Двигатель ЗМЗ-511/513 ГАЗ-53, 3307, ГАЗ-66

Краткое описание

Двигатель ЗМЗ-511 и его модификации, применяется для установки на грузовые автомобили средней грузоподъемности, такие как — ГАЗ–53, ГАЗ-66, ГАЗ–3307. ЗМЗ-511 – это модернизированный ЗМЗ-53а, 53-11.
На ЗМЗ-511 применён ненастроенный одноярусный впускной коллектор, приводящий к пульсациям потока, негативно сказывающиеся на смесеобразовании. Применены головки цилиндров с высокотурбулентными камерами сгорания и винтовыми впускными каналами. Данные гловки обеспечивают степень сжатия 7,6:1, против 6,7:1 у старых двигателей.
Двигатель ЗМЗ-513 является модификацией 511-го предназначенной для более сложных условий эксплуатации (для военной техники, для перевозки грузов в сельской местности и в других тяжелых условиях). Двигатель имеет ряд отличий в конструкции, такие как поддон специальной формы под ведущий мост, экранированное исполнение элементов электрооборудования и др. Мощностные и моментные характеристики одинаковые. Двигатель ЗМЗ-513 отличается большим весом – 275 кг.

Характеристики двигателя ЗМЗ-511/513 ГАЗ-53, 3307, ГАЗ-66

Параметр	Значение
Конфигурация	V
Число цилиндров	8
Объем, л	4,254
Диаметр цилиндра, мм	92
Ход поршня, мм	80
Степень сжатия	7,6
Число клапанов на цилиндр	2 (1-впуск; 1-выпуск)
Газораспределительный механизм	OHV
Порядок работы цилиндров	1-5-4-2-6-3-7-8
Номинальная мощность двигателя / при частоте вращения коленчатого вала	92 кВт — (125 л.с.) / 3400 об/мин
Максимальный крутящий момент / при частоте вращения коленчатого вала	294 Н•м / 2000-2500 об/мин
Система питания	Карбюратор К135
Рекомендованное минимальное октановое число бензина	76 — 80
Экологические нормы	Евро 0
Вес, кг	262

Конструкция

Четырехтактный бензиновый двигатель, с карбюраторной системой питания, с V-образным расположением цилиндров под углом 90 градусов и поршнями, вращающими один общий коленчатый вал, с верхним расположением клапанов и одним расположенным внизу распределительным валом. Двигатель имеет жидкостную систему охлаждения закрытого типа с принудительной циркуляцией. Система смазки комбинированная: под давлением и разбрызгиванием.

Блок цилиндров

Блок цилиндров ЗМЗ-511 отливается из алюминиевого сплава. На двигатели устанавливаются гильзы с нижней фиксацией, сверху прижимаются головкой, а снизу гильзы уплотняются медными кольцами. Для улучшения жесткости блока его нижняя часть расположена ниже оси коленвала на 75 мм.

Параметр	Значение
Материал	Алюминиевый сплав АЛ-4
Диаметр цилиндра, мм	92,00
Межцилиндровое расстояние (расстояние между осями соседних цилиндров блока), мм	123,00
Диаметр расточки опор коленчатого вала (под коренные вкладыши), мм	67,0
Вес, кг	44

Материал гильз — специальный легированный чугун. Высота гильз – 153 мм. Посадочный диаметр – 100 мм.

Коленчатый вал

Коленчатый вал отлит из высокопрочного чугуна ВЧ-50 с закаленными шеями (до середины 90х) или без закалки их (после середины 90х).

Параметр	Значение
Диаметр коренных шеек, мм	70,00 — 69,987
Диаметр шатунных шеек, мм	60,00 — 59,987

Шатун

Шатуны ЗМЗ-511(513) кованные для снижения веса.

Параметр	Значение
Длина, мм	156,00
Диаметр отверстия верхней головки, мм	25,00
Вес, г	860

Поршень

Параметр	Значение
Диаметр, мм	92,00-91,988
Компрессионная высота, мм	51,0
Вес, г	565

Поршневой палец имеет наружный диаметр 25 мм, внутренний — 16мм.

