Двигатель ЗМЗ. Описание. Технические характеристики. Устройство.

Куда ставится

ЗМЗ-409 ставится на машины производителя УАЗ:

  • Патриот;
  • Барс;
  • УАЗ Хантер;
  • Пикап;
  • Симбир
  • Карго;
  • «Буханка» (в частности, 3909 и др.).

УАЗ Буханка инжектор, 409 двигатель, система охлаждения закрыто-жидкостная – часто встречается на дорогах РФ и СНГ, поскольку это дешевый и неприхотливый авто. Получила «УАЗ Буханка инжектор» 409 двигатель более полутора десятков лет назад, и за годы эксплуатации модель доказала свою жизнеспособность.

Легендарная «Буханка»:

До 2005 ЗМЗ 409 ставился также на ГАЗовские автомобили Газель в модификациях:

  • 5-тонный бортовой грузовой автомобиль 3302;
  • грузопассажирский 33023;
  • рамный фургон 2705;
  • 13-местный микроавтобус ГАЗ 3221 и его вариант с повышенной комфортностью 32213;
  • маршрутное такси модели 322132;
  • карета «Скорой помощи», индекс 32214;
  • ГАЗ «Соболь» моделей 22171, 221717 и 22177 (известен также как Баргузин), 2217.

В 2005 договор Заволжского моторного завода и концерна ГАЗ истек и заново не заключался, но завод вступил в холдинг Соллерс.

Список моделей авто, в которых устанавливался

До 2005 года мотор ЗМЗ 409 устанавливался на ГАЗ Газель следующих модификаций:

  • бортовой 5 т грузовик 3302;
  • Фермер 33023 грузопассажирский;
  • фургон с рамным шасси и цельнометаллическим кузовом 2705;
  • микроавтобус 13 местный 3221;
  • микроавтобус повышенной комфортности 32213;
  • такси маршрутное 322132;
  • «Скорая помощь» 32214;
  • Соболь 221717, 22171, 22177 (Баргузин) и 2217.

Затем договор с автозаводом ГАЗ закончился и не быГАЗ Соболь

Затем договор с автозаводом ГАЗ закончился и не был заключен вновь. Зато ЗМЗ вошел в один холдинг Соллерс вместе с другим автопроизводителем УАЗ. Изначально характеристики двигателя серии 409 полностью удовлетворяли требованиям отечественных внедорожников, ими стали комплектовать автомобили УАЗ:

  • до 2005 года вездеходы 31512, 31514, 31519;
  • 3159 Барс (удлиненная версия);
  • 3162 Симбир (удлиненная модификация);
  • с 2005 года внедорожник Патриот;
  • с 2008 года грузопассажирская версия Pickup;
  • 452 фургон «Буханка», скорая помощь «Таблетка», 10 местный автобус, двухместный грузовик, трехосный автобус и седельный тягач;
  • 3741 фургон цельнометаллический;
  • 2206 микроавтобус полноприводный;
  • 3909 Фермер.

  Сразу после вхождения ЗМЗ в холдинг руководство УАЗ Хантер

Сразу после вхождения ЗМЗ в холдинг руководство стало наращивать объемы производства.

Система вентиляции картера

Система вентиляции картера — закрытая, принудительная, действующая за счет разрежения во впускной системе. Маслоотражатель размещен в крышке клапанов.

Схема вентиляции картера двигателя 
 1 - крышк

Схема вентиляции картера двигателя 1 — крышка клапанов; 2 — маслоотражатель; 3 — трубка маслоотражательная; 4 — продольный канал системы холостого хода; 5 — ресивер с впускной трубой; 6 — шланг малой ветви вентиляции; 7 — шланг основ­ной ветви вентиляции.

При работе двигателя на холостом ходу газы из картера отсасываются через малую ветвь в канал системы подачи воздуха на холостом ходу, откуда попадают во впускные каналы головки цилиндров. На остальных режимах вентиляция осуществляется через дроссель ресивера и впускную трубу.


Движение картерных газов в крышке клапанов

Система впуска воздуха и выпуска отработавших газов

Впускная система состоит из впускной трубы и ресивера, отлитых из алюминиевого сплава. Геометрические параметры системы позволяют реализовать газодинамический наддув двигателя. На режиме холостого хода и малых нагрузках воздух в двигатель поступает через отдельную систему непосредственно к впускным клапанам.

