Двигатель ЗМЗ Ремонт, характеристики, неисправности

Пути было два:

— Оставить старый блок и при сохранении общей схемы двигателя работать над современным обвесом; — Создавать совершенно новый мотор.

Сторонники первой схемы нашлись в Ульяновске, где позднее будет создан впрысковый УМЗ 421. Мотор хороший и очень удобный с точки зрения отсутствия технических проблем его установки на старые машины, что несказанно обрадовало сторонников прогресса в стане владельцев ГАЗ 21 (мотор устанавливается легко и непринужденно, стыкуясь с родным крепежом, КПП и т.д.). Инженеры ЗМЗ, в свою очередь, выбрали вариант номер два и начали проектировать двигатель с нуля.

Виды двигателей и расход топлива

Газели 406 бывают с несколькими моделями двигателей, что позволяет подобрать для себя более экономичную модель автомобиля по расходу горючего. Существует также возможность установить совместно с бензиновым двигателем оборудование гбо, которое позволяет использование двух видов топлива.

Основные виды двигателей

На Газели 406 устанавливают следующие виды двигателей:

  • Инжекторный. Расход топлива ЗМЗ 406 у инжекторной Газели является минимальным в сравнении с другими видами моторов.
  • Карбюраторный.
  • Бензиновый. Наиболее экономически выгодный вариант. Затрата бензина Газели на 100 км в пределах двенадцати литров.

Какой мотор выбрать — карбюраторный или инжекторный

Многих автовладельцев все больше привлекает инжекторный вариант силового агрегата вместо привычного карбюраторного образца. Газель 406 двигатель инжекторный все чаще устанавливается на тяжелые автомобили.

Заволжский автомобилестроительный завод оснащает более мощными инжекторными моторами такие машины, как Волга, УАЗ, Газель. Данные марки авто требуют повышения мощности, бензиновый силовой агрегат такого типа способен развивать столько лошадиных сил, сколько требуется для их стабильной эксплуатации.

Тюнинг двигателя

Для того чтобы изменить немного выходные данные двигателя, можно провести тюнинговочные работы, которые помогут улучшить показатели. Некоторым не нравится маленькая мощность, другим – количество потребляемого топлива, а иногда водитель хочет выделиться на фоне других, оптимизируя конкретную характеристику.

Первое, что можно сделать на СТО, – улучшить двигатель 406 (карбюраторный) в плане мощности. Как правило, в данном случае либо технические характеристики агрегата повышают за счет увеличения поршней, либо устанавливают турбонаддув (или отдельно турбины). Более надежным будет второй способ, однако на первый уйдет гораздо меньше сил, денег и времени.

Для того чтобы улучшить общую динамику, будет достаточно отшлифовать каналы входа и выхода.

Перечень модификаций ДВС

Изначально мотор проектировался инжекторным, поэтому версия 4062.10 считается базовой. Необходимость в карбюраторных модификациях 4061.10 и 4063.10 возникла позже. Их устанавливали на Газель, поэтому сохранив объемы камер сгорания, нужно было снизить эксплуатационные расходы владельца. Для этого руководство ЗМЗ снизило степень сжатия, чтобы перевести моторы на более дешевое топливо А-76.


Версии мотора ЗМЗ 406 отличаются камерами сгорания

С моторами 4061 и 4063 произведена обратная модернизация:

  • снижена мощность и крутящий момент;
  • обороты ХХ стали 750 мин-1 вместо 800 мин-1;
  • максимальный крутящий момент достигается на 3500 оборотах, а не на 4000.

Все остальное навесное расположено на тех же местах без изменений. Часть деталей взаимозаменяемая, за исключением ГБЦ и поршневой.

Ветер перемен

А тяга к модернизации двигателей у завода появляется, но не по своей воле — конкуренция между производителями легких грузовиков ныне жесткая. «Группу „ГАЗ“, куда с 2005 года входит УМЗ, поджимают не только „европейцы“, „корейцы“ и „китайцы“ с дизельными двигателями (спору нет, в разной степени), соотечественники тоже не гарантируют того спокойствия, что было раньше. „СеверСталь Авто“ собирается серьезно потеснить „Газель“ на рынке своими FIAT Ducato и малотоннажными Isuzu, собранными в Елабуге а в Семенове Нижегородской области налаживают выпуск IVECO Daily (См. „Рейс“ №2 за 2008 год „Новая скважина „Самотлора“).