ЗМЗ-511: технические характеристики

«Сердце» «ГАЗон»овского семейства 3307

Грузовые автомобили «ГАЗ-ЗЗ07» создавались на базе «ГА3-5З» и восприняли от этой модели многие технические решения, узлы и агрегаты. В том числе и двигатели, ведь мотор «3М3-511» – это модернизированный «3М3-5З», типичный «грузовой» силовой агрегат той эпохи, когда среднетоннажные грузовики ещё, в большинстве своём, ездили на бензине.

«ЗМЗ-511» и «ЗМЗ-513»: коротко о главном

Первые серийные двигатели Заволжского моторного завода 500-й серии появились в конце 80-х годов. Моторы «3М3-511», для грузовиков семейства «ГАЗ-ЗЗ07», были разработаны на базе «3М3-5З», а «3М3-51З», для полноприводных грузовиков «ГА3-66» и автобусов «ПАЗ», – на базе «3М3-66». 511-й и 513-й двигатели они имеют принципиально одинаковую конструкцию и очень сходные технические характеристики.

У двигателя «3М3-51З» названные характеристики такие же, однако он обладает усиленной конструкцией, для эксплуатации в более сложных условиях. Отличия моторов «3М3-51З» от «3М3-511» заключаются в иной конфигурации масляного поддона, а также в наличии экранирования системы зажигания. Масса мотора «3М3-511» равна 262 кг, 513-го мотора – составляет 275 килограммов. Оба этих силовых агрегата снабжены картером сцепления под одинаковую унифицированную ГАЗовскую коробку переключения передач.

Работает мотор «3М3-511» («-51З») на низкооктановом бензине А-76 (в настоящее время в ходу маркировка А-80). Данные двигатели годятся для их адаптации к работе на газе, при установке комплекта газобаллонного оборудования.

Модификация «ЗМЗ-511.10»

В 511-м (и 51З-м тоже) двигателях, в модификации «3М3-511.10» были реализованы следующие технические изменения:

• установлены головки цилиндров с высокотурбулентными камерами сгорания и винтовыми впускными каналами;
• применена система рециркуляции отработавших газов, для снижения вредных выбросов в атмосферный воздух;
• были изменены фазы и расположение кулачков распределительного вала;
• ведомый диск сцепления был усилен;
• верхние компрессионные поршневые кольца стали производиться из более прочного и качественного чугуна иной марки.

«3М3-511»: творчество народных умельцев

Благодаря недорогой цене, простой конструкции и хорошим потенциалом для форсирования, увлеченные мотористы-«Кулибины» часто брали его за основу для доработки и установки на автомобили «Волга», старые легковые и внедорожные иномарки, катера и прочие транспортные средства.

С помощью полной переточки двигателя, использования облегчённых поршней и коленчатого вала, а также установки на него турбины мотористы-энтузиасты поднимают оборотистость «3М3-511», повышают его мощность до уровня в 200 лошадиных сил. Практика продемонстрировала успешность доморощенных попыток установки на «3М3-511» инжекторов, с превращением этого типичного карбюраторного двигателя в инжекторный. Это решение позволяет оптимизировать расход горючего, улучшить производительность двигателя на низких оборотах.

Особенности конструкции и комплектация двигателя «ЗМЗ-511»

Конструктивно силовой агрегат данной марки устроен достаточно просто, что положительным образом сказывается на его надёжности и долговечности. Основа двигателя «3М3-511» – это блок из алюминиевого сплава, на который с углом развала в 90 градусов установлены две головки блока цилиндров. У основания этой буквы V, образованной двумя ГБЦ, расположен один распределительный вал. Усилие от его кулачков на клапаны, которые установлены в верхней части головок, передается через штанги.

Между головками находится впускной газопровод (коллектор), на котором смонтированы карбюратор, масляный фильтр и несколько вспомогательных узлов (в частности, система вентиляции картера, система рециркуляции отработавших газов). На внешней стороне головок установлены выпускные коллекторы.

Сверху на силовом агрегате расположен трамблёр, имеющий общий с масляным насосом привод от распределительного вала. На задней части двигателя «3М3-511» смонтирован масляный насос (двухсекционный – на моторах до 2005 года выпуска, односекционный – в поздние годы выпуска). На передней части мотора расположен водяной насос, который интегрирован с вентилятором, а также генератор. Привод насоса и генератора осуществляется клиноременной передачей от коленчатого вала. Привод распределительного вала производится шестерёнчатой передачей от коленчатого вала.