Выпускной коллектор отлит из чугуна. Для улучшения очистки цилиндров двигателя от отработавших газов патрубки от каждого цилиндра соединены между собой 1 и 4, 2 и 3 . Это уменьшает влияние работы одного цилиндра на другой и позволяет реализовать эффект настроенного выпуска отработавших газов.

Система выпуска состоит из выпускного коллектора двигателя, приемной трубы 1, каталитического нейтрализатора 2, глушителя 3 и резонатора 4. Все узлы системы подвешены к днищу кузова посредством кронштейнов и резиновых амортизаторов. Фланцы крепления каталитического нейтрализатора, глушителя и резонатора уплотнены металлоармированными прокладками.

Система выпуска отработавших газов: 
 1 – прие

Система выпуска отработавших газов: 1 – приемная труба; 2 – каталитический нейтрализатор; 3 – глушитель; 4 – резонатор

Ресурс двигателя УАЗ Патриот

Стоит отметить, что данный силовой агрегат, как заявляют производители, будет служить 200-250 тыс. км. Тем не менее, эти данные имеют отношение исключительно к идеальным условиям, каких в реальной жизни не бывает. Поскольку основные автомобили, которые комплектуются подобным мотором, относят к классу внедорожников, то и условия эксплуатации тут явно не самые простые (для тех же, кто любит погасать по бездорожью, можно смело делить эту цифру на 1,5-2 раза). Как и другие силовые агрегаты с линейки, есть возможность провести 3 капитальных ремонта до того, как силовое устройство полностью исчерпает свой ресурс.

Возможность проведения тюнинга и его виды

Одним из самых распространенных видов тюнинга не самого двигателя, а автомобиля УАЗ является замена силового агрегата на аналогичные ДВС других марок.

  1. В основном используются дизельные модели от импортных внедорожников. У такого вида тюнинга есть огромный недостаток: для владельца автомобиля он обходится недешево.
  2. Второй вариант – проведение чип-тюнинга двигателя, поскольку на ЗМЗ 409 установлен блок управления МИКАС 11 или МИКАС 7,2. Благодаря такому виду тюнинга можно изменить настройки системы, отрегулировав их согласно вашим собственным требованиям.
  3. Третий вариант заключается в небольшом увеличении мощности двигателя путем установки турбо компрессора либо газовой турбины. Тюнинг двигателя ЗМЗ 409 таким способом позволяет увеличить его мощность в среднем на 30%.

Двигатель ЗМЗ 409 – весьма неплохой силовой агрегат, устанавливаемый в основном на автомобили марки УАЗ. Стоимость его небольшая, технические характеристики и рабочие параметры ненамного хуже, чем у импортных аналогов.

Отзывы о двигателе весьма неоднозначные: для езды по бездорожью он великолепен, но есть и свои минусы: большой расход топлива и тяжелый ход по асфальту или в городской черте.

Распространенные неисправности и проблемы

Ресурс двигателя ЗМЗ-409 достаточно большой. Первые неисправности начинают возникать после 300 тыс. км пробега. При эксплуатации в экстремальных условиях проблемы появляются раньше. Ремонт мотора не вызывает затруднений, поскольку детали находятся в свободной продаже.

Стук из блока поршней

Посторонние звуки возникают при соприкосновении поршней и стенок цилиндров. Стук усиливается при повышении нагрузок на малых оборотах. Его возникновению способствуют такие причины:

  1. Увеличение расстояния между поршнем и цилиндром. Проблему решают расточкой цилиндрических деталей. Поршни заменяют.
  2. Увеличение зазора между кольцами и канавками поршня. Кольца нужно заменить. Иногда меняют одновременно поршни и кольца.

Высокий расход масла

Увеличению расхода смазочного материала способствует подтекание масла через уплотнители мотора, засорение картера, поломка поршней, колпаков или колец. Изношенные детали подлежат замене.

Мотор не заводится

Отказ двигателя происходит из-за падения давления топлива в рампе или выхода из строя системы зажигания. В этом случае проверяют бензобак и топливные каналы. При необходимости их продувают, а неисправный бензиновый насос заменяют. Давление может упасть из-за засорения топливного фильтра, который также следует заменить. Реже выходят из строя регулятор давления, свечи, бронепроводы. Все эти детали подлежат ремонту или замене. После этого правильно выставляют уровень опережения зажигания.

Перегрев двигателя

Такая неисправность свидетельствует о выходе из строя охлаждающей системы. Нужно замерить количество жидкости и проверить состояние системы охлаждения автомобиля.

