Клуб любителей автомобиля

Addressing the problem of exhaust emissions

Lowering the exhaust emissions was more difficult. Again, we contemplated about different options.

One option was the “easy” option. This would simply be a revision of the engine, and optimal adjustment of the K-156 carburettor. Ideally, the engine would always run at the stochiometric range, i.e. λ = 1. At λ = 1, the catalyst will work most efficiently. To achieve this, we would have to find the perfect combination of lean mixture in the main chamber, and rich mixture in the pre-chamber.
Would it be possible to achieve such low emissions values with this engine, simply be adjusting the K-156 carburetor?

Very likely, yes. It has been demonstrated that it is possible to optimize the 4022.10 engine in such a way that it works with relatively low emission values, particularly if it is combined with a catalyst. The publications on gaz3102.ru are testimony to that.

Would this represent a robust, long-term solution to “our” Swiss problem?

This is another question. We read as much as possible about the forkam engine and the K-156 carburetor, translating some of the Russian documents into English. We understood that this engine and this carburetor would require very careful maintenance and adjustment. It is apparently for a good reason that it had a very bad reputation with Soviet drivers. It is apparently also for a good reason, that it was later replaced with the 402 engine.

What did I need today, in Switzerland?

I imported the car into Switzerland because I love driving Volga, not because I am collector. For the last >20 years I wanted to see this car on the road, not in the garage. Inevitably, this would mean different driving conditions: sometimes at a lower temperature, sometimes at a warmer temperature. Sometimes at low altitude, sometimes in the mountains. Also, Swiss laws require that we would have to pass an emission test once per year. In other words, every year I would have to demonstrate that the engine continues to work optimally and ecologically, within the legal limits.

Lastly, image the reputation.
Except from the Lada Niva, there are no or very few other cars from the former USSR in Switzerland. There are a few GAZ-21, and a few GAZ-24 (some with the Indenor Diesel from Scaldia, M24D, http://www.wolga-forum-deutschland.de/g ... .html). This Volga GAZ 3102 is therefore like an “ambassador” for the Russian car industry. Imagine that this car breaks down, because the engine has a problem. This would not be something uncommon in Eastern Europe. But in Switzerland, it would shed a very bad light on Volgas. It would attract malice.

On a personal level, it is also important for me to have a reliable car. Image a ride with the family, and getting stuck somewhere on the road. The acceptance for the Volga would rapidly decrease!

In conclusion, I needed a reliable, long term solution. At the same time, I wanted to keep the original ZMZ 4022.10 engine.

We therefore resorted to an electronic fuel injection system that would replace the original K-156 carburetor. This is not something I could buy in the supermarket. But I was very fortunate to find people sharing the interest for cars and for engines, who were willing to accept this challenge.


Решение проблемы выбросов выхлопных газов

Снижение выбросов выхлопных газов было более сложным. Опять же, мы размышляли о разных вариантах.

Одним из вариантов был «простой» вариант. Это будет просто пересмотр двигателя и оптимальная настройка карбюратора K-156. В идеальном случае двигатель всегда будет работать в стехиометрическом диапазоне, то есть λ = 1. При λ = 1 катализатор будет работать наиболее эффективно. Чтобы достичь этого, нам нужно было бы найти идеальное сочетание обедненной смеси в основной камере и богатую смесь в предкамере. Можно ли достичь таких низких значений выбросов с помощью этого двигателя, просто отрегулируйте карбюратор К-156?

Очень вероятно, да. Было продемонстрировано, что можно оптимизировать двигатель 4022.10 таким образом, чтобы он работал с относительно низкими значениями выбросов, особенно если он сочетается с катализатором. Об этом свидетельствуют публикации на gaz3102.ru.

Будет ли это представлять собой надежное долгосрочное решение «нашей» швейцарской проблемы?

Это еще один вопрос. Мы читаем как можно больше о двигателе форкама и карбюраторе К-156, переводя некоторые российские документы на английский язык. Мы поняли, что этот двигатель и этот карбюратор потребуют очень тщательного обслуживания и регулировки. По-видимому, по уважительной причине это имело очень плохую репутацию у советских водителей. По-видимому, также по уважительной причине, что он был позже заменен двигателем 402.

Что мне нужно сегодня, в Швейцарии?

Я импортировал автомобиль в Швейцарию, потому что мне нравится водить Волгу, а не потому, что я коллекционер. В течение последних> 20 лет я хотел увидеть эту машину на дороге, а не в гараже. Неизбежно это означало бы разные условия вождения: иногда при более низкой температуре, иногда при более высокой температуре. Иногда на низкой высоте, иногда в горах. Кроме того, швейцарские законы требуют, чтобы нам приходилось проходить испытание на выбросы один раз в год. Другими словами, каждый год я должен был бы продемонстрировать, что двигатель продолжает работать оптимально и экологически, в рамках юридических ограничений.

Наконец, представить себе репутацию
За исключением Lada Niva, в Швейцарии нет или очень мало других автомобилей из бывшего СССР. Есть несколько ГАЗ-21 и несколько ГАЗ-24 (некоторые с дизелем Indenor от Scaldia, M24D, http://www.wolga-forum-deutschland.de/g ... .html). Таким образом, «Волга ГАЗ 3102» является «посoлом» для российского автопрома. Представьте себе, что этот автомобиль ломается, потому что у двигателя есть проблема. Это не было бы чем-то необычным в Восточной Европе. Но в Швейцарии он пролил бы очень плохой свет на Волгy. Это привлекло бы злобу.

На личном уровне мне также важно иметь надежный автомобиль. Поезжайте с семьей и застрянете где-нибудь на дороге. Принятие Волги быстро уменьшилось бы!

В заключение мне понадобилось надежное долгосрочное решение. В то же время я хотел сохранить оригинальный двигатель ZMZ 4022.10.

Поэтому мы прибегли к электронной системе впрыска топлива, которая заменила бы оригинальный карбюратор К-156. Это не то, что я мог купить в супермаркете. Но мне очень повезло найти людей, разделяющих интерес к автомобилям и двигателям, которые были готовы принять этот вызов.


Posted after 21 minute 35 seconds:
Installing a fuel injection system

First of all, the engine and the valves were cleaned. More than 40’000 km had left its traces!
Then, a fuel injection system was made that would fit into the place of the old carburettor. It has two independent injection systems: one for the former main chamber, and a totally separate for the pre-chamber. As part of that system, we also replaced the original ignition coil and ignition distributor. This system is then linked to a small on-board “computer” and several sensors. This includes e.g. sensor a for rpm, pressure and a lambda sensor. This computer was then programmed so that it would mimic the original driving pattern of the 4022.10 engine. More importantly, this computer would ensure that the engine would run in a stochiometric range under different conditions.

Установка системы впрыска топлива

Прежде всего, двигатель и клапаны были очищены. Более 40 000 км оставили свои следы!

Затем была введена система впрыска топлива, которая помещалась бы на место старого карбюратора. Он имеет две независимые системы впрыска: один для первой основной камеры и полностью отдельный для предварительной камеры. В рамках этой системы мы также заменили оригинальную катушку зажигания и распределитель зажигания. Эта система затем связана с небольшим бортовым «компьютером» и несколькими датчиками. Это включает, например, датчик a для об / мин, давления и лямбда-датчика.
Затем этот компьютер был запрограммирован таким образом, чтобы он имитировал исходную схему движения двигателя 4022.10. Что еще более важно, этот компьютер обеспечит, чтобы двигатель работал в стехиометрическом диапазоне при разных условиях.