Блок цилиндров

Блок отливается двигателя «3М3-511» отлит из алюминиевого сплава «АЛ-4», прошёл специальную обработку и покрыт смолой, благодаря чему обеспечивается его герметичность. В этом блоке предусмотрено три ребра жёсткости, в которых обустроена постель коленчатого вала (здесь расположены коренные подшипники (вкладыши). Также вкладыши установлены в передней и задней стенках блока. Все 5 точек опоры коленчатого вала прикрыты крышками на 2-х болтах. Дополнительно в заднем торце выполнен сальникодержатель, закрывающийся отдельной крышкой, через прокладки.

В блоке цилиндров двигателя выполнена «водяная рубашка», которая опоясывает цилиндры. Непосредственно гильзы цилиндров относятся к «мокрому» типу. Они изготовлены из специального износостойкого легированного чугуна, и нижней своей частью (где находится буртик) вставляются в блок. Высота гильз – 153 мм. Посадочный диаметр – 100 мм. Герметизация обеспечивается использованием медной прокладки. Подобное решение конструкции позволяет и легко менять гильзы, и обеспечить эффективный отвод от них тепла.

На двигателях «3М3-511» стоят гильзы с нижней фиксацией. Сверху они прижимаются головкой, а снизу – уплотняются медными кольцами. Для укрепления жёсткости блока нижняя его часть располагается на 75 мм ниже оси коленчатого вала.

В задней части к блоку цилиндров подсоединён картер сцепления. Причём привалочные поверхности этих деталей обработаны индивидуально, в связи с чем установка картера от другого блока невозможна, без специальной доработки. Монтаж картера сцепления и головок на блок осуществляется шпильками. Масляный поддон тоже монтируется с помощью шпилек, более малого диаметра. Они вворачиваются в предусмотренные на нижней части блока (на фланце) приливы.

Сёдла клапанов цилиндров – вставные, чугунные. Втулки клапанов – металлокерамические. В верхней части головок расположены пружины клапанов и коромысла, сверху головки блока цилиндров закрыты крышками.
Имеется 2 основных типа блоков «3М3-511» – до 2005 года выпуска – под установку двухсекционного масляного насоса; и после, в последние годы выпуска – под установку односекционного маслонасоса. По особенностям конструкции и характеристикам эти блоки цилиндров являются идентичными. Различие – только в конфигурации места для установки масляного насоса.

Вес блока цилиндров – 44 кг. Диаметр цилиндра – 92 мм. Межцилиндровое расстояние (расстояние между осями соседних цилиндров блока) – 123 мм. Диаметр расточки опор коленчатого вала (под коренные вкладыши) – 67 мм.

Коленчатый вал и поршневая группа

Коленчатый вал на «3М3-511» – литой, с противовесами. Он производится из высокопрочного чугуна «ВЧ-50», легированного магнием, на моторах 90-х годов выпуска – с закалёнными шейками, на более поздних – без их закалки. Диаметр коренных шеек равен 70 мм, шатунных – составляет 60 мм. В передней и задней части коленвала смонтированы сальники, при этом спереди он самоподжимной резиновый, а сзади – на основе асбесто-шнура. В задней части к валу четырьмя болтами прикреплён маховик, в передней части – шестерня привода распределительного вала (на шпонке), а также фланец для шкива привода генератора и водяного насоса.

Изготовленные из стали шатуны устанавливаются на вал через вкладыши (со специальными отверстиями для течи масла). Монтаж шатунных крышек производится болтами, которые дополнительно ещё фиксируются герметиком.

Поршни – литые, сделанные из алюминиевого сплава. Они выполнены в простой конфигурации с плоским днищем. Стандартный диаметр поршней составляет 92 мм (имеется также 5 ремонтных размеров, под расточенные гильзы). Компрессионная высота поршня – 51 мм. Вес – 565 гр. На поршне предусмотрены 3 канавки, под размещение 2-х компрессионных и одного маслосъёмного кольца. Установка поршня на шатуне производится при помощи стального пальца диаметром в 25 мм. Поршневой палец имеет наружный диаметр 25 мм, диаметр внутренний составляет 16 мм. Внешняя поверхность новых поршней покрывается оловом, что оптимизирует приработку.

