волги капает масло. Так что я решил найти родные 21-е вкладыши хотя бы на самую нагруженную 5 шейку. Остальные поставлю от 24-ки (шириной 25.5 мм). Они хоть на 5 мм поуже, но по замкам подходят, да к тому же у 24-х материал попрочнее 21-х. Можно поставить весь комплект 24-х, но придется перебивать замки на последней 5 шейке, иначе на вкладышах не совпадают масляные канавки.

Если же у кого возникнет желание поставить все же широкие вкладыши, а в продаже 21-х нет, то можно купить комплект вкладышей ГАЗ-51,52. Да в общем 51 и 52 это одно и то же. Причем в комплекте 8 вкладышей (4 пары) и 3 размера коренных по ширине. Самый первый как 21е четыре, самый последний как 21й последний но пошире. (ножовкой можно отрезать лишнее до ширины 39,5 мм, остальное сточить напильником) средние вкладыши как 24кины - узкие. Если хочется чтоб везде стояли широкие, то потребуется 4 комплекта. Из них извлекаем 4 пары вкладышей первых шеек и пару последней шейки. Однако это будет дороговато. Мой консультант по покупкам (жаба) сказала мне КВА! Шатунные вкладыши к родным шатунам подойдут 24-е.

Болт M8 х 14 крепления шкива КВ - 3 шт
Шайба пружинная М8 - 3 шт
Болт M6 х 12 держателя сальника - 6 шт
Шайба пружинная М6 с зубцами - 6 шт
Прокладка заднего коренного подшипника (4-ка) левая и правая 1+1 шт


РАСПРЕДВАЛ
Болт М8 х 20 упорного фланца распредвала
Распредвал дв.402
По распредвалам - спорный вопрос. На сколько я осведомлен, штатные распредвалы УМЗ417,ЗМЗ24,402 абсолютно одинаковы по геометрии кулачков. Я специально в сети искал различия этих РВ. Кто пишет что кулачки другие, кто пишет что одинаковые. Вопрос "чем отличаются?" неоднократно задавался в нескольких ФАКах и даже ЗАВОДЧАНЕ отвечали, что РАЗНИЦЫ НЕТ. Разница есть только в материале (чугун для РВ УМЗ, а стальная ковка для ЗМЗ) и УСЁ! ИМХО ощущения типа "поставил РВ от 402 и сразу порвал зубилку аки Тузик тряпку" вызваны ничем иным как просто самим фактом замены РВ на новый. Никто же не менял новый 21-й РВ на новый же 402-й. По крайней мере я таких фактов не замечал. Износ кулачков никто не отменял. Да и сам я в магазе смотрел РВ 24-й и 417-й - один к одному. После этого на тему РВ я остыл и успокоился. Хотя по логике вещей РВ просто обязаны быть разными, ведь у 417,24,402 движка изменяется диаметры впускных и выпускных клапанов, а это уже обязывает изменять фазы газораспределения.
Шестерня распредвала
Шестерню распредвала купил производства ЗМЗ. Брал у официального дилера ГАЗа и ЗМЗ. Там все же меня убедили что текстолитовые уже не выпускаются, а новые (белого цвета) из карбонида или ещё из какой хрени (точное название не помню) прочнее текстолитовых и не так шумят. А типа текстолитовые делает хрен знает кто. Ну повертел я в руках её, выполнена аккуратно, ровная, отличается от тектолитовой наличием с обоих сторон ребер жесткости. Решил - возьму. Стоит 10,5 уе. Потом ради интереса зашел в другой магаз. Лежит тоже белая шестерня материал по цвету похож, но вся в заусенцах и нет ребер жесткости. Рядом лежит такая же текстолитовая - тоже вся в заусенцах. Текстолитовая 11 уе, пластмассовая - 6 уе. Надеюсь что ЗМЗ-шная отработает как надо.


