Двигатель ЗМЗ. Описание. Технические характеристики. Устройство.

Содержание материала

Технические характеристики Система вентиляции картераОписание силового агрегата Расход топлива Система охлажденияРаспространенные неисправности и проблемы Стук из блока поршней Высокий расход масла Мотор не заводится Перегрев двигателя Низкое давление в масляной магистрали Падение мощности мотора Двигатель внезапно глохнет или работает нестабильно Стук коленвальных подшипников Вибрация мотора Характерные неисправности и пути их устраненияДвигатель не запускается, здесь может быть несколько причин:Потеря мощностиМотор глохнет во время движения и больше не заводитсяДавление маслаСтук в двигателеПроблемы и распространенные неисправностиМотор не заводитсяПадение мощности мотораДвигатель внезапно глохнет или работает нестабильноНизкое давление в масляной магистралиСтук коленвальных подшипниковСтук из блока поршнейВысокий расход маслаВибрация мотораПерегрев двигателяОписание конструкции ГБЦНеисправности и ремонт Плюсы и минусы Куда ставится

Технические характеристики

Производство ДВС 409 началось в 2011 году по заказу УАЗ. Новый мотор должен был заменить устаревшие силовые агрегаты УМЗ. Обладая высокими техническими характеристиками и простой конструкцией, этот движок стал идеальной заменой.

Установка мотора на автомобили Ульяновского автомобильного завода продолжается по этот день. Рассмотрим, какие транспортные средства УАЗ получили ЗМЗ 409: УАЗ Барс, УАЗ Буханка, УАЗ Патриот, УАЗ ХантерУАЗ Пикап, УАЗ Карго, УАЗ Симбир.

Рассмотрим, основные технические характеристики двигателя ЗМЗ 409 инжектор:

НаименованиеХарактеристика
ТипРядный
ТопливоБензин
Система впрыскаИнжектор
Объем2,7 литра (2693 см. куб)
Мощность128 лошадиных сил
Количество цилиндров4
Количество клапанов16
Диаметр цилиндра95,5 мм
Расход13,2 литра на 100 км
Система охлажденияЖидкостное, принудительное
Порядок работы цилиндров1-3-4-2

Кроме стандарта Евро 3 существует ряд модификаций, которые стоит рассмотреть:

  1. ЗМЗ 409.10 — основной мотор, соответствует экологическому стандарту Евро-2. Мощность 143 л.с.
  2. ЗМЗ 40904.10 — аналог 409.10 с новой ЦПГ, новые прокладки, ДАД, соответствует экологическому стандарту Евро-3. Мощность 128 л.с. Ставится на Патриот, Хантер, Пикап, Карго.
  3. ЗМЗ 40905.10 — аналог 40904.10, соответствие экологическому стандарту Евро-4. Мощность 128 л.с. Ставится на Патриот, Хантер, Пикап, Карго.
  4. ЗМЗ 4091.10 — дефорсированный низовой вариант ЗМЗ 40904.10, другой ресивер, распредвалы (подъем 8, фаза 240), прошивка, соответствует экологическому стандарту Евро-3. Используется на буханках УАЗ. Мощность 112 л.с.
  5. ЗМЗ 40911.10 — аналог ЗМЗ 4091.10, ДАД, соответствует экологическому стандарту Евро-4. Используется на буханках УАЗ. Мощность 112 л.с.
  6. ЗМЗ 4092.10 — несерийный мотор. Мощность 160 л.с. Используется на Волгах.

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

Описание силового агрегата

409-й мотор был сконструирован на базе ЗМЗ 406. Высота головок блока у всех движков одинаковая (405, 406, 409). Увеличенный ход коленчатого вала до 94 мм. Новая поршневая группа со смещением в 4 мм. Других изменений новый силовой агрегат не получил.

Расход топлива

Используемое горючие АИ 92. Расход топлива при городской езде — 14 л., на 100 км пробега, при езде по трассе 10.4 литра, общий расход около 12 литров на 100 км пробега. По факту все гораздо хуже.

Система охлаждения

Система охлаждения — жидкостная, закрытая, с принудительной циркуляцией охлаждающей жидкости. Система охлаждения состоит из рубашки охлаждения двигателя, радиатора, водяного насоса, термостата, расширительного бачка, вязкостной муфты привода вентилятора, электровентилятора, соединительных шлангов и трубок. К системе охлаждения также подсоединены радиаторы отопителей и электронасос дополнительного (опционально) отопителя салона. Давление в системе создается водяным насосом, который приводится в действие ремнем от коленчатого вала. Из насоса жидкость подается в рубашку охлаждения двигателя, а из рубашки поступает в термостат. В зависимости от температуры жидкость проходит затем в водяной насос (при низкой температуре) или в радиатор (при высокой температуре), откуда, охладившись, поступает в водяной насос.

