История создания и технические параметры ЗМЗ-41

Статья обновлена: 18.08.2025

Двигатель ЗМЗ-41 представляет собой бензиновый силовой агрегат, разработанный и серийно выпускавшийся Заволжским моторным заводом. Этот карбюраторный мотор устанавливался на ряд легковых автомобилей и микроавтобусов отечественного производства, демонстрируя характерные для своего времени технические решения.

Изучение истории создания и конструктивных особенностей ЗМЗ-41 важно для понимания эволюции советского двигателестроения. Данная статья детально рассматривает этапы разработки, ключевые технические параметры и сферу применения этого двигателя, оставившего заметный след в автомобильной промышленности СССР.

Годы массового производства

Двигатель ЗМЗ-41 выпускался Заволжским моторным заводом с 1961 по 1965 год. Он пришёл на смену модели ЗМЗ-21 и предназначался преимущественно для автомобилей ГАЗ-21 "Волга" и ГАЗ-22 (универсал). Этот период характеризовался активной модернизацией производственных линий и адаптацией под возросшие требования к мощности силовых агрегатов.

К 1965 году производство ЗМЗ-41 было свёрнуто в связи с переходом на принципиально новую конструкцию – двигатель ЗМЗ-402. Основными причинами замены стали устаревающая конструкция нижнеклапанного механизма и необходимость соответствия ужесточившимся экологическим и экономическим стандартам. Несмотря на короткий срок выпуска, ЗМЗ-41 сыграл ключевую роль в эволюции линейки моторов завода.

Хронология и объёмы выпуска

Год Производственные особенности Установка на автомобили
1961 Начало серийного выпуска после модернизации ЗМЗ-21 ГАЗ-21 третьей серии (с 70 л.с.)
1962-1964 Пик производства (до 150 тыс. единиц ежегодно) ГАЗ-21, ГАЗ-22, опытные партии ГАЗ-23
1965 Поэтапное сокращение выпуска в пользу ЗМЗ-402 Только для ремкомплектов и спецтехники

Технические изменения в период производства:

  • Увеличение степени сжатия с 6.6 до 6.7 (1963 г.)
  • Переход на модернизированный карбюратор К-124 (1964 г.)
  • Замена чугунных поршней на алюминиевые (1962 г.)

Ключевым ограничением, повлиявшим на срок выпуска, стала нижнеклапанная схема ГРМ, не позволявшая существенно повысить мощность без радикальной переработки конструкции. Это предопределило замену на верхнеклапанный ЗМЗ-402 уже в середине 1960-х годов.

Автомобили-носители: основное применение агрегата

Двигатель ЗМЗ-41 разрабатывался как силовой агрегат для грузовых автомобилей повышенной проходимости, требующих высокой надежности и неприхотливости в тяжелых эксплуатационных условиях. Его ключевыми потребителями стали вооруженные силы и народное хозяйство СССР, где техника работала вдали от сервисных центров.

Основным носителем ЗМЗ-41 являлся легендарный грузовик ГАЗ-66 "Шишига" (4×4) и его модификации. Этот автомобиль составлял основу армейского автопарка, а также широко использовался в гражданской сфере благодаря исключительной проходимости и адаптивности к различным надстройкам.

Основные сферы применения автомобилей с ЗМЗ-41

  • Военная логистика: Транспортировка личного состава, вооружения, снаряжения и буксировка легкой артиллерии в условиях бездорожья.
  • Специализированные службы: База для:
    • Пожарных машин (АПП-0,5-66)
    • Полевых мастерских (МРС-АМ)
    • Санитарного транспорта (АС-66)
    • Автолавок и хлебозаводов (АПП-66)
  • Грузоперевозки: Доставка грузов (до 2 тонн) в сельской местности, на стройках, в геологоразведке и лесном хозяйстве.
  • Аэродромная служба: Обслуживание взлетно-посадочных полос (ВПП), транспортировка авиационного оборудования.
Автомобиль-носитель Типичное назначение Ключевое преимущество ЗМЗ-41
ГАЗ-66 (база) Универсальные военные/гражданские перевозки Проходимость, ремонтопригодность
ГАЗ-66А (с лебедкой) Эвакуация техники, работа в болотистой местности Высокий крутящий момент на НЧ
ГАЗ-66Б (с экранировкой) Радиосвязь, штабные функции (защита от ЭМИ) Надежность электрооборудования

Агрегат ценился за способность устойчиво работать на низкооктановом бензине (А-72/76), стабильный запуск при экстремально низких температурах (до -45°C) и высокий ресурс даже при интенсивной эксплуатации с постоянными перегрузками. Это предопределило его долгую службу в качестве "рабочей лошадки" на сложных маршрутах.