Перегрев двигателя ЗМЗ-409.
Перегрев двигателя ЗМЗ-409.

Низкое давление в масляной магистрали

Причинами неисправности могут являться:

  1. Неправильный выбор типа масла.
  2. Заброс в картер топлива смазочного материала или охлаждающей жидкости с дальнейшим вспениванием. Нужно срочно устранить причину этого явления и заменить масло.
  3. Засорение или поломка масляного насоса, который следует промыть и при необходимости заменить.
  4. Загрязнение фильтра. Деталь подлежит замене.
  5. Уменьшение расстояния между маслоприемником и картером. Устройствам придают правильное положение, изношенные элементы заменяют.
  6. Увеличение щели между шейками коленвала и прокладками. Шейки следует отшлифовать, а прокладки заменить.
  7. Засорение форсунок, трещины в элементах масляного трубопровода. Нужно заменить блок цилиндров.

Падение мощности мотора

Главными причинами снижения мощности ДВС являются такие неисправности:

  1. Неполное открытие дроссельной заслонки. В таком случае потребуется ремонт привода заслонки.
  2. Поломка контроллера положения заслонки. Необходимо заменить элемент.
  3. Снижение давления в топливной рампе.
  4. Засорение воздушного фильтра. Деталь требует замены.
  5. Неисправность системы зажигания.
  6. Изменение зазоров клапанов. Требуется регулировка.
  7. Нарушение целостности прокладки головки блока цилиндров, сгорание поршней, поломка колец или клапанов. Нужно проверить порядок работы цилиндров, заменить изношенные элементы.

Двигатель внезапно глохнет или работает нестабильно

Двигатель УАЗ Патриот самопроизвольно отключается из-за снижения топливного давления, неисправности контроллера холостого хода, разгерметизации впускной системы.

Стук коленвальных подшипников

Посторонний звук возникает при резком нажатии педали газа на холостом ходу. При увеличении оборотов стук усиливается. Это может происходить из-за следующих неисправностей:

  1. Падение давления масла. Причин может быть несколько, но их следует быстро найти и устранить, поскольку недостаточная смазка ведет к росту трения.
  2. Изменение расстояния между вкладышами коленчатого вала. Требуется замена вкладышей и шлифовка шеек.
Подшипники коленвала.
Подшипники коленвала.

Вибрация мотора

К причинам возникновения вибрации относятся следующие неисправности:

  • нарушение баланса коленчатого вала (нужна балансировка);
  • увеличение зазоров клапанов;
  • износ опорных элементов двигателя;
  • ослабление шкива коленвала.

Обзор неисправностей и способы их ремонта

За счет выемки в верхней плоскости поршня мотор ЗМЗ 409 не гнет клапана, даже при перескоке и порыве цепи ГРМ. Кроме присущих всем рядным двигателям с верхним расположением распредвалов поломок, имеет несколько незначительных «болезней»:

Стук в подшипниках коленвалазаменить вкладыши невозможно, необходима капиталказамена всего комплекта ШПГ
Снижение мощностинагар в каналах, седлах и на клапанахпрочистка либо замена клапанов, шлифовка каналов
Перегрев моторанизкое качество помпы и термостатазамена расходников

Все остальные неисправности описаны в руководстве вместе с пошаговыми фото для самостоятельного ремонта. Двигатель имеет оценку пользователей +3, то есть не доставляет особых проблем между капремонтами.


Ремонт ЗМЗ 409

Система питания топливом

Система питания топливом осуществляется посредством впрыска топлива во впускную трубу электромагнитными форсунками, управляемыми микропроцессором.

Система питания состоит из топливного бака 6, топливопроводов 8, 5 и 10, электробензонасоса 9, топливных фильтров 8 и 11, топливопровода двигателя 2,отлитого из алюминиевого сплава, с регулятором давления топлива 4 и электромагнитными форсунками 3.

Схема системы питания двигателя топливом 
 1 -

Схема системы питания двигателя топливом 1 — дроссельная заслонка 2 — топливопровод двигателя; 3 — электромагнитные форсунки; 4 — регулятор давления топлива; 5 — топливопровод отвода топлива в бак; 6 — топливный бак; 7 — топливопровод низкого давления; 8 — топливный фильтр грубой очистки; 9 — электробензонасос; 10 — топливопровод высокого давления; 11 — фильтр тонкой очистки топлива.