Переход России на нормы Евро-3 потребовал отказа от карбюраторов в системе питания ульяновских моторов, применения электронноуправляемого впрыска топлива. Завод комплектует двигатели УМЗ-4216 топливной аппаратурой фирмы Bosch, и, по заявлениям специалистов, они осилят даже перспективные Евро-4. После модернизации системы питания «Газели» с моторами УМЗ-4216 стали экономичнее, расход составляет 14–16 литров на 100 км при эксплуатации в смешанном режиме, против 16–18 литров у прежней карбюраторной модификации УМЗ-4215. Максимальная мощность двигателя, предназначенного для установки на «Газель», составляет 125 л. с., а крутящий момент — 240 Н.м, что положительно сказалось на динамике груженого автомобиля. Параллельно с улучшением экологических показателей были проведены работы по повышению надежности двигателей, качества сборки и увеличения ресурса. В доводке силовых агрегатов инженерам УМЗ помогали эксперты английской компании «Ultra Motive». Вместе с модернизацией двигателя УМЗ-421 на заводе ведутся работы по доводке конструкции и технологий для постановки в будущем на конвейер нового верхневального 16-клапанного двигателя УМЗ 249 с алюминиевым блоком и сохранением рабочего объема в 2,89 литра. Его выпуск ульяновцы планируют начать в 2010 году.

МНЕНИЕ

Евгений Березин главный конструктор Ульяновского моторного завода — Моторы УМЗ 4216 (Евро-3), прошедшие испытания в 2006 году, отличаются от двигателей Евро-2 точностью диагностирования положения коленчатого вала и пропусков зажигания. Этого удалось достичь благодаря новой конструкции демпфера коленчатого вала с жесткой связью между коленчатым валом и диском синхронизации. В системе управления вместо ненадежного датчика массового расхода воздуха применяется датчик абсолютного давления воздуха с датчиком температуры. Это позволило упростить учет поступающего в двигатель воздуха, в том числе и в случае нарушения герметичности впускной системы. Чугунные гильзы модернизированных моторов теперь выведены до верхней плоскости разъема блока цилиндров, что обеспечило герметичность камеры сгорания на заявленный заводом моторесурс (250 тыс. км). У моторов, выпущенных до конца 2007 года, верхний край гильзы находился ниже плоскости разъема блока цилиндров и ГБЦ. Такое техническое решение было продиктовано технологией обработки плоскости — режущий инструмент лучше работает по однородному материалу. Однако эксплуатация выявила, что газы проникали в стык гильзы и блока, что сказывалось на надежности моторов. Вывод гильзы на уровень разъема значительно повысил герметичность уплотнения головки блока цилиндров, это позволило использовать в качестве топлива сжиженный газ. Среди существенных шагов модернизации отмечу применение поршневых колец чешской компании «Buzuluk» и нанесение на прокладки герметика фирмы «Hehkel». Чтобы снизить расход масла, улучшить условия работы поршневых колец и тем самым увеличить ресурс цилиндро-поршневой группы, вместо традиционного хонингования алмазным бруском на заводе применяется так называемая мягкая обработка поверхности гильзы, при которой на хонинговальные бруски оказывается значительно меньшее давление. Для адаптации работы мотора на газовом топливе внесены изменения и в геометрию поршней, уменьшены зазоры в сопряжении клапан-втулка, а поршневые пальцы изготавливаются методом холодного выдавливания. Шатунные и коренные шейки коленчатого вала закаливаются на немецкой автоматической линии «AEG- Elotherm». Чтобы снизить вероятность возникновения газовых рыхлот в отливках блоков цилиндров, смонтирована и запущена установка дегазации алюминиевых сплавов немецкой компании «Foseko».