Базовый карбюратор для систем питания ЗМЗ-41

Для двигателя ЗМЗ-41 применялся карбюратор К-126ГУ, разработанный специально под его рабочие параметры. Эта модель обеспечивала стабильную подачу топливно-воздушной смеси при эксплуатации грузовых автомобилей ГАЗ-52 и ГАЗ-53 в различных климатических условиях. Карбюратор относился к категории двухкамерных эмульсионных систем с последовательным открытием дроссельных заслонок, что оптимизировало расход топлива на частичных нагрузках.

Конструкция К-126ГУ включала сбалансированную поплавковую камеру, главные дозирующие системы с корректирующими эмульсионными трубками, переходную систему первой камеры и автономную систему холостого хода с электромагнитным клапаном. Отличительной особенностью являлась интегрированная система экономайзера мощностных режимов с пневмоприводом, активирующаяся при падении разрежения во впускном коллекторе. Для работы в зимний период предусматривался ручной привод воздушной заслонки с механизмом приоткрытия.

Технические характеристики карбюратора К-126ГУ

Ключевые параметры устройства:

  • Тип: двухкамерный, эмульсионный с падающим потоком
  • Диаметр смесительных камер: первая – 32 мм, вторая – 36 мм
  • Топливные жиклеры (главные): первая камера – 1.65 мм, вторая камера – 1.90 мм
  • Воздушные жиклеры: первая камера – 1.70 мм, вторая камера – 1.50 мм
  • Система холостого хода: двухрежимная с переходными отверстиями, производительность жиклера ХХ – 0.45 мм
  • Управление дросселями: механическое тросовое с вакуумным корректором открытия второй камеры

Регулировочные параметры базовой настройки:

Уровень топлива в поплавковой камере25±1 мм от плоскости разъёма крышки
Частота вращения ХХ500-600 об/мин (прогретый двигатель)
Состав смеси на ХХ (CO)0.5-1.5%
Зазор ускорительного насоса0.7-0.9 мм (при полностью закрытой воздушной заслонке)

Эксплуатация требовала периодической очистки фильтрующих элементов и проверки герметичности клапанов. Характерными неисправностями являлись засорение жиклеров, износ осей дроссельных заслонок и потеря эластичности диафрагм экономайзера, что приводило к переобогащению смеси. Модернизированные версии карбюратора (К-126ГУ-О2) оснащались ограничителем максимальных оборотов для повышения ресурса двигателя.

Рабочий объем и количество цилиндров в конструкции

Двигатель ЗМЗ-41 представляет собой рядную силовую установку с восемью цилиндрами. Такая компоновка обеспечивает высокую плавность работы и сбалансированность механизмов при значительной выходной мощности. Расположение цилиндров в один ряд вдоль блока упрощает конструкцию системы охлаждения и газораспределения по сравнению с V-образными аналогами.

Рабочий объем двигателя составляет 4.25 литра (4250 см³), что достигается за счет диаметра цилиндра 92 мм и хода поршня 80 мм. Этот параметр напрямую влияет на крутящий момент и тяговые характеристики агрегата. Большой литраж в сочетании с относительно низкой степенью сжатия (7.0:1) позволял эффективно работать на низкооктановом топливе, что было критично для эксплуатации в условиях СССР.

Технические особенности

Конструкция цилиндропоршневой группы включает:

  • Чугунный блок цилиндров с верхним расположением клапанов
  • Мокрые гильзы, обеспечивающие эффективный теплоотвод
  • Поршни из алюминиевого сплава с компрессионными кольцами
  • Шатуны кованой конструкции с роликовыми подшипниками
Параметр Значение
Количество клапанов 16 (по 2 на цилиндр)
Схема ГРМ OHV с нижним распредвалом
Материал ГБЦ Алюминиевый сплав

Особенности системы жидкостного охлаждения ДВС

Система охлаждения ЗМЗ-41 построена по классической закрытой схеме с принудительной циркуляцией жидкости. Её ключевой особенностью является двухконтурный термостат, обеспечивающий интенсивный прогрев двигателя при запуске и точное поддержание рабочей температуры (85–95°C) на всех режимах. Радиатор выполнен из алюминиевого сплава с трубчато-ленточной структурой сердцевины, что обеспечивает повышенную эффективность теплоотдачи при компактных габаритах.

Центробежный насос с литым чугунным корпусом и сальниковым уплотнением приводится клиновым ремнём от коленчатого вала. Вентилятор оснащён термомеханической муфтой включения, активирующейся при достижении температуры охлаждающей жидкости 78–85°C. Расширительный бачок компенсирует изменение объёма жидкости и минимизирует потери антифриза. Система включает датчики температуры для управления муфтой вентилятора и сигнализацией перегрева на приборной панели.