Поддержание постоянного давления топлива в магистрали для обеспечения гарантированной топливоподачи форсунками на всех режимах работы двигателя обеспечивается пневмомеханическим регулятором давления — поддерживает 3 кгс/см2 (300 8 кПа). Регулятор давления топлива размещен на топливной рампе, датчик уровня топлива входят в состав модуля погружного бензонасоса, размещенного в топливном баке.

Расположение основных узлов системы впрыска топлива:


1 – ресивер; 2, 25 – трубопровод подачи топлива; 3 – топливная рампа; 4 – трубопровод слива топлива от регулятора давления; 5 – регулятор давления; 6 – трубопровод от топливного насоса к фильтру тонкой очистки топлива; 7 – топливный насос; 8 – трубопровод от струйного насоса к топливному насосу; 9 – пробка топливного бака; 10 – наливная труба топливного бака; 11, 17, 19, 27, 30, 31 – пароотводящие шланги; 12 – правый топливный бак; 13 – соединительный шланг; 14 – соединительная трубка; 15 – левый топливный бак; 16 – сливная пробка; 18 – сепаратор; 20 – трубопровод от левого бака к струйному насосу; 21 – струйный насос; 22 – хомут крепления фильтра тонкой очистки топлива; 23 – фильтр тонкой очистки топлива; 24 – трубопровод слива топлива к струйному насосу; 26 – пароотводящий трубопровод; 28 – адсорбер; 29 – клапан топливного бака

Топливная рампа и форсунки — из алюминиевого сплава, цилиндрического сечения. Топливная рампа с четырьмя форсунками закрепляется на впускной трубе двумя болтами. Форсунки 4 удерживаются в рампе 2 с помощью специальных соединений. На переднем конце рампы расположен штуцер подвода топлива из топливного бака 1. На заднем конце топливной рампы расположен регулятор давления 3 со штуцером отвода топлива в топливный бак. Посадка форсунок во впускной трубе уплотняется с помощью резиновых колец 5 круглого сечения, которые для облегчения установки необходимо смазывать моторным маслом.


Топливная рампа с форсунками: 1 – защитный колпачок резьбового штуцера; 2 – топливная рампа; 3 – штуцер подвода топлива; 4 – форсунка; 5 – уплотнительное кольцо

Система смазки

Система смазки — комбинированная с подачей масла к трущимся поверхностям под давлением и разбрызгиванием.


Система смазки включает: масляный картер 1, масляный насос 2 с приемным патрубком и редукционным клапаном, привод масляного насоса, масляные каналы в блоке, головке цилиндров и коленчатом валу, полнопоточный масляный фильтр 3, стержневой указатель уровня масла 5, крышку маслозаливной горловины 4, датчики давления масла 6 и 7.

На указателе уровня масла имеются метки: верхнего уровня -«П» и нижнего уровня -«0». Уровень масла должен находиться между этими мет­ками.

Циркуляция масла происходит следующим образом. Насос засасывает масло из картера и по каналу в блоке подводит его к полнопоточному фильтру. После фильтра масло поступает в главную масляную магистраль и через каналы в блоке смазывает коренные подшипники, подшипники промежуточного вала, верхний подшипник валика привода масляного насоса и подводится к гидронатяжителю цепи первой ступени привода распределительных валов. От коренных подшипников масло через внутренние каналы коленчатого вала смазывает шатунные подшипники и от них через отверстия в шатунах смазываются поршневые пальцы.

От верхнего подшипника валика привода масляного насоса масло через поперечные сверления и внутреннюю полость валика подается для смазки нижнего подшипника валика и опорной поверхности ведомой шес­терни привода.

Шестерни привода маслонасоса смазываются струей масла через сверление в главной масляной магистрали.

Для охлаждения поршня масло через отверстие в верхней головке шатуна брызгает на днище поршня.

Из главной масляной магистрали масло через канал в блоке поступает в головку цилиндров, смазывает опоры распределительных валов и подводится к гидронатяжителю цепи второй ступени привода распредели­тельных валов, к гидротолкателям и к датчикам давления масла. Вытекая из зазоров и стекая в картер в передней части головки цилиндров, масло смазывает цепи, рычаги натяжного устройства и звездочки привода распределительных валов.

Контроль за давлением масла осуществляется датчиком давления 6 и указателем на щитке приборов. Кроме того, система снабжена датчиком 7 и сигнализатором аварийного давления масла. Сигнализатор аварийного давления масла загорается при 40…80 кПа (0,4…0,8 кгс/см2). Датчики давления ввернуты в штуцер, установленный в масляный канал головки цилиндров.