Eще самые первые владельцы нижегородской полуторки мечтали об экономичном и надежном дизеле для нее. А его по-прежнему нет, хотя производство лицензионных дизелей Steyr освоили в Нижнем еще с 1995 года, сразу переименовав его в ГАЗ-560. Но и по сей день это редкий мотор, малознакомый перевозчикам. Однако есть в России место, где о нем знают все. Два года назад в питерском «Третьем парке» с этими дизелями работало около 800 «Газелей». Согласитесь, отличная статистическая выборка, можно составить достоверный список типичных поломок, при том, что тамошним инженерам и ремонтникам есть, с чем сравнивать. На одних маршрутах с этими «Газелями» работают машины с бензиновыми моторами, и даже с дизелями IVECO и, кроме того, дизельные Ford Transit и Mercedes Vario.

Список моделей авто в которых устанавливался

Инжекторный тип двигателя ЗМЗ 406 можно найти на следующих автомобилях:

  • ГАЗ 3102;
  • ГАЗ 31054;
  • Волга комплектации «Люкс».

Карбюраторными движками снабжались автомобили:

  • Газель;
  • ГАЗ 2705;
  • Богдан;
  • Дельфин;
  • Рута.

Несмотря на плюсы и большие преимущества, двигатель 406 имел и недостатки. Давайте посмотрим какими отрицательными сторонами обладал этот движок.

Плюсы и минусы

Отрицательной особенностью силового привода ЗМЗ 406 является низкое качество литья и неудачные технические решения:

  • высокий расход масла вследствие недоработанной конструкции колец;
  • низкий ресурс ГРМ привода из-за натяжителя, разборной блок-звезды и громоздкой конструкции в целом.

Расход топлива высокий, но это характерно для большинства моторов грузовиков.

Зато снижены вибрации, головка блока цилиндров не откручивается при эксплуатации, прокладку не нужно постоянно менять, а гайки протягивать. Ремонтопригодность всех узлов высокая, сама конструкция надежная и простая. Пользователь избавлен от необходимости через каждые 20000 пробега регулировать зазоры клапанов.


Впускной коллектор инжектор

Создание

По одной из версий, ЗМЗ 406 и его собратья появились в результате прямого копирования и дальнейших работ по УХУДШЕНИЮ мотора B234i СААБ 9000. Автор этой истории подробно рассказывает о том, как хорош оригинал и какая кривая получилась с него копия, которую в процессе доводки сделали совершенно непригодной к эксплуатации. К сожалению, в этой достаточно широко растиражированной легенде не приводится ни конкретных фамилий, ни документов, ни каких бы то ни было иных проверяемых подтверждений истинности. Пожалуй, единственное, что, действительно, могло бы свидетельствовать в пользу этой версии — внешнее сходство моторов и одинаковый рабочий объем. Подробнее об этой ветке альтернативной реальности можно прочесть на самых разных ресурсах, от УАЗбуки и drive2, до drom и майловского проекта «Ответы». Статья везде приведена одна и та же. Более эта информация не встречается нигде из доступных источников.

Мы же рассмотрим иную историю возникновения этого мотора. Попытка перенести распределительный вал из блока цилиндров в головку предпринималась еще на этапе работы над двигателем ГАЗ 21, однако конструкция получилась не очень надежной, и в серию мотор пошел в нижневальной версии и сохранил эту конструкцию вплоть до двигателя ЗМЗ 402. Проектные работы над новым мотором стартуют в конце 80х годов прошлого века. Времена начинались непростые и потому, разработка и доводка мотора затянулись до начала 90х. В малую серию мотор пошел только в 1992 году. Планы были достаточно амбициозными, и новый двигатель предполагалось предложить не только традиционному партнеру в лице Горьковского завода, но и АЗЛК, БАЗ и даже ВАЗовцам. Однако экономика разваливалась на глазах, заводы выживали с трудом, и о постановке на конвейер новых машин речи не шло. В итоге потребителем новинки стал только ГАЗ. Крупносерийное производство началось лишь в 1996 году и вышло на значительные объемы только к 1997-му.

Обзор неисправностей и способы их ремонта

В силу конструкционных особенностей мотор ЗМЗ 406 гнет клапана только при перескакивании цепи. Причем, повреждаются они друг о друга (впускные и выпускные при одновременном подъеме), а не о поршни. При обрыве цепи такой неприятности не случится.