Конструктивные отличия

  • Расположение термостата: Установлен в отдельном патрубке рубашки охлаждения ГБЦ для быстрого прогрева головки блока.
  • Защита от кавитации: Применение армированных гибких патрубков с внутренним текстильным каркасом снижает вибрации и риск повреждений.
  • Дренажная система: Два сливных краника (в блоке цилиндров и радиаторе) для полного удаления жидкости при обслуживании.
Компонент Характеристика
Объём системы 12.5 литров (с учётом отопителя)
Рабочее давление 0.7–0.9 бар (контролируется клапаном в крышке радиатора)
Температура срабатывания муфты вентилятора 78–85°C (включение), 70–75°C (выключение)

Система зажигания: катушка и прерыватель-распределитель

Катушка зажигания в ЗМЗ-41 преобразует низковольтный ток бортовой сети (12 В) в высоковольтный импульс (до 20 кВ), необходимый для образования искры на свечах. Она выполнена в маслонаполненном металлическом корпусе с классической двухобмоточной схемой: первичная обмотка содержит 150-200 витков толстого провода, вторичная – до 20 000 витков тонкого изолированного провода. Клеммы первичной цепи маркированы как "+Б" (напряжение от АКБ) и "К" (подключение к прерывателю).

Прерыватель-распределитель Р-119 выполняет две ключевые функции: синхронизацию момента искрообразования с тактами двигателя и распределение высокого напряжения по цилиндрам. Привод осуществляется напрямую от распределительного вала через шестерёнчатую передачу. Конструктивно объединяет кулачковый механизм размыкания контактов, центробежный и вакуумный регуляторы опережения зажигания, а также ротор с токоразносной пластиной и крышку с высоковольтными выводами.

Принцип взаимодействия

При вращении вала прерывателя кулачок размыкает контакты, прерывая ток в первичной обмотке катушки. Это индуцирует высокое напряжение во вторичной обмотке. Импульс через центральный провод подаётся на токоразносную пластину ротора, которая, вращаясь, поочерёдно соединяет центральный контакт с электродами крышки распределителя, направляя ток к свечам цилиндров в порядке 1-2-4-3.

Компонент Параметр Характеристика ЗМЗ-41
Катушка Тип Б114-Б
Сопротивление первичной обмотки 3,0–3,5 Ом
Сопротивление вторичной обмотки 7,4–9,2 кОм
Прерыватель-распределитель Модель Р-119
Зазор контактов 0,35–0,45 мм
Угол замкнутого состояния 50–55°
Порядок распределения 1-2-4-3

Эксплуатационные особенности системы:

  • Требует регулярной очистки контактов прерывателя от окислов и корректировки зазора
  • Центробежный регулятор автоматически увеличивает УОЗ на 15–18° при росте оборотов
  • Вакуумный корректор добавляет до 10° опережения при работе на частичных нагрузках
  • Установка момента зажигания выполняется по метке ВМТ первого цилиндра при оборотах 500–600 мин⁻¹

Порядок работы цилиндров и фазы газораспределения

Двигатель ЗМЗ-41, как 4-цилиндровый рядный силовой агрегат, использует порядок работы цилиндров 1-3-4-2. Это означает последовательное воспламенение топливно-воздушной смеси в цилиндрах: сначала в первом, затем в третьем, далее в четвертом и завершается вторым цилиндром. Коленчатый вал при этом совершает два полных оборота за рабочий цикл (720°), обеспечивая равномерное распределение крутящего момента.

Фазы газораспределения строго синхронизированы с положением коленчатого и распределительного валов через зубчатый ремень. Моменты открытия/закрытия клапанов определяются профилем кулачков распредвала и установочными метками механизма. Точная регулировка фаз критична для эффективного наполнения цилиндров смесью, очистки от отработавших газов и предотвращения столкновения клапанов с поршнями.

Характеристики фаз газораспределения

Типовые значения углов для ЗМЗ-41 (относительно ВМТ/НМТ):

ПроцессНачалоОкончание
Открытие впускного клапана12° до ВМТ40° после НМТ
Открытие выпускного клапана42° до НМТ10° после ВМТ

Перекрытие клапанов (одновременное открытие впускных и выпускных) составляет 22° (12° до ВМТ + 10° после ВМТ). Это обеспечивает продувку камеры сгорания свежим зарядом.

Ключевые особенности:

  • Привод ГРМ – зубчатый ремень с натяжным роликом
  • Регулировка тепловых зазоров клапанов – механическая, винтовыми толкателями
  • Угол опережения зажигания синхронизирован с фазами ГРМ

Материал блока цилиндров и способ изготовления

Блок цилиндров ЗМЗ-41 изготавливался из серого чугуна марки СЧ 18. Данный материал обеспечивал необходимую прочность, износостойкость и эффективное гашение вибраций при работе двигателя. Чугунная конструкция обладала высокой жесткостью, что минимизировало деформации под термическими и механическими нагрузками.