Система охлаждения: 1, 2 – радиаторы отопителя; 3

Система охлаждения: 1, 2 – радиаторы отопителя; 3 – электронасос; 4 – двигатель; 5 – дроссельный патрубок; 6 – термостат; 7 – датчик указателя температуры охлаждающей жидкости; 8 – датчик сигнальной лампы перегрева охлаждающей жидкости; 9 – вязкостная муфта привода вентилятора; 10 – вентилятор; 11 – пробка радиатора; 12 – радиатор; 13 – пробка расширительного бачка; 14 – расширительный бачок; 15 – электровентилятор; 16 – водяной насос; 17 – сливной кран блока цилиндров

Наиболее выгодный температурный режим охлаждающей жидкости ле­жит в пределах 80…90° С. Указанная температура поддерживается при помощи термостата, действующего автоматически и жалюзи, управляемых водителем. Поддержание термостатом правильного температурного режима в системе охлаждения оказывает решающее влияние на износ деталей дви­гателя и экономичность его работы. Для контроля температуры охлаждающей жидкости на щитке приборов автомобиля имеется указатель температуры, датчик которого ввернут в корпус термостата. Кроме того, на щитке приборов автомобиля имеется сигнализатор аварийной температуры, загорающийся красным светом при повышении температуры жидкости свыше 104 °С. Датчик сигнализатора аварийной температуры ввернут в верхний бачок радиатора. При загорании сигнализатора следует немедленно остановить двигатель и устранить причину перегрева охлаждающей жидкости.

Водяной насос центробежного типа. Подшипник 7 отделен от охлаждающей жидкости самоподжимным сальником 4 неразборной конструкции, внутри которого расположены манжета и уплотняющая шайба. Жидкость, просачивающаяся через сальник, не попадает в подшипник, а вытекает наружу через контрольное отверстие 6, которое периодически надо прочищать. Подшипник от перемещения удерживается фиксатором 2, который завернут до упора и закернен. Подшипник заполняется смазкой при сборке и в процессе эксплуатации добавления смазки не требуется. Ступица 1 и крыльчатка 5 напрессованы на валик подшипника.

Водяной насос
 1 – ступица; 
 2 -  фиксатор;

Водяной насос 1 – ступица; 2 — фиксатор; 3 — корпус; 4 — сальник; 5 — крыльчатка; 6 — контрольное отверстие для выхода охлаждающей жидкости; 7 — подшипник

Привод насоса (и генератора) осуществляется поликлиновым рем­нем 6РК 1220.

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.

Характерные неисправности и пути их устранения

ЗМЗ 409 создан в результате многочисленных модернизаций и усовершенствования предыдущих моделей, но двигатель по прежнему подвержен определённым неисправностям:

Двигатель не запускается, здесь может быть несколько причин:

1. В системе питания и топливной рампе может отсутствовать давление бензина.

Система питания ЗМЗ 409 сложный механизм, управляемый электроникой, поэтому сбои во всей системе питания прежде всего возникают по причине проблем с электроникой. Часто выходит из строя регулятор, контролирующий давление топлива, если это так, то нужно установить новый и проблема может исчезнуть.

Давление бензина может отсутствовать по причине забитого топливного фильтра. Для устранения неисправности нужно поставить новый фильтр для очистки горючего.

Если и здесь всё в порядке, то нужно проверить работу насоса, подающего топливо. В случае неисправности последний подлежит замене. Если и здесь всё в норме, то остаётся проверить проходимость трубопроводов, они могут быть забиты, в этом случае их нужно продуть сжатым воздухом;

2. Мотор может не заводится по причине проблем с зажиганием. Чтобы устранить неполадку, нужно проверить исправность броне проводов, катушек зажигания, свечей. Нужно убедиться, что опережение зажигания установлено верно. Если и здесь нет проблем для беспокойства, то виной всему сбои в электронном управлении зажигания.

Потеря мощности

Следующей характерной неисправностью может быть уменьшение мощности силового агрегата. Здесь поводов для беспокойства, тоже может быть несколько:

  • дроссельная заслонка может не полностью открываться по причине неправильной регулировки привода;
  • датчик, указывающий положение заслонки может передавать неточные данные, в этом случае нужно установить новый датчик;
  • мощность мотора может уменьшиться по причине уменьшения давления в системе, эта проблема описана выше;
  • загрязнённый фильтр очистки воздуха может привести к уменьшению мощности ДВС, для устранения проблемы, он подлежит замене;
  • возможные проблемы с зажиганием тоже могут привести к потере мощности;
  • выход из строя гидравлических толкателей, прогар поршней или клапанов, залегание или износ поршневых колец, низкая компрессия в камерах сгорания, всё это может привести к потере мощности. Замена неисправных деталей решит проблему.