ГОЛОВКА БЛОКА
Головка блока цилиндров ГАЗ-24 (можно оставить родную)
Неожиданно подвернулась по объяве за 1500 р. Что из себя представляет ГБЦ-24. Каналы круглые, впускные клапана 47 мм. Что тут можно ещё добавить. Наверное займусь полировкой впускных/выпускных каналов и камер сгорания. А вобще у меня мысль инсталлировать коллектор под штаны (2 выхлопные трубы).
Комплект пружин, тарелок, сухарей ГБЦ (сухари лучше взять новые)
Коллектор ГАЗ-24 под "штаны" (можно б/у)
Крышка отверстия водяной рубашки ГБЦ "танчик" 4024-1003082 под штуцер 1/2 дюйма!! для улучшения отопления (Газель с двигателем 402, 421, 410)
Шайбы под коллекторные гайки М10 7 шт (можно взять со старой ГБЦ)
Гайки коллекторные М10х1 ГАЗ-24 медные 4 шт
Шпильки коллекторные ГАЗ-24. 5 коротких, 2 длинные
Клапан выпускной ГАЗ-53, 3307 66-1007015 4 шт
Клапан впускной 402-1007010 4 шт
Толкатель клапана ГАЗ-24,53, ЗиЛ-130 (21-1007055) 8 шт
Сальники клапанов SM ГАЗ-53, ГАЗ-24 (24-1007036) 8 шт
Прокладка ГБЦ ГАЗ-24
Винт М6 х 16 крепления крышки коромысел 6 шт
Гайка М10 х 1 крепления оси коромысел 4 шт
Шайба диаметром 11 4 шт
Шплинт 4 х 30 2 шт
Пробка 1/8 коническая масляного канала 262531-П (со старой ГБЦ)

ПОРШНИ И ШАТУНЫ
Поршень 93 мм, палец, стопорное кольцо (ОАО Автозапчасть) 53-1004014БР - 1 комплект
Кольца поршневые SM 93 мм - 1 комплект
Поршневые кольца выбрал немецкие SM. C виду с нашими не сравнить, очень много хрома на внешней поверхности компрессионных колец, посмотрим как они себя покажут.
Шатуны в сборе 24-00-1004045-02 - 4 шт
Втулки шатуна - 6 шт (2 лишних на всякий случай)
Вкладыши шатуна 57,75 мм (0,25) ВК-241-1004057-ВР - 1 комплект

ПОДВЕСКА ДВИГАТЕЛЯ
Подушка двигателя передняя (центральная) Г-2410 20-1001020-А-АРМ - 2 шт
Гайка М8 х 1 - 8 шт
Болт М12 х 25 крепления передней опоры двигателя - 2 шт
Болт М10 х 30 крепления лапы к блоку - 6 шт
Шайба пружинная М10 - 6 шт
Шайба пружинная М8 - 8 шт
Подушка задней опоры двигателя в сборе (под КПП) 21-1001050-Б

По подбору запчастей это всё. Дополнительно лучше всего взять болтов М6, М8, М8х1, М10, М12 и пружинных шайб побольше с запасом, чтоб хватило не только на один капремонт, они и потом тоже могут пригодиться. Во время сборки двигателя наверняка список пополнится, так что это не окончательная редакция. После сборки и установки на автомобиль я выложу этот список в MS Exel с ценами и общей суммой получившейся в итоге. Файл будет доступен для скачивания, а пока только так.

4.2 Посильный тюнинг

Двигатель ГАЗ-24 (ЗМЗ-2401) в отличие от двигателя ГАЗ-21 (ЗМЗ-21) имеет мощность 85 л.с только из-за применения ГБЦ имеющей круглое сечение каналов и увеличенные впускные клапана, т.к. все остальное у него почти такое же как и у 21-го. Двигатель ЗМЗ-24Д за счет повышения степени сжатия развивает уже 95 л.с. В двигателе ЗМЗ-402 прибавляется настроенный выпуск ("штаны", резонатор-глушитель-резонатор) и выпускные клапана увеличенного диаметра (39 мм) что дает повышение мощи уже до 100 л.с. Имеющаяся у меня ГБЦ двигателя 24Д при установке на двигатель ГАЗ-21 приблизит его характеристики к характеристикам двигателя ЗМЗ-24Д. Для установки ГБЦ-24 на двигатель М21 нужно заменить все шпильки на современные УАЗовские 12 мм. Это потому что ГБЦ-24 с правой стороны по ходу движения (там где коллектор) толще 21-й из-за наличия больших каналов. Шпильки с этой стороны должны быть длиннее.