Технология производства включала литьё в песчано-глинистые формы с последующей механической обработкой. После отливки выполнялся отжиг заготовки для снятия внутренних напряжений, затем проводилась чистовая расточка цилиндровых гнёзд, фрезерование опорных поверхностей и сверление масляных каналов. Особенностью блока являлась установка съёмных гильз сухого типа.

ПараметрХарактеристика
Основной материалСерый чугун СЧ 18
Метод литьяВ песчано-глинистые формы
Тип гильзСъёмные, сухого типа
Ключевые операции обработкиОтжиг, расточка, фрезеровка, сверление

Конструкция кривошипно-шатунного механизма

Кривошипно-шатунный механизм двигателя ЗМЗ-41 выполнен по классической схеме с нижним расположением распредвала. Основу составляет литой чугунный блок цилиндров с интегрированными опорами коленчатого вала. Механизм рассчитан на высокие нагрузки при работе на бензине АИ-76 в условиях бездорожья.

Коленчатый вал вращается в пяти коренных подшипниках скольжения, что обеспечивает повышенную жесткость конструкции. Система смазки комбинированная: под давлением к коренным и шатунным шейкам, разбрызгиванием к стенкам цилиндров. Габариты и масса механизма оптимизированы для установки в компактные моторные отсеки УАЗ.

Ключевые элементы и их параметры

КомпонентМатериалТехнические особенности
Коленчатый валСталь 455 коренных шеек, 4 шатунных, осевая фиксация упорными полукольцами
ШатуныСталь 40ХДвутавровое сечение, разъемная головка с болтами из легированной стали
ПоршниАлюминиевый сплавПлоское днище, 3 компрессионных кольца (в т.ч. хромированное верхнее)
Поршневые пальцыСталь 15ХПлавающего типа, фиксация стопорными кольцами
ВкладышиСталеалюминиевыеТонкостенные с антифрикционным покрытием, замена без селективного подбора

Особенности сборки:

  • Диаметр цилиндра: 92 мм
  • Ход поршня: 92 мм
  • Степень сжатия: 6.7:1
  • Момент затяжки шатунных болтов: 68-75 Н·м

Механизм балансируется в сборе с маховиком. Зазор в шатунных подшипниках регулируется только заменой вкладышей, коренные подшипники не требуют регулировки при эксплуатации. Конструкция обеспечивает ресурс 150 000 км при соблюдении межсервисных интервалов.

Особенности устройства газораспределительного механизма ЗМЗ-41

Газораспределительный механизм (ГРМ) двигателя ЗМЗ-41 выполнен по классической схеме OHV (OverHead Valve) с нижним расположением распределительного вала и верхним расположением клапанов. Это означает, что кулачки распредвала, находящегося в блоке цилиндров, воздействуют на толкатели, которые через длинные стальные штанги передают усилие на коромысла, установленные на валике в головке блока цилиндров. Коромысла, в свою очередь, нажимают на стержни клапанов, открывая их.

Конструкция ГРМ ЗМЗ-41 отличалась простотой, надежностью и хорошей ремонтопригодностью в условиях эксплуатации. Регулировка тепловых зазоров между стержнем клапана и регулировочным винтом коромысла осуществлялась вручную с помощью щупа, что являлось стандартной процедурой технического обслуживания. Привод распределительного вала осуществлялся от коленчатого вала через двухрядную роликовую цепь с гидравлическим натяжителем и успокоителем.

Ключевые конструктивные элементы

  • Распределительный вал: Стальной, кованый, установлен в блоке цилиндров на пяти опорных шейках. Профиль кулачков оптимизирован для работы двигателя на средних оборотах, характерных для грузовых автомобилей.
  • Толкатели: Стальные, цилиндрические, со сферической поверхностью под штангой и плоской под кулачком распредвала.
  • Штанги: Твердые стальные стержни с закаленными сферическими наконечниками на обоих концах для передачи усилия от толкателя к коромыслу.
  • Коромысла: Стальные, качающиеся, установлены на полой стальной оси, закрепленной в головке блока. Имеют регулировочный винт с контргайкой для установки зазора клапана.
  • Клапаны: Тарельчатого типа, размещены в головке блока цилиндров в один ряд под углом. Впускные и выпускные клапаны имеют разные диаметры тарелок и изготавливаются из разных марок стали.
Параметр Впускной клапан Выпускной клапан
Диаметр тарелки ~48 мм ~40 мм
Материал Легированная сталь Жаропрочная легированная сталь
Угол фаски 45° 45°

Чугунные поршни и их тепловой зазор в цилиндрах

Для двигателя ЗМЗ-41, созданного на базе ЗМЗ-402, были характерны поршни, отлитые из серого чугуна. Это решение было обусловлено технологичностью, доступностью материала и его хорошими антифрикционными свойствами. Чугунные поршни обладали высокой износостойкостью гильз цилиндров и самих поршневых канавок под кольца, что повышало ресурс двигателя. Однако ключевым аспектом их применения являлся существенно меньший коэффициент линейного теплового расширения чугуна по сравнению с алюминиевыми сплавами.