Шатуны на двигателях «3М3-511» («-513») – кованые, для снижения веса. Длина – 156 мм. Диаметр отверстия верхней головки – 25 мм. Вес – 860 гр.

Топливная система «ЗМЗ-511»

В основе топливной системы – 2-х камерный карбюратор «К-135» (ранее на моторах «3М3-511» («-513») использовались также карбюраторы «К-126»). Карбюратор установлен в верхней части впускного газопровода. Каждая из камер карбюратора обеспечивает подачу топливно-воздушной смеси на один из двух рядов цилиндров. Вплотную к карбюратору смонтирован фильтр тонкой очистки бензина. От карбюратора производится отвод вакуума, для функционирования трамблёра и ограничителя частоты вращения коленчатого вала. Под карбюратором, во впускном газопроводе, тоже предусмотрен отвод вакуума, для функционирования системы вентиляции картера.

Система смазки

В смазочной системе применён одно- или 2х-секционный шестерёнчатый масляный насос, смонтированный на блоке. Привод насоса осуществляется от распределительного вала. Забор масла из поддона производится маслоприёмником. Очистка масла осуществляется с помощью полнопоточного масляного фильтра, установленного в передней части впускного газопровода, перед карбюратором. Изначально здесь применялся центробежный фильтр, а в последние годы выпуска модели ему на смену пришёл фильтр со сменным фильтрующим элементом.

Газораспределительный механизм (OHV)

В основе газораспределительного механизма «3М3-511» – один распределительный вал, который расположен у основания развала БЦ. Привод распределительного вала – шестерёнчатый от вала коленчатого, шестерни располагаются на передней стенке блока и укрыты крышкой. От распределительного вала к головкам тянутся штанги, которые обеспечивают привод коромысел и клапанов.

Подача бензиново-воздушной смеси от карбюратора к цилиндрам производится по индивидуальным каналам во впускном газопроводе. Непосредственно сам газопровод прикрепляется к головке при помощью шпилек, через прокладки. Газопровод имеет элементарную конструкцию, он не настроен и приводит к пульсации потока топливно-воздушной смеси. Снижение этого эффекта достигается особой формой камер сгорания и впускных каналов ГБЦ. Отвод отработавших газов производится общим для цилиндров каждого ряда выпускным коллектором. Монтаж коллектора также осуществлён шпильками, через прокладку.

Система зажигания

Основа системы зажигания «3М3-511» – это распределитель (трамблёр) с приводом от распределительного вала (общей оси с масляным насосом). От трамблёра отходит восемь высоковольтных проводов на свечи зажигания, размещённые в ГБЦ. Расположен трамблёр в задней части впускного газопровода, рядом с карбюратором.

Технические характеристики в цифрах

• Число и расположение цилиндров: 8, V-образное.
• Рабочий объём: 4,254 литра.
• Диаметр цилиндра: 92 мм, ход поршня: 80 мм.
• Степень сжатия: 7,6.
• Число клапанов на цилиндр: 2 (1-впуск; 1-выпуск).
• Порядок работы цилиндров: 1-5-4-2-6-3-7-8.
• Номинальная мощность двигателя: 92 кВт, или 125 л.с. – при 3400 об/мин.
• Максимальный крутящий момент: 294 Н.м, или 30 кгс.м, при частоте вращения 2-2,5 тыс. об/мин.
• Минимальный удельный расход топлива: 286 г/кВт.ч, или 210 г/л С.ч.
• Расход масла на угар: 0,4% от расхода бензина.

Стоимость двигателя «3М3-511» в 2018 году

Двигатели «3М3-511» Заволжский моторный завод давно не производит. Однако, благодаря их широкому распространению в прошлом, можно найти подержанный мотор данной марки после капитального ремонта, или снятый с консервационного хранения. Просят за двигатели этой модели от 90 до 170 тысяч рублей. Запасные части также предлагаются к продаже в широком ассортименте.