Кроме того это повлечет за собой замену коллектора. Их 4 вида.
1. Одна приемная выхлопная труба и двухкамерный карбюратор (Волга с двигателем 2401, 24Д, УАЗ с двигателем 4178).
2. Две приемные выхлопные трубы (штаны) и также двухкамерный карбюратор (только от Волги ГАЗ-24 позднего выпуска или 2410 с двигателем 402).
3. То же что и п.1 но под однокамерный карбюратор(УАЗ с двигателем 417).
4. Как и п.2 но расположение фланцев такое что масляный фильтр не мешает. Есть кронштейн для тяги привода карбюратора. Это самый лучший вариант с токи зрения настроенного выпуска (УАЗ с двигателем 421).

Если 1 и 2 вариант, то нужно двухкамерный карбюратор, что-то делать с его приводом, а во 2-м ещё и трубы гнуть по месту и ещё умудриться чтобы трубы не задели масляный фильтр.
3-й вариант - ничего не надо, даже карбюратор останется однокамерный.
4-й вариант - карбюратор двухкамерный искать и гнуть трубы.
Я за не имением такового поставил от 402-го под штаны (первый вариант ещё есть, достался мне за смешные деньги), а привод карбюратора буду ставить с тросом и гнуть трубы. Просто хочу чтоб были штаны и настроенный выпуск.

Но это ещё не все. Раз уж улучшать так улучшать. Можно улучшить характеристики двигателя ГАЗ-21 в общем и ГРМ в частности. Начну с того что заводское исполнение любой отечественной запчасти тем хуже, чем позже она выпущена. Просто я могу ради примера привести фотографии одного канала в ГБЦ который ещё не был подвергнут обработке и сразу станет ясно почему я взялся за шлифмашинку.

Всегда имеют место заусенцы, ступеньки, перепады, шершавости, неровности. Все это не лучшим образом сказывается на работе двигателя. Ведь на пути следования рабочей смеси и отработанных газов получаются завихрения за заусенцев, ступенек и перепадов (хорошо видно на фото). Соответственно ухудшается наполняемость и вентиляция цилиндров. Обращает на себя внимание и шершавая поверхность камеры сгорания. Из-за этих шершавостей, неровностей и заусенцев возникают тепловые перегрузки, неполное сгорание смеси и излишнее нагарообразование даже при работе на суперочищенном пропане. Простой пример. На какой сковороде лучше жарить, скажем, картофель? Естественно с идеально гладким дном, т.к. на шершавом будет пригарать не смотря на наличие масла. То же самое касается и камеры сгорания любого двигателя. Удаление ненужных огрехов изготовления ГБЦ помимо всего прочего будет способствовать повышению мощности двигателя, но это не есть самоцель. Главное - обеспечить наилучшие условия для работы двигателя путем снижения механических и тепловых потерь. Механические потери снижаются путем балансировки коленвала+корзины+маховика, выравнивания веса поршней и шатунов, применением хороших масел. Тепловые потери снижаются путем удаления вышеперечисленных оргехов литья ГБЦ и коллектора.

От теории - к практике!

4.2.1. Поршневая группа

Выравнивал по весу отдельно шатуны и поршни. Хоть по инструкции и есть допуск в разнице веса 4 грамма, старался вывести их в ноль. Достал я школьные химические весы и начал взвешивать поршни - разницы почти нет. Если и есть, то 0,3-0,5 г или в пределах погрешности весов. Короче ВОРОНЕЖСКАЯ ПОРШНЕВАЯ РУЛИТ!!! Шатуны взвешивал с крышками и гайками. Для облегчения поршней, на их бобышках есть специальные наплавки, их можно снимать дрелью с шарошкой.