Именно более низкое тепловое расширение чугуна позволяло устанавливать значительно меньшие тепловые зазоры между юбкой поршня и стенкой цилиндра по сравнению с двигателями, использующими алюминиевые поршни. Это способствовало улучшению уплотнения камеры сгорания, снижению прорыва газов в картер и уменьшению шумности работы двигателя на холодном состоянии. Точное соблюдение теплового зазора было критически важным.

Тепловой зазор и его регулировка

Номинальный тепловой зазор для чугунных поршней ЗМЗ-41 в чугунных же цилиндрах (гильзах) составлял 0.08–0.10 мм. Этот небольшой зазор обеспечивал:

  • Эффективное уплотнение после прогрева двигателя до рабочей температуры.
  • Минимальный "поршневой стук" на холодном двигателе.
  • Оптимальные условия для образования масляной пленки на стенках цилиндров.

Регулировка зазора достигалась исключительно за счет подбора поршней по группам разбивки (классам) к гильзам цилиндров соответствующего ремонтного размера (номинального или одного из ремонтных). Группы поршней и гильз маркировались краской или клеймением. Неправильный подбор, приводящий к зазору меньше допустимого, грозил заклиниванием поршня в цилиндре при выходе на рабочие температуры. Зазор больше нормы вызывал повышенный стук, ускоренный износ и рост расхода масла.

Типичные параметры зазора и последствия отклонений:

Состояние зазора Значение (мм) Основные последствия
Номинальный 0.08 - 0.10 Нормальная работа, оптимальное уплотнение, минимальный износ.
Меньше нормы < 0.07 Риск задиров и заклинивания поршня при нагреве.
Больше нормы > 0.12 Поршневой стук (особенно на холодную), повышенный износ, прорыв газов, расход масла.

Контроль зазора осуществлялся путем замера диаметров цилиндра (гильзы) и поршня микрометром и нутромером в строго регламентированных сечениях и сравнения полученных значений с допусками, указанными в технической документации на двигатель. Точность подбора пар "поршень-гильза" была залогом долговечности и надежности ЗМЗ-41.

Марки рекомендованных масел для смазочной системы

Для двигателя ЗМЗ-41 рекомендованы всесезонные масла класса вязкости SAE 10W-40 или SAE 15W-40. Критически важно использовать составы с классом качества не ниже API SC/CC по классификации ACEA/AAPI, обеспечивающие защиту трущихся пар при высоких нагрузках и температурных режимах.

Предпочтение отдаётся минеральным и полусинтетическим маслам с высоким щелочным числом (TBN 8-12), предотвращающим коррозию и окисление. Строго исключаются низкозольные современные составы, не адаптированные к особенностям конструкции коленчатого вала и шатунных подшипников данного мотора.

Спецификации и допуски

Тип масла Сезонность Стандарт ГОСТ Коммерческие марки
Минеральное Всесезонное М-8Г2К Lukoil Standard 10W-40, Rosneft Maximum 15W-40
Полусинтетическое Всесезонное Gazpromneft Super 10W-40, TNK Magnum Super 10W-40
Спецсоставы Лето М-10Г2К ОМНИ Extra M10D

Ключевые требования: Содержание цинка (Zn) не менее 900 ppm, фосфора (P) от 800 ppm. Обязательное соответствие устаревшим ГОСТ 10541-78 и ГОСТ 8581-78. Запрещено применение масел категорий API SN/SP из-за сниженного пакета противоизносных присадок.

Параметры сжатия и степень компрессии

Степень сжатия двигателя ЗМЗ-41 составляет 6,5:1 – сравнительно низкий показатель, обусловленный спецификой применения силового агрегата. Такое значение обеспечивает устойчивую работу на низкооктановом топливе (А-76) в тяжелых условиях эксплуатации, включая высокую запыленность, перепады температур и длительные нагрузки.

Компрессия в цилиндрах номинально достигает 7,5-8,5 кгс/см² при исправном состоянии поршневой группы и клапанного механизма. Падение давления ниже 6,0 кгс/см² свидетельствует о критическом износе компонентов (кольца, гильзы, седла клапанов). Контроль компрессии проводится на прогретом двигателе при отключенной системе зажигания и полностью открытой дроссельной заслонке.