Поскольку устройство ДВС частично скопировано с СААБ, а частично сохранена конструкция ЗМЗ 402, для него характерны неисправности:

Высокие обороты ХХ1)поломка датчиков

2)нет контакта регулятора ХХ

3)порваны шланги картерной вентиляции

1)замена датчиков

2)восстановление контакта

3)замена шлангов

Отказ цилиндра1)неисправность ЭБУ

2)выход из строя катушки

3)пробой наконечника свечи

4)поломка форсунки

1)замена блока управления

2)ремонт катушки

3)замена наконечника

4)ремонт/замена форсунки

Неустойчивая работа ДВС1)подсос воздуха

2)вода в топливном баке

1)восстановление герметичности, замена прокладок

2)слив бензина, просушивание бака

Мотор не запускается1)выход из строя системы зажигания

2)нарушена подача топлива

1)замена катушки, контакта

2)замена фильтра, клапана редукционного, регулировка фаз, замена топливного насоса

Из-за большого диаметра поршней блок и ГБЦ чувствительны к перегреву, поэтому контролировать уровень рабочих жидкостей следует регулярно (масла и антифриза).

Достоинства и недостатки инжекторных силовых агрегатов

ЗМЗ 406 двигатель инжектор заметно превосходит карбюраторный аналог по надежности, экономичности и мощности. Одним из основных положительных качеств инжекторов можно отметить отсутствие необходимости производить обязательные регулировки мотора. Система питания здесь не подвержена засорениям, жиклеры отсутствуют, топливо в точном количестве поступает непосредственно в цилиндры.

Основным недостатком двигателей инжекторного вида является отсутствие возможности самостоятельного восстановления рабочего режима. Судя по многочисленным отзывам, при возникновении поломок мотора в пути водитель не сможет отремонтировать его своими руками.

Это связано с тем, что функционирование всех систем силовых агрегатов инжекторного типа ведется под полным контролем электроники. Выход из строя хотя бы одного электронного датчика приведет к изменениям рабочих характеристик всего двигателя внутреннего сгорания.

Во избежание нестабильной работы или остановки инжекторного движка необходимо устанавливать только импортные элементы, проводить регулярное техническое обслуживание и тщательную диагностику автомобиля.

Сравнение инжекторного и карбюраторного двигателей

Основное отличие этих модификаций в способе приготовления и впуска горючей смеси в камеру сгорания.

Карбюратор для двигателя змз 406

Карбюратор для двигателя змз 406

На карбюраторных 4061 и 4063 использован традиционный способ, на инжекторном 4062 применен новый (для того времени) вариант впрыскивания бензина через форсунки, управляемый электронным микропроцессором. При использовании инжекторов возрастает точность дозировки топлива, впрыск и поджог его происходит в оптимальный момент. Производительность двигателя повышается, возрастает мощность и крутящий момент, что хорошо видно при сравнении характеристик инжекторного и карбюраторного двигателей (см. выше).

Готовый к установке инжекторный мотор змз 406

Готовый к установке инжекторный мотор змз 406

Кроме лучших характеристик, инжекторные моторы экономичнее и наносят меньший ущерб экологии. Это происходит за счет более полного сжигания топлива под управлением электронного блока, не нуждающегося в регулярном обслуживании.

У карбюраторных двигателей есть свои преимущества. Это простота конструкции, возможность регулировки и ремонта без привлечения специалистов. Правда, это может обернуться недостатком: при неправильной настройке карбюратора происходят различные негативные явления, например, неустойчивые обороты на холостом ходу. Если вы не уверены в своих силах, лучше обратиться в мастерскую.

Семейное дело

В целом, в сравнении с двигателем ЗМЗ-402 «четырестошестой» более компактный мотор, причем межцилиндровое расстояние, диаметр шеек коленвала и поршневого пальца стали меньше, но при этом не потеряли в ресурсе. Двигатель ЗМЗ-406 стал родоначальником для других моторов семейства, сохраняя унификацию конструкции и технологий. В частности, у всех двигателей ЗМЗ-406, 405 и 409 одинаковая высота блока от оси коленвала до плоскости разъема с головкой, одинаковые шатуны, а разницу в радиусе кривошипа компенсируют изменением расстояния от оси поршневого пальца до днища поршня. Для «Газелей» главное достоинство двигателей ЗМЗ-405 и ЗМЗ-409 рабочим объемом 2,5 и 2,7 литра — больший крутящий момент: 215,8 Н.м и 235,4 Н.м при 4000 об/мин. В сравнении со стариной ЗМЗ-402 он больше на 23 процента. Но на «Газели» устанавливали только моторы ЗМЗ-405, более мощные ЗМЗ-409 по совокупности причин на Горьковский автозавод не поставляют. Установка на «Волги» и «Газели» двигателей Chrysler бразильской сборки — частичная альтернатива моторам ЗМЗ.