Мотор глохнет во время движения и больше не заводится

Причина резкой остановки движка, скорее всего являются проблемы с электроникой. Чаще всего ломается датчик, указывающий положение коленвала. Опытные водители возят с собой запасной датчик.

Давление масла

Слабое давление моторной смазки в масляной системе может быть по таким причинам:

  • не соответствующий сорт используемого масла;
  • попадание охлаждающей жидкости в картер двигателя, по причине прогара прокладки ГБЦ. Данную неисправность можно определить по внезапно увеличившемся уровне масла в движке. Необходимо принять срочные меры, к устранению проблемы. В обратном случае данная неполадками может ускорить капитальный ремонт мотора;
  • выход из строя масляного насоса, последний подлежит замене;
  • деформация поддона картера может привести к уменьшению расстояния между масло приёмным фильтром грубой очистки и дном картера. Данная неисправность будет мешать поступлению необходимого количества масла в масляную систему. Поддон картера нужно немедленно выровнять или заменить;
  • износ деталей ШПГ, исправить неполадку поможет замена изношенных деталей.

Стук в двигателе

Стук в моторе частот бывает по причине неисправных гидрокомпенсаторов. Однако могут стучать подшипники скольжения коленчатого вала. Проблему нужно определять и решать немедленно, иначе могут развиться более серьёзные неисправности ДВС.

В заключение можно сказать, что 409 двигатель и его модификации стали мощнее, современнее и надёжнее. Вышеперечисленные неисправности возникают далеко за рубежом пробега 200 тыс., км., это при том что заявленный ресурс ДВС составляет 150 тыс., км. Учитывая простоту конструкции мотора, большинство неисправностей можно устранить своими силами, а доступность и невысокая стоимость запчастей, только способствуют быстрому и успешному ремонту.

Проблемы и распространенные неисправности

Обычно ЗМЗ-409 начинает требовать серьезного внимания на рубеже 300 тысяч км. Но доставлять проблемы он способен начать и раньше, если эксплуатировался в неблагоприятных условиях, без должного обслуживания.

Основные неисправности на УАЗ «Буханка» с инжекторным 409 двигателем, массово распространенном примере авто с этим мотором:

  • рост потребления бензина;
  • снижение мощности двигателя;
  • падение давления в масляной системе;
  • дым из моторного отсека;
  • троение и нестабильная работа двигателя.

К счастью, рассматриваемый двигатель имеет высокую ремонтопригодность, запасные части для него распространены и доступны по цене. Кроме того, иногда практикуется и замена двигателя на контрактный.

Проблемы двигателя возникают по разным причинам.

Мотор не заводится

Причинами этого могут быть:

  • отсутствие давления бензина в топливной рампе;
  • поломка в системе зажигания.

Следует проверить топливопроводы и бак, промыть и продуть их при необходимости. Если неисправен топливный насос двигателя, его меняют. Часто падение давления связано с забитым топливным фильтром, нуждающимся в замене. Еще одна возможная причина – поломка регулятора давления топлива, исправляющаяся заменой такового.

Если есть подозрения на проблемы зажигания, следует проверить свечи, катушки, бронепровода и другие компоненты. Важно убедиться, что выставлен правильный уровень опережения зажигания.

Падение мощности мотора

  • дроссельная заслонка двигателя открывается не полностью. Привод заслонки нуждается в регулировке.
  • сломался ДПДЗ (датчик положения заслонки), его следует заменить;
  • низкое давление в топливной рампе – см. выше;
  • воздушный фильтр загрязнен и нуждается в замене;
  • проблемы с зажиганием;
  • нарушены зазоры клапанов, следует произвести их регулировку;
  • низкая компрессия из-за пробоя прокладки ГБЦ, прогорания поршней двигателя или неисправности поршневых колец, нарушения прилегания клапанов, износа цилиндров/колец.

Двигатель внезапно глохнет или работает нестабильно

  • падение давления бензина;
  • поломка регулятора холостого хода;
  • потеря герметичности во впускной системе, подсос воздуха.

Низкое давление в масляной магистрали

Возможные неполадки и проблемы двигателя, ведущие к этому:

  • неправильный сорт залитого в двигатель масла;
  • попадание в картер бензина или охладителя с последующим вспениванием (опасное явление, необходимо как можно скорее устранить причину протечки и заменить масло);
  • износ и загрязнение масляного насоса (его следует промыть и, если необходимо, поменять);
  • загрязнение масляного фильтра (решение – замена такового);
  • слишком малый зазор между дном картера и маслоприемником, повреждение последнего. Картер нужно привести к изначальной геометрии или заменить;
  • слишком большой зазор между шейками коленвала и вкладышами. Решается заменой вкладышей двигателя и шлифованием шеек;
  • засорения маслопроводов БЦ, трещины в полостях масляной магистрали. «Лечение» – ремонт БЦ или его замена.