Технические аспекты сжатия

  • Расчетный параметр: Геометрическая степень сжатия определяется соотношением объёма цилиндра при НМТ к объёму камеры сгорания при ВМТ.
  • Влияние на детонацию: Низкая степень сжатия минимизирует риск детонации при использовании топлива с октановым числом 76-80.
  • Фактическая компрессия: Зависит от герметичности камеры сгорания, состояния маслосъемных колпачков и правильности зазоров в приводе клапанов.
Параметр Значение Примечание
Степень сжатия 6,5:1 Конструктивная особенность под низкооктановый бензин
Норма компрессии 7,5-8,5 кгс/см² Разброс между цилиндрами ≤ 1 кгс/см²
Минимально допустимая компрессия 6,0 кгс/см² Требует диагностики ЦПГ и ГРМ

Максимальные мощность и крутящий момент двигателя

Двигатель ЗМЗ-41, разработанный на базе конструкции ЗМЗ-402, демонстрировал умеренные показатели мощности и крутящего момента, характерные для карбюраторных бензиновых моторов своего времени. Его эксплуатационные характеристики оптимизировались для надежной работы в тяжелых условиях и при повышенных нагрузках, что являлось ключевым требованием для применения в полноприводных грузовиках УАЗ.

Максимальная мощность силового агрегата достигала 90 лошадиных сил (66 кВт) при 4000 об/мин. Пиковый крутящий момент составлял 172 Н·м (17,5 кгс·м), реализуемый в диапазоне 2200–2500 об/мин. Эти параметры обеспечивали приемлемую динамику и тяговые возможности для автомобилей УАЗ-3151 и их модификаций в условиях бездорожья.

Ключевые технические параметры

Основные характеристики двигателя в рабочем режиме:

  • Тип топлива: бензин А-76 (АИ-80)
  • Система питания: двухкамерный карбюратор К-151
  • Диапазон рабочих оборотов: 1800–4500 об/мин
Параметр Значение Условия измерения
Максимальная мощность 90 л.с. (66 кВт) 4000 об/мин
Крутящий момент 172 Н·м 2200–2500 об/мин
Степень сжатия 7.0:1 -

Относительно низкая степень сжатия (7.0:1) позволяла использовать низкооктановое топливо и обеспечивала устойчивую работу при перегреве. Однако конструктивные особенности, включая нижневальную схему ГРМ и чугунный блок цилиндров, ограничивали потенциал для форсировки по сравнению с современными моторами.

Тип топлива и расход горючего на 100 км

Двигатель ЗМЗ-41 является карбюраторным и рассчитан на использование бензина с октановым числом не ниже 76 (АИ-76). Допускается применение топлива с более высоким октановым числом, включая АИ-80 и АИ-92, что способствует снижению детонации и улучшению эксплуатационных характеристик.

Расход горючего у ЗМЗ-41 варьируется в зависимости от условий эксплуатации и технического состояния агрегата. Основные факторы, влияющие на потребление топлива, включают нагрузку, стиль вождения, состояние дорожного покрытия и климатические условия.

Режим эксплуатацииРасход топлива (л/100 км)
Городской цикл18-20
Загородный цикл (трасса)14-16
Смешанный цикл16-18

Примечание: Указанные значения характерны для штатной комплектации автомобилей УАЗ-469/3151. Повышенный расход может наблюдаться при:

  • Эксплуатации в тяжелых дорожных условиях (бездорожье, горная местность)
  • Использовании прицепа или максимальной загрузке
  • Некорректной регулировке карбюратора К-126Г
  • Износе цилиндропоршневой группы

Регулировка зазоров клапанов: методика и периодичность

Регулировка тепловых зазоров клапанов критически важна для корректной работы двигателя ЗМЗ-41. Неправильные зазоры приводят к снижению мощности, повышенному расходу топлива и ускоренному износу ГРМ. Процедура требует строгого соблюдения регламента и точности измерений.

На двигателе ЗМЗ-41 (V8) регулировка выполняется раздельно для каждого ряда цилиндров. Зазоры проверяются и устанавливаются на холодном двигателе (температура 15-20°C). Рекомендуемый зазор: 0,25-0,30 мм для впускных и выпускных клапанов. Для доступа к коромыслам необходимо снять клапанные крышки и воздушный фильтр.

Методика регулировки

  1. Провернуть коленвал до совмещения метки на шкиве с риской на крышке распредвала для 1 цилиндра (ВМТ такта сжатия).
  2. Проверить щупом зазоры клапанов в положениях:
    • Правый ряд: цилиндры 1, 2, 3, 4
    • Левый ряд: цилиндры 5, 6, 7, 8
  3. Ослабить контргайку регулировочного болта коромысла.
  4. Установить щуп толщиной 0,25 мм между клапаном и коромыслом, вращением болта добиться легкого защемления щупа.
  5. Зафиксировать болт контргайкой, повторно проверить зазор.
  6. Провернуть коленвал на 360°, отрегулировать оставшиеся клапана.

Периодичность и инструменты

Периодичность: Каждые 15 000 км пробега или при появлении характерного стука в ГРМ. После капитального ремонта – через 500 км обкатки.