Шатуны облегчаются так же за счёт наплавок на нижних головках. Дрелью точить не удобно, поэтому работал напильником. Шатуны подогнал по весу быстрее даже чем поршни (сталь тяжелее, снимается бОльший вес при меньших трудозатратах). Что касается технологии взвешивания, то я поступил следующим образом. В качестве противовеса изпользовал старый поршень с разными железяками чтоб был чуть легче, скажем, шатуна. Затем гирями 0,5 - 10 г выравнивал чаши весов.

Так взвешивал каждый шатун и определил самый легкий. Оставляя вес на противоположной чаше тот же что и для легкого шатуна, я брал шатун потяжелее и постепенно стачивал наплавки периодически взвешивая и сравнивая показания весов чтоб были одинаковы с легким шатуном. И так далее с более тажелыми по порядку. То же самое и с поршнями. Главное не перепутать поршни с соответствующими им гильзами.

4.2.2. ГБЦ и коллектор

1. Совмещение каналов коллекторов с каналами на ГБЦ.
В моем случае они имели расхождение почти 3 мм. Это не сложно, я сам убедился. Вкрутил коллекторные шпильки в ГБЦ. Одел на них прокладку коллекторов. Лишнее очертил маркером (нашел только черный). Окна ГБЦ подровнял под прокладку, посадил коллектор.

Обвел маркером (можно ручкой) по прокладке. Важно чтобы прокладка имела одно и то же положение как при выравнивании окон в ГБЦ так и в коллекторе. Я её приложил с учетом оттяжки вниз (как бы при установке её на двиг она должна провиснуть вниз на шпильках). Затем снял коллектор вместе с прокладкой, приложил коллектор по обведенному контуру прокладки, перевернул и очертил лишнее на плоскости, прилегающей к ГБЦ.

Затем снял шарошкой все лишнее с коллектора. Вроде нормально получилось. Ну мож где есть неточность в 0,5мм, но я старался, чтоб эта неточность учитывала направление движения смеси и выхлопных газов. Поясню на примере выпускного коллектора. Для окон в выпускном коллекторе я кое где допускал чуть бОльший размер по сравнению с окном в ГБЦ с учетом движения газов и только максимум на 0,5 мм. То же самое касается впускного только там наоборот окна в ГБЦ чуть больше. Снимал шарошкой с полукруглым носиком с помощью дрели. Причем снимал не по краю в зоне стыка, а на глубину 2-3 см, вплоть до района направляющих втулок (что-то типа глубокой воронки). Далее убрал заусенцы и выступы в самих коллекторах. Их там было навалом. Полировать каналы до блеска не стал, отговорили.

2. Полировка камер сгорания в ГБЦ.
Взял у товарища шлифмашинку с гибким валом с набором различных насадок - удобная вещь. 37000 оборотов в минуту, бормашина в зубном кабинете отдыхает. Вот тут уже нужно стремиться к идеально ровной поверхности.

При проведениии работ нужно соблюдать меры безопасности и беречь дыхательные пути и глаза от попадания алюминиевой пыли.

Летит она в разные стороны и дышать ей лучше не надо, поэтому уместна будет марлевая повязка, но она не защитит глаза от попадания мелких пылинок и лучше воспользоваться ещё и защитными очками. За неимением очков и неохотой возни с повязками я использовал обычный противогаз, это не самый удобный вариант защиты, но зато наиболее эффективный, а главное защищает полностью от всего.

Вот такая шершавая камера сгорания была изначально.

Для начала убрал ступеньки в камере сгорания сначала мелкой шкуркой. Затем шлифмашинкой с насадкой из грубой пористой резины добился матовой поверхности (на фото камера сгорания справа).

Потом отполировал войлочной насадкой с пастой ГОИ.

Такие камеры сгорания стали после полировки.

Крупный план

После того как закончил с камерами сгорания перешел к полировке рабочей поверхноси поршней. На их вес это не сказалось, а если и сказалось, то не значительно, по крайней мере на весах я не заметил разницы. Потом всё промываем от стружек, опилок и прочей грязи. Можно водой, но только втулки после промывки прокапать сразу маслом.