Распространенные неисправности и эксплуатация

  • Чаще всего владельцы жалуются на капризные карбюраторные версии;
  • Низкой надежностью обладает цепь ГРМ (при обрыве клапана не гнет);
  • Много проблем доставляет система зажигания, чаще всего — катушки;
  • Гидрокомпенсаторы обычно служат не более 50 000 км, а затем начинают стучать;
  • Быстро залегают маслосъемные кольца и начинается масложор.

Карбюраторный 406-й мотор менее экономичен из-за невозможности точной регулировки подачи бензина. Более точно отрегулировать количество топлива практически невозможно, что отражается на показателях мощности и расхода горючего.

Инжектор заметно превосходит карбюраторный аналог по надежности, экономичности и мощности. Одним из основных положительных качеств инжекторов можно отметить отсутствие необходимости производить обязательные регулировки мотора. Система питания здесь не подвержена засорению, жиклеры отсутствуют, топливо в точном количестве поступает непосредственно в цилиндры.


Двигатели модели ЗМЗ-4061.10 и 4063.10 (вид слева): 1 — сливная пробка; 2 — масляный картер; 3 — выпускной коллектор; 4 — кронштейн опоры двигателя; 5 — кран слива охлаждающей жидкости; 6 — водяной насос; 7 — датчик аварийной температуры охлаждающей жидкости; 8 — датчик указателя температуры охлаждающей жидкости; 9 — датчик температурного состояния двигателя; 10 — корпус термостата; 11 — датчик аварийного давления масла; 12 — датчик указателя давления масла; 13 — указатель (щуп) уровня масла; 14 — катушка зажигания.


Двигатели модели ЗМЗ-4061.10 и 4063.10 (вид справа): 1 — диск синхронизации; 2 — датчик синхронизации; 3 — масляный фильтр; 4 — стартер; 5 — датчик детонации; 6 — трубка слива охлаждающей жидкости из отопителя; 7 — впускная труба; 8 — гидронатяжитель цепи; 9 — генератор; 10 — ремень генератора; 11 — шкив водяного насоса; 12 — натяжной ролик; 13 — бензонасос.


Поперечный разрез ЗМЗ-4061.10 и 4063.10: 1 — масляный картер; 2 — приемник масляного насоса; 3 — масляный насос; 4 — привод масляного насоса; 5 — шестерня промежуточного вала; 6 — блок цилиндров; 7 — впускная труба; 8 — патрубки вентиляции; 9 — распределительный вал впускных клапанов; 10 — впускной клапан; 11 — крышка клапанов; 12 — распределительный вал выпускных клапанов; 13 — указатель (щуп) уровня масла; 14 — гидротолкатель клапана; 15 — наружная пружина клапана; 16 — направляющая втулка клапана; 17 — выпускной клапан; 18 — головка блока цилиндров; 19 — выпускной коллектор; 20 — поршень; 21 — поршневой палец; 22 — шатун; 23 — коленчатый вал; 24 — крышка шатуна; 25 — крышка коренного подшипника; 26 — сливная пробка; 27 — корпус толкателя; 28 — направляющая втулка; 29 — корпус компенсатора; 30 — стопорное кольцо; 31 — поршень компенсатора; 32 — шариковый клапан; 33 — пружина шарикового клапана; 34 — корпус шарикового клапана; 35 — разжимная пружина.

Это интересно: Алгоритм замены и ремонта трапеции дворников на ВАЗ-2110

Список моделей, где применялся ДВС: ГАЗ 3102 Волга, ГАЗ 31029 Волга, ГАЗ 3110 Волга, ГАЗ 31105 Волга, ГАЗ Газель, ГАЗ Соболь (Уже оценили раз: 5) Loading…

Описание конструкции ГБЦ

На БЦ, сверху, через прокладку, болтами крепиться головка БЦ. Головка выполнена из сплава алюминия. В ней размещены выпускные и впускные клапаны. На каждом отдельно взятом цилиндре имеются четыре клапана, два выпускных и два впускных клапана. На правой стороне мотора находятся впускные клапаны, а с лева выпускные. В работу клапана приводятся от двух распределительных валов, гидравлическими толкателями.