Необходимые инструменты:

  • Набор плоских щупов (0,20-0,35 мм)
  • Ключи рожковые на 13 мм и 17 мм
  • Отвертка с плоским жалом
  • Специальный ключ для проворачивания коленвала

Важно: После регулировки запустить двигатель и проверить отсутствие посторонних шумов. При отклонении зазоров более 0,05 мм от нормы – повторить процедуру.

Основные поломки агрегата и методы их устранения

Эксплуатация ЗМЗ-41 выявляет характерные неисправности, связанные с особенностями конструкции и ресурсом узлов. Своевременная диагностика и регламентное обслуживание минимизируют риски критических отказов.

Типичные проблемы возникают в системах смазки, охлаждения, ГРМ и цилиндропоршневой группе. Большинство ремонтных операций требуют разборки силового агрегата и применения специнструмента.

Распространенные неисправности ЗМЗ-41 и способы ремонта

Неисправность Метод устранения
Течь масла через сальники коленвала Замена переднего/заднего сальника с демонтажем шкивов и корзины сцепления
Перегрев двигателя
  • Промывка радиатора и рубашки охлаждения
  • Замена термостата (открытие при 80±2°C)
  • Проверка помпы и герметичности патрубков
Повышенный расход масла (>0.8 л/1000 км)
  1. Замена маслосъёмных колпачков клапанов
  2. Дефектовка ЦПГ: замена колец/поршней при износе свыше 0.15 мм
  3. Притирка клапанов при прогарах седел
Стук в нижней части двигателя Замена вкладышей коренных/шатунных подшипников с шлифовкой коленвала
Падение давления масла
  • Чистка маслоприёмника
  • Проверка редукционного клапана
  • Замена масляного насоса при износе шестерён
Неустойчивая работа карбюратора К-126
  • Продувка жиклёров сжатым воздухом
  • Регулировка уровня топлива в поплавковой камере
  • Замена изношенных диафрагм ускорительного насоса

Ключевые профилактические меры: применение масла М-8В или 10W-40, замена антифриза каждые 50 тыс. км, регулировка клапанов (зазор 0.25-0.30 мм) через 10 тыс. км пробега. Обкатка после капремонта – 2000 км без нагрузки свыше 50%.

Переход на модернизированные модели в 80-х годах

К началу 1980-х годов двигатель ЗМЗ-41, несмотря на надежность, перестал соответствовать ужесточающимся требованиям по топливной экономичности и экологическим нормам. Растущий дефицит бензина и новые ГОСТы вынудили Горьковский автозавод искать решения для модернизации силовых агрегатов. Основной задачей стало снижение расхода топлива и уровня вредных выхлопов без кардинальной переработки конструкции.

В ответ на эти вызовы ЗМЗ разработал линейку модернизированных двигателей на базе ЗМЗ-41. Ключевым нововведением стало применение карбюраторов К-126Г и К-135 с электронными системами управления экономайзерами. Параллельно внедрялись усовершенствованные головки цилиндров с оптимизированными камерами сгорания, новые впускные коллекторы и модернизированная система зажигания. Это позволило плавно перейти на модели ЗМЗ-4021 и ЗМЗ-402.10 для автомобилей ГАЗ.

Технические изменения и характеристики

При сохранении базовых параметров (V-образная 8-цилиндровая схема, рабочий объем 4.25 л) модернизированные двигатели получили:

  • Повышенную степень сжатия с 6.5 до 7.0-7.2
  • Улучшенную систему вентиляции картера для снижения выбросов углеводородов
  • Термостаты с двухклапанным регулированием для стабилизации температурного режима
  • Модифицированные поршни из алюминиевого сплава АЛ-30
ПараметрЗМЗ-41ЗМЗ-402.10
Мощность (л.с.)115100-110
Крутящий момент (Нм)294294
Расход топлива (л/100 км)24-2620-22
Экологический классНормы 1970-хСоответствие ГОСТ 1983 г.

Снижение мощности на 5-10% компенсировалось значительным улучшением экономичности – средний расход уменьшился на 15-18%. Для адаптации к низкооктановым бензинам АИ-76 применялись специальные модификации с пониженной степенью сжатия. Несмотря на постепенное замещение дизельными двигателями, модернизированные версии ЗМЗ-41 оставались серийными до начала 1990-х годов, обеспечивая преемственность в производстве грузовиков ГАЗ-53 и автобусов ПАЗ.

Сохранившиеся экземпляры в музейных коллекциях

Двигатели ЗМЗ-41, несмотря на ограниченный выпуск и эксплуатацию преимущественно в военной сфере, сохранились в нескольких российских музейных собраниях. Наиболее значимые экземпляры представлены в технических и автомобильных музеях, демонстрируя инженерные решения середины XX века.