Стук коленвальных подшипников

Металлический стук слышится при резком выжимании педали газа в холостом режиме, стук становится чаще с увеличением оборотов двигателя. Возможные причины:

  • упало давление масла, детали двигателя испытывают масляное голодание. Следует найти и устранить причину;
  • увеличение зазора между вкладышами коленвала двигателя и шейками. Нужна шлифовка шеек и замена вкладышей.

Стук из блока поршней

Вызывается биением поршней о стенки цилиндра, хорошо определяется под нагрузкой на малых оборотах, носит приглушенный характер. Причины:

  • большой зазор между цилиндром и поршнем. Проблема решается заменой поршней с одновременной расточкой цилиндров двигателя (и хонингованием таковых);
  • если к стуку привел большой зазор между канавками поршня и кольцами, следует заменить последние, или поршни в комплекте с кольцами.

Высокий расход масла

  • утечками через уплотнения двигателя;
  • засоренным картером;
  • проблемами поршня, колец, маслосъемных колпачков.

Читать дальше: Старлайн b92 инструкция по эксплуатации брелка

Вибрация мотора

  • дисбаланс коленвала двигателя (требуется балансировка)
  • нуждающиеся в регулировке зазора клапаны;
  • износ опор двигателя;
  • ослабло крепление шкива коленвала.

Перегрев двигателя

Вызывается неисправностями в системе охлаждения: следует проверить уровень охлаждающей жидкости и общее состояние системы.

Описание конструкции ГБЦ

ГБЦ ЗМЗ 409 выполнена из сплава прочного алюминия. В головке устанавливаются клапаны для впуска и выпуска горючих газов. Каждый цилиндр обустроен четырьмя клапанами, по два для впуска топливной смеси и по два для выпуска отработанных газов. Для впускных клапанов, расположенных на правой стороне ГБЦ, предусмотрен общий распределительный вал.

Другой распределительный вал предназначен для выпускных клапанов, расположенных на левой стороне головки. Клапаны в работу приводятся гидротолкателями, исключающими проблему регулировки тепловых зазоров клапанов. Они автоматически регулируют зазор между стержнями клапанов и кулаками распредвалов. В рабочие отверстия клапанов, заранее устанавливаются втулки и сёдла клапанов.

В верхней части ГБЦ расположены опоры для установки распределительных валов. К опорам крепятся крышки, они не подлежат взаимной замене. Каждую из них нужно устанавливать только на своё место. Все крышки пронумерованы, за исключением первой, она общая для двух распределительных валов. Первая крышка обустроена упорными фланцами, предотвращающими осевое смещение распределительных валов.

Неисправности и ремонт

Особых неисправностей или проблем вследствие эксплуатации двигателя замечено не было. На некоторых моделях транспортных средств было замечено, что быстро выходили со строя форсунки. Эта проблема устраняется легко — заменой всех впрыскиваемых элементов. Цепь газораспределительного механизма может прослужить около 200 тыс. км, но бывает такое, что не выхаживает и 100 тыс. км, кому как повезёт.

Капитальный ремонт движка должен производиться спустя 250 000 км пробега, но при правильной эксплуатации и обслуживании, может случиться так, что мотор выдержит и 300 000 км.

А вот если манера вождения «Аля» гонщик, то ресурс силового агрегата значительно снижается.

Плюсы и минусы

Практически все конструктивные решения, использованные в моторах серии ЗМЗ 409, обладают и плюсами, и минусами. Например, головка блока цилиндров разработана индивидуально:

  •  обеспечивается высокий ресурс, использована удобная схема с двумя распредвалами для управления 16 клапанами;

Плюсами конструкции 409 являются:Впускной коллектор

Плюсами конструкции 409 являются:

  • модернизация впускного тракта и системы газораспределения;
  • автоматический натяжитель, который получило навесное оборудование для увеличения ресурса ремня;
  • доработанная система охлаждения и смазки;
  • наличие вариантов моторов в линейке под Евро-2 – Евро-4.

При необходимости возможна форсировка своими силамВыпускной тракт

При необходимости возможна форсировка своими силами и капремонт в гараже, даже без тельфера. Новая металлизированная прокладка с подпружиненными элементами служит дольше асбеста. При необходимости ее можно установить своими руками, соблюдая рекомендованные моменты затяжки.

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.

Читать дальше: Как обжаловать оплаченный штраф

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.