3. Установка жаропрочных клапанов от ГАЗ-66.

Купленные почти год назад они затерялись у Ефимыча в гараже как я думал уже навсегда, но при наведении порядка Ефимыч их обнаружил и сообщил мне. Я решил развернуть направляющие втулки выпускных клапанов до 10,95 и вставить их, тем более я решил твердо переходить на пропан и жаропрочные клапана в ГБЦ будут предпочтительнее штатных. Купил также комплект сальников клапанов тоже SM 8 штук, т.е. современные, крепящиеся на втулку. Поставлю впускные клапана от 2410, по диаметру кажись они тоже 47 мм как на 24-ке, с этими сальниками. Выпускные оставлю без сальников, думаю страшного ничего не будет. В родне же их нет и вроде все нормально. В общем так, клапан ГАЗ-66 имеет размер 10,9 мм. Ефимыч сказал развернуть до 10.95 с учетом теплового зазора. Не знаю мало это или много, но решил поверить на слово. Для получения отверстий 10,95 мм вместо штатных 9 мм я воспользовался развертками следующих размеров: 9.1, 9.2, 9.4, 9.6, 9.7, 9.8, 10, 10.1, 10.2, 10.4, 10.5, 10.7, 10.8, 10.9, 10.95. Проходил вручную воротком. Ну и муторное это занятие!! В день по 2-3 размера осиливал. Больше просто уставал не физически, а просто от однообразия действий. Некоторые развертки были очень тупыми и приходилось на 1 размер тратить около часа времени. Когда было все сделано в конфе gaz21.ru мне заявили что для этих целей нужно использовать металлокерамические направляющие втулки ГАЗ-66, т.к. 24-е стальные могут не выдержать тепловой нагрузки и пока ГБЦ ещё новая использовать родные 24-е клапана. Однако втулки уже развернуты, обратной дороги нет. Посмотрим может более эффективное охлаждение решит эту проблему.

4. Установка крышки отверстия водяной рубашки ГБЦ "танчик" 4024-1003082 под штуцер 1/2 дюйма!! для улучшения отопления вместо штатной заглушки на торце ГБЦ.

Штатный штуцер для забора жидкости в печку из верхней части ГБЦ (отмечен красным) также можно задействовать одновременно с отводом из "танчика" и подать их в штатные патрубки печки. Сделать их оба впускными. С другой стороны печки можно вывести выпускной штуцер 1/2 дюйма и отвести к нижнему патрубку основного радиатора. От него у меня тройник уже стоит к термостату, в него можно тоже 1/2-дюймовый штуцер ввернуть или найти такой же тройник уже со штуцером. Это увеличит проток охлаждающей жидкости через отопитель. В летнее время можно перекрывать выпускной патрубок, идущий от печки к тройнику. Однако говорят что при закрытом кранике печки нарушается отвод горячего тосола от 4 цилиндра. В общем-то я летом ездил с закрытым краником - вроде все нормально. Но даже если так, то можно на лето перекрывая печь сохранить отвод тосола с торца ГБЦ минуя печку, сразу в штатный штуцер помпы который можно тоже увеличить до 1/2 дюйма. Как это лучше реализовать я пока думаю. Буду делать скорее всего летом тогда и напишу про это в другой раздел.

До кучи ещё решил собрать помпу. Корпус и ремкомплект есть. Так я и не выяснил подходит ли водяная крыльчатка (что жидкость гоняет) современная с большим числом лопастей на вал старого образца. Но зато нашел такую же крыльчатку как и старого образца, но только выполненную из текстолита, а не из чугуна. Все же хочется что-то попроизводительнее. Если не найду до сборки - поставлю помпу с 21-й головы старого двигателя. Я её как раз в прошлом году новую поставил. За год отработала хорошо, надеюсь и в дальнейшем не подведет.

На этом пока всё. В следующей части будет рассмотрен процесс сборки двигателя.