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.

Двигатель ЗМЗ-511: достойный потомок ЗМЗ-53

Автомобили ГАЗ-3307 переняли от ГАЗ-53 многие технические решения, узлы и агрегаты, в том числе и двигатели, ведь современный ЗМЗ-511 — это прямой потомок «газоновских» ЗМЗ-53. О двигателях ГАЗ-511, их модельном ряду, характеристиках, конструктивных особенностях и вопросах ТО читайте в этой статье.

Характеристики и применимость двигателей ЗМЗ-511

В 1959 году был начат серийный выпуск бензиновых 8-цилиндровых V-образных двигателей ЗМЗ-13, которые устанавливались на ряд автомобилей ГАЗ. Уже в 1964 году начали выпускаться глубоко модернизированные моторы ЗМЗ-53 (а также и ЗМЗ-66), особенно широко использовавшиеся в грузовиках ГАЗ-53 и ГАЗ-66. Эта серия выпускалась вплоть до начала 90-х годов, так что 53-е и 66-е моторы все еще распространены.

В конце 1980-х на основе ЗМЗ-53 были разработаны силовые агрегаты 500-й серии, среди которых до сегодняшнего дня «дожили» (и успешно выпускаются) ЗМЗ-511, 513 и 523. Моторы ЗМЗ-511 (модернизация ЗМЗ-53А, ЗМЗ-53-11) устанавливались и устанавливаются в грузовики ГАЗ-53 и ГАЗ-3307, ЗМЗ-513 (модернизация ЗМЗ-66-06) — на грузовики ГАЗ-66, а ЗМЗ-523 — на грузовики ГАЗ-3307, 3308 и автобусы ПАЗ.

Наиболее массовыми сегодня являются двигатели ЗМЗ-511, которые представлены в десятках модификациях, однако все они имеют принципиально одинаковую конструкцию и характеристики.

ЗМЗ-511 — бензиновый карбюраторный 8-цилиндровый V-образный двигатель с рабочим объемом 4,254 литра и мощностью 125 л.с. (при 3500 об/мин). Степень сжатия — 7,6. По современной классификации мотор имеет экологический класс «Евро-0». У агрегата ЗМЗ-513 аналогичные характеристики, однако он обладает усиленной конструкцией для эксплуатации в более сложных условиях. Масса 511-го мотора составляет 262 кг, 513-го мотора — 275 кг.

Двигатели ЗМЗ-511 устанавливаются на автомобили семейства ГАЗ-3307, однако они приобрели определенную популярность в среде самодельщиков. Мотор обладает неплохим потенциалом к форсированию, поэтому его часто дорабатывают и устанавливают на грузовики, автомобили «Волга» и другие, а также на катера и другие транспортные средства.

Комплектация, конструкция и особенности мотора ЗМЗ-511

Конструктивно силовой агрегат устроен довольно просто, чем и обусловлена его надежность. Основу двигателя составляет блок из алюминиевого сплава, на него устанавливается две ГБЦ (угол развала 90 градусов). У основания V располагается один распределительный вал, усилие от его кулачков на клапаны (установленные в верхней части головок) передается через штанги.

Между головками устанавливается впускной газопровод (коллектор), на котором монтируются карбюратор, масляный фильтр и ряд вспомогательных узлов (система вентиляции картера, система рециркуляции отработанных газов и другие). На внешней стороне головок устанавливаются выпускные коллекторы.

Сверху на моторе располагается трамблер (он имеет общий с масляным насосом привод от распредвала). В задней части мотора монтируется масляный насос (одно- или двухсекционный в зависимости от модификации), в передней — водяной насос, интегрированный с вентилятором, и генератор. Привод насоса и генератора — клиноременной передачей от коленвала, привод распределительного вала — шестеренчатой передачей от коленвала.

Об основных деталях мотора ЗМЗ-511 следует рассказать отдельно.

Блок цилиндров. Блок отливается из алюминиевого сплава, также он проходит специальную обработку и покрывается смолой, благодаря чему обеспечивается герметичность. В блоке выполняется три ребра жесткости, в которых обустраивается постель коленчатого вала — здесь располагаются коренные подшипники (вкладыши). Также вкладыши устанавливаются в передней и задней стенках блока. Все пять точек опоры коленвала закрываются крышками на двух болтах. Дополнительно в заднем торце выполняется сальникодержатель, который закрывается отдельной крышкой через прокладки.

В блоке цилиндров выполняется водяная рубашка, омывающая цилиндры. Сами гильзы цилиндров — «мокрого» типа, изготавливаются из износостойкого чугуна, они нижней частью (здесь расположен буртик) вставляются в блок, герметизация достигается применением медной прокладки. Такая конструкция позволяет легко менять гильзы, а также обеспечивает эффективный отвод тепла от них.

В задней части к блоку присоединяется картер сцепления, причем привалочные поверхности этих деталей обрабатываются индивидуально, поэтому установка картера от другого блока невозможна без специальной доработки. Монтаж картера сцепления и головок на блок осуществляется шпильками. Масляный поддон также монтируется с помощью шпилек малого диаметра, которые вворачиваются в предусмотренные на нижней части блока (на фланце) приливы.