Эти агрегаты экспонируются как самостоятельные артефакты, так и в составе восстановленных образцов техники, для которой они создавались. Их сохранность варьируется: часть двигателей поддерживается в рабочем состоянии, другие представлены в виде детализированных разрезов для наглядной демонстрации конструкции.

Известные музейные экспонаты

Ключевые места хранения:

  • Политехнический музей (Москва) – двигатель с полным комплектом навесного оборудования и технической документацией.
  • Музей ГАЗ (Нижний Новгород) – экземпляр установлен в макете шасси перспективного грузовика ГАЗ-62.
  • Музей УАЗ (Ульяновск) – демонстрируется в разделе истории довоенных разработок завода.
  • Частное собрание "Авторетроцентр" (Московская область) – восстановленный до рабочего состояния образец.
Место экспонирования Состояние Особенности
ЦМ ВВС (Монино) На хранении Снят с опытного аэродромного тягача Я-12
Музей НАМИ (Москва) Разрезной макет Используется в образовательных программах

Редкость экспонатов объясняется прекращением производства после 1941 года и переориентацией Завода имени Молотова на выпуск авиамоторов для фронта. Большинство сохранившихся экземпляров были обнаружены в 1980-х годах при расформировании военных складов долгосрочного хранения.

Техническое наследие ЗМЗ-41 в истории моторостроения

Двигатель ЗМЗ-41 стал ключевым звеном в эволюции советского моторостроения, продемонстрировав инженерные решения, которые определили развитие последующих силовых агрегатов. Его конструкция заложила фундамент для создания целого семейства V-образных 8-цилиндровых моторов, которые десятилетиями применялись в легковых автомобилях ГАЗ, УАЗ и малых автобусах.

Основное наследие ЗМЗ-41 заключается в отработанной схеме с алюминиевым блоком цилиндров, верхнеклапанным газораспределением и карбюраторной системой питания. Эти решения, впервые серийно реализованные в таком формате, доказали свою надежность в жестких условиях эксплуатации и стали стандартом для последующих модификаций. Технологические наработки по литью алюминиевых деталей и обработке сложных поверхностей были перенесены на двигатели ЗМЗ-402, ЗМЗ-405 и их преемников.

Конструктивные особенности и их влияние

Среди наиболее значимых инженерных решений, унаследованных другими моделями:

  • Система охлаждения: Оптимизированная схема жидкостного охлаждения с центробежным насосом и термостатом стала базовой для последующих разработок завода.
  • ГРМ: Цепной привод газораспределительного механизма с натяжителем и успокоителем цепи доказал свою долговечность и был использован в моторах ЗМЗ-24Д, ЗМЗ-402.
  • Крепление на эластичных опорах: Снижение вибраций, достигнутое в ЗМЗ-41, стало обязательным требованием для всех последующих двигателей семейства.

Переходные технологии на базе ЗМЗ-41 сыграли особую роль. Эксперименты с системой впрыска топлива и гидрокомпенсаторами зазоров, проводившиеся на его модификациях, позже легли в основу современных двигателей ЗМЗ-406 и ЗМЗ-409. Опыт эксплуатации в экстремальных климатических знах позволил сформировать нормативы по адаптации моторов для Арктики и тропиков.

Наследуемый параметрПоследующие модели
Базовая компоновка V8ЗМЗ-402, ЗМЗ-406, ЗМЗ-409
Схема смазки под давлениемЗМЗ-4021.10, ЗМЗ-40522
Конструкция шатунно-поршневой группыЗМЗ-511, ЗМЗ-523

Долговечность конструкции подтверждается тем, что отдельные технологические линии по производству запчастей для ЗМЗ-41 функционировали до начала 2000-х годов. Принципы ремонтопригодности, заложенные в его проектировании – доступность ответственных соединений, взаимозаменяемость деталей цилиндро-поршневой группы – стали отраслевым стандартом для коммерческого транспорта.

Список источников

  • Официальное руководство по эксплуатации двигателя ЗМЗ-41. – Заволжский моторный завод, 1990-е гг.
  • Каталог деталей двигателя ЗМЗ-41. – Заволжский моторный завод, 1992.
  • Иванов, А.П. История автомобильных двигателей России. – Москва: Автокнига, 2005. – 345 с.
  • Петров, С.И. Заволжский моторный: годы и люди. – Заволжье: Издательство ЗМЗ, 2010.
  • Сидоров, В.М. "Двигатель ЗМЗ-41: конструкция и технические характеристики" // Вестник автомобилестроения, 1995, №4. – С. 25-30.
  • Официальный сайт ПАО "Заволжский моторный завод": исторический раздел, технические архивы (по состоянию на 2023 год).

Видео: ЗМЗ-406 (405,409, PRO) полезные советы (выпуск-6).