Наличие гидротолкателей упрощает обслуживание двиг

Наличие гидротолкателей упрощает обслуживание двигателя автомобиля. Так как исчезает необходимость периодической регулировки тепловых зазоров в клапанах. На поверхности гидротолкателя присутствуют отверстия и канавки, необходимые для поступления моторной смазки внутрь толкателя.

В ГБЦ, в клапанные отверстия вставлены направляющие втулки и сёдла клапанов. Внизу ГБЦ выполнены камеры сгорания, вверху расположились опоры валов газораспределительного механизма. На опорах имеются крышки, выполненные из алюминия. Первая крышка по ходу автомобиля, общая для двух первых опор обоих валов. В ней находятся упорные пластмассовые фланцы. Они вставляются в проточки, имеющиеся на шейках валов. Другие крышки опор, проходят обработку вместе с опорами ГБЦ. Поэтому их нельзя менять местами. Все крышки, за исключением первой двойной, пронумерованы. Сверху ГБЦ накрывается крышкой из алюминиевого сплава.

Детали и запчасти: описание

Многие автолюбители знакомы с элементами охлаждающей системы моторов. Но, автомобилисты-новички не знают — из чего состоит этот узел и какое предназначение элементов, за что часто бывают, наказаны судьбой. Итак, разберём предназначение отдельных элементов системы охлаждения мотора ЗМЗ 406.

Термостат

Термостат — элемент системы охлаждения автомобиля, который отыгрывает роль клапана, который перенаправляет поток ОЖ, с малого на большой. Рабочая температура силового агрегата ЗМЗ 406 — 87 — 103 градуса Цельсия.

При прогреве автомобиля термостат находится в закрытом состоянии, что позволяет более быстро и эффективнее провести нагрев движка. После достижения температуры жидкости в 60-70 градусов, термостат открывается, и охлаждающая жидкость начинает циркулировать по большому кругу, проходя через радиатор.

Термостат, по праву может считаться наиболее ломающейся частью системы охлаждения автомобиля. Зачастую это связано с тем, что узел заклинивает, и мотор или перегревается, или не греется. Наиболее простое решение проблемы — заменить испорченную деталь.

А — термостат закрыт; В — термостат открыт

Водяной насос

Водяной насос или помпа обеспечивает циркуляцию охлаждающей жидкости по системе. Располагается деталь в блоке цилиндров и приводится в движение при помощи приводного ремня от коленчатого вала. Деталь имеет ресурс в 100 000 км пробега, но в связи с некачественными запасными частями может выходить со строя значительно раньше.

Радиатор и вентилятор

Радиатор и вентилятор системы ОЖ предназначены для обеспечения оптимального охлаждения двигателя. Сам по себе радиатор охлаждается при помощи встречного потока воздуха, но в летний период — этого не хватает, и в работу включается вентилятор.

Радиатор системы охлаждения на ЗМЗ 406 установленный алюминиевый с 3-х рядной системой для обеспечения максимального охлаждения жидкости. Вентилятор приводится в действие при помощи автоматического замыкания цепи с датчиком температуры расположенного на блоке цилиндров.

Если двигатель имеет инжектор, то в цепь работы датчик-вентилятор ещё включается и электронный блок управления двигателем. Датчик температуры охлаждающей жидкости становится причиной многих проблем связанным с работоспособностью мотора.

Патрубки и водяная рубашка

Патрубки отыгрывают роль проводящего и соединяющего звена между разными элементами системы ОЖ. Из-за их неисправности может возникнуть утечка охлаждающей жидкости, и мотор попросту начнёт перегреваться.

По водяной рубашке, в силовом агрегате циркулирует охлаждающая жидкость, где она поглощает тепло и выводит его на радиатор. Из-за пробоя этого элемента моет возникнуть гидроудар.

Связано это с эксплуатацией силового агрегата на воде, при которой возникает коррозия.