Существует два основных типа блоков ЗМЗ-511:

• До 2005 года выпуска — под установку двухсекционного масляного насоса;
• После 2005 года выпуска — под установку односекционного масляного насоса.

По своим характеристикам и конструкции оба блока одинаковы, отличия заключаются лишь в конфигурации места установки маслонасоса.

Коленчатый вал и поршневая группа. Коленвал — литой с противовесами, из высокопрочного чугуна, легированного магнием, на современных модификациях — с закаленными шейками. Диаметр коренных шеек составляет 70 мм, шатунных — 60 мм. В передней и задней части коленвала устанавливаются сальники, причем спереди — самоподжимной резиновый, сзади — на основе асбестового шнура. В задней части к валу четырьмя болтами прикручен маховик, в передней — шестерня привода распредвала (на шпонке) и фланец для шкива привода генератора и водяного насоса.

Шатуны изготавливаются из стали, они устанавливаются на вал через вкладыши (с отверстиями для масла), монтаж шатунных крышек осуществляется болтами, которые дополнительно фиксируются герметиком.

Поршни — литые, из алюминиевого сплава. Они имеют простую конфигурацию с плоским днищем, диаметр поршней — 92 мм (также пять ремонтных размеров под расточенные гильзы). На поршне выполнено три канавки под установку двух компрессионных и одного маслосъемного кольца. Установка поршня на шатуне — с помощью стального пальца диаметром 25 мм. Внешняя поверхность нового поршня покрыта оловом, которое облегчает приработку.

Головки блока цилиндров. На моторе применяется две литые алюминиевые ГБЦ, в них выполнены высокотурбулентные камеры сгорания (обеспечивают завихрение и хорошее перемешивание топливно-воздушной смеси) и винтовые каналы к впускным клапанам. Седла клапанов — вставные, чугунные. Втулки клапанов — металлокерамические. В верхней части головок располагаются пружины клапанов и коромысла, сверху ГБЦ закрываются крышками.

Топливная система. Ее основу составляет двухкамерный карбюратор К-135, установленный в верхней части впускного газопровода (ранее использовались карбюраторы К-126). Каждая камера карбюратора обеспечивает подачу горючей смеси на один ряд цилиндров. Непосредственно рядом с карбюратором располагается фильтр тонкой очистки топлива. От карбюратора осуществляется отвод вакуума для работы трамблера и ограничителя частоты вращения коленвала. Под карбюратором, во впускном газопроводе, также выполнен отвод вакуума для работы системы вентиляции картера.

Система смазки. В смазочной системе используется одно- или двухсекционный шестеренчатый масляный насос, установленный на блоке. Привод насоса — от распредвала. Забор масла из поддона осуществляется маслоприемником. Очистка масла осуществляется полнопоточным масляным фильтром, установленным в передней части впускного газопровода (перед карбюратором). Ранее использовался центробежный фильтр, сегодня же применяется фильтр со сменным фильтрующим элементом. Подача масла к узлам двигателя осуществляется по внутренним каналам, а к фильтру и от фильтра — по металлическим трубкам. На двигатель возможна установка масляного радиатора.

В двигателе предусмотрена защита от масляного голодания при заклинивании насоса — в случае остановки насоса срезается штифт в его приводе, и весь двигатель тоже останавливается.

Газораспределительный механизм. Построен на основе одного распределительного вала, расположенного у основания развала блока. Привод распредвала — шестеренчатый от коленвала, шестерни расположены на передней стенке блока и закрыты крышкой. От распредвала к головкам проложены штанги, обеспечивающие привод коромысел и клапанов.

Подача горючей смеси от карбюратора к цилиндрам осуществляется по индивидуальным каналам во впускном газопроводе. Сам газопровод монтируется на головки с помощью шпилек через прокладки. Газопровод имеет простейшую конструкцию, однако он не настроен и приводит к пульсации потока горючей смеси, снижает этот эффект особая форма камер сгорания и впускных каналов ГБЦ. Отвод отработанных газов осуществляется общим для цилиндров одного ряда выпускным коллектором. Монтаж коллектора также осуществляется шпильками через прокладку.

Система зажигания. Основной системы является распределитель (трамблер) с приводом от распределительного вала (общая ось с масляным насосом). От трамблера выходит восемь высоковольтных проводов на свечи зажигания, вкрученные в ГБЦ. Трамблер располагается в задней части впускного газопровода, рядом с карбюратором.

В актуальных модификациях двигателя ЗМЗ-511 есть незначительные изменения и модернизации, однако в целом их конструкция соответствует описанной выше. Все это также относится и к моторам ЗМЗ-513, отличия заключаются в другой конфигурации масляного поддона, в наличии экранирования системы зажигания и некоторых других деталях.

Такая конструкция показала свою надежность, поэтому моторы 500-й серии наверняка будут выпускаться еще долго без каких-либо кардинальных изменений.