Масляный насос — шестеренчатого типа, установлен внутри масляного картера и крепится к блоку цилиндров двумя болтами и держателем масляного насоса. Ведущая шестерня 1 неподвижно закреплена на валике 3 с помощью штифта, а ведомая 5 свободно вращается на оси 4, запрессованной в корпусе 2 насоса. Корпус насоса изготовлен из алюминиевого сплава, перегородка 6 — из чугуна, шестерни — из металлокерамики. К корпусу тремя винтами крепится литой из алюмини­евого сплава приемный патрубок 7 с сеткой.

 Масляный  насос:
 1 -  ведущая шестерня;

Масляный насос: 1 — ведущая шестерня; 2 — корпус; 3 — валик; 4 — ось; 5 — ведомая шестерня; 6 — перегородка; 7 -приемный патрубок с сеткой и редукционным клапаном.

Привод масляного насоса осуществляется парой винтовых шестерен от промежуточного вала 1 привода распределительных валов. Промежуточный вал вращается во втулках, запрессованных в рас­точки блока цилиндров. На валу с помощью шпонки 3 установлена и закреплена фланцевой гайкой ведущая шестерня 2, находящаяся в зацеплении с ведомой шестерней 7, напрессованной на валик 8, вращающийся в расточках блока цилиндров. В верхнюю часть ведомой шестерни запрессована втулка 6, имеющая внутреннее шестигранное отверстие. В отверстие втулки вставляется шестигранный валик 9, нижний конец которого входит в шестигранное отверстие валика масляного насоса.

Привод масляного насоса 
 1 - промежуточный

Привод масляного насоса 1 — промежуточный вал; 2 — ведущая шестерня; 3 — шпонка; 4 — крышка; 5 — прокладка; 6 — втулка; 7 — ведомая шестерня; 8 — валик: 9 — шестигранный валик привода масляного насоса

Редукционный клапан плунжерного типа, расположен в корпусе маслоприемника. Редукционный клапан отрегулирован на заводе установкой тарированной пружины. Менять регулировку клапана в эксплуатации не рекомендуется.

Масляный фильтр. На двигатель устанавливается масляный фильтр 2101-1012005-НК-2 однократного использования.

Модификации и использование ДВС

На сегодняшний день ЗМЗ 409 является весьма распространенной моделью ДВС.

Комплектуются им в основном автомобили производства ОАО УАЗ, однако его устанавливают и на другие модели: УАЗ Барс, УАЗ «Буханка», УАЗ 3163 «Патриот» и 3164 «Патриот Спорт», УАЗ Хантер, УАЗ «Карго», УАЗ 31632 «Пикап», УАЗ 3162 «Симбир» и прочие.

Нередко двигатель устанавливается на автомобили «ГАЗель». За все время своего существования силовой агрегат на раз подвергался модификациям и доработкам, которые в основном были связаны с устранением заводских неисправностей.

Благодаря последним изменениям удалось добиться соответствия двигателя Евро, и, скорее всего, в ближайшее время будет достигнуто соответствие требованиям Евро 5.

Выпускаемые модификации двигателя:

  • ЗМЗ 409.10

Полностью соответствует всем требованиям Евро 2. Мощность ДВС – 142,8 лошадиных сил.

  • ЗМЗ 4091

Впервые был выпущен в 2007 году. Полное соответствие требованиям Евро 3. Изготавливался специально для комплектации автомобилей УАЗ «Буханка». Мощность ЗМЗ 4091 – 125 л.с.

  • ЗМЗ 4911

Выпуск с 2012 года. Комплектуются им «Головастики» и «Буханки». Конструкция включает в себя зубчатые цепи привода ГРМ ЗМЗ 409 и датчик абсолютного давления. Мощность 125 л.с.

  • ЗМЗ 40904

Комплектуются данной моделью Hunter, Cargo, Pickup и Patriot. Используется датчик абсолютного давления. На раме установлены форсунки двухпоточного распыления. Зубчатые цепи приводят в действие ГРМ. Крышка головки блока цилиндров полностью переработана и выполнена из пластика. Произведено увеличение мощности до 142,8 л.с.

  • ЗМЗ 40905

Последняя модификация ДВС. Полностью соответствует ЗМЗ 409 Евро 4. По характеристикам аналогичен предыдущей модели.