ЗМЗ-406 - линейка рядных 4-цилиндровых 16-клапанных бензиновых автомобильных двигателей внутреннего сгорания производства ОАО «Заволжский моторный завод». Двигатель ЗМЗ-406 первоначально проектировался для установки на перспективную модель ГАЗ-3105. Первые прототипы двигателя появились в 1993 году, начало мелкосерийной сборки в 1996 году, выход на главный конвейер в 1997 году.
Двигатель изначально создавался под современные системы питания и зажигания, управляемые микропроцессором; карбюраторные варианты появились позже (инжекторная версия - ЗМЗ-4062.10, карбюраторные - ЗМЗ-4061.10 и 4063.10). Впервые в российском двигателестроении в конструкции ЗМЗ-406 были применены: 4 клапана на цилиндр, гидротолкатели, 2-ступенчатый цепной привод 2 распредвалов, электронная система управления впрыском топлива и зажиганием.
Технические характеристики
| Производство | ЗМЗ |
| Марка двигателя | ЗМЗ-406 |
| Годы выпуска | 1997-2008 |
| Материал блока цилиндров | чугун |
| Система питания | инжектор/карбюратор |
| Тип | рядный |
| Количество цилиндров | 4 |
| Клапанов на цилиндр | 4 |
| Ход поршня, мм | 86 |
| Диаметр цилиндра, мм | 92 |
| Степень сжатия | 9.3 8* |
| Объем двигателя, куб.см | 2286 |
| Мощность двигателя, л.с./об.мин | 100/4500* 110/4500** 145/5200 |
| Крутящий момент, Нм/об.мин | 177/3500* 186/3500** 201/4000 |
| Топливо | 92 76* |
| Экологические нормы | Евро 3 |
| Вес двигателя, кг | 185* 185** 187 |
| Расход топлива, л/100 км - город - трасса - смешан. |
13.5 - - |
| Расход масла, гр./1000 км | до 100 |
| Масло в двигатель | 5W-30 / 5W-40 / 10W-30 / 10W-40 / 15W-40 / 20W-40 |
| Сколько масла в двигателе | 6 |
| При замене лить, л | 5.4 |
| Замена масла проводится, км | 7000 |
| Рабочая температура двигателя, град. | ~90 |
| Ресурс двигателя, тыс. км - по данным завода - на практике |
150 200+ |
* - для двигателя ЗМЗ 4061.10
** - для двигателя ЗМЗ 4063.10
Модификации ДВС 3M3-406
- 3M3-4062.10 – инжекторный мотор под бензин АИ-92. Обладает степенью сжатия – 9,3. Мощность – 150 л.с. Для легковых автомобилей и микроавтобусов ГАЗ 31054 комплектации Люкс; ГАЗ 3102 (1996 – 2008 гг).
- 3M3-40621.10 – модификация двигателя 3M3-4062.10, соответствующая экологическому стандарту «Евро-2».
- 3M3-4063.10 – карбюраторный вариант мотора, предназначенный для установки на лёгкие коммерческие грузовики и микроавтобусы ГАЗ 3302, 33023, 2705, 3221, 32213, 322132, 32214, СемАР 3234, Рута, Богдан и Дельфин. Снижена до 8 степень сжатия под бензин А-76. Мощность – 110 л.с.
- 3M3-4061.10 – карбюраторный двигатель для лёгкого коммерческого транспорта ГАЗ 3302, 33023, 2705, 3221. Снижена до 8 степень сжатия под бензин А-76. Мощность - 100 л.с.
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.
Двигатель «3M3-406», в карбюраторном и инжекторном вариантах, серийно выпускался на Заволжском моторном заводе с 1996-го по 2008 год. Он устанавливался на автомобили Горьковского автозавода: легковые «Волги», лёгкие грузовики и микроавтобусы – «ГАЗели» и «Соболи».Это бензиновый, четырёхцилиндровый, рядный шестнадцатиклапанный двигатель с газораспределительным механизмом DOHC.
Мотор «3M3-406» не так уж «молод», как это повсеместно считается. Первые разработки по этому оборотистому и верхневальному варианту, призванному прийти на замену 402-му заволжскому мотору, были сделаны ещё во второй половине восьмидесятых годов. Было решено, несмотря на все замечательные качества двигателя , его успешность и востребованность, двигаться вперёд.
Существовало два пути, рассмотренных специалистами завода: оставить старый блок и, сохранив общую схему двигателя, поработать над современным его обвесом; либо создавать совершенно новый мотор. Оба варианта в итоге нашли своё воплощение. Первый – в Ульяновске, где был создан впрысковый «УМЗ-421» – надёжный и удобный (в том числе, и в смысле отсутствия технических проблем с установкой на старые машины, в частности, «ГАЗ-21»).
На Заволжском же моторном заводе фактически был создан совершенно новый мотор. Надо сказать, что попытки перевести распределительный вал из блока цилиндров в головку предпринимались здесь ещё на этапах работы над мотором для «ГАЗ-21». Однако та конструкция получилась не совсем надёжной, и в серийное производство мотор пошёл всё-таки в нижневальном варианте, сохранив эту конструкцию и до «3M3-402».
Впервые в отечественном машиностроении в конструкции «3M3-406» были применены: 4 клапана на каждый цилиндр, гидротолкатели, 2-х ступенчатый цепной привод двух распределительных валов, электронная система управления впрыском топлива и зажиганием.
До малого серийного производства двигатель «3M3-406» добрался только в 1992-м году. Им начали комплектовать «Волги» всех существовавших модификаций. Планы насчёт будущего нового мотора были амбициозными: предполагалось поставлять «3M3-406» не только на ГАЗ, но и на АЗЛК, и даже на ВАЗ. Однако в условиях полного развала экономики этим планам не суждено было осуществиться.
Единственным потребителем двигателей «3M3-406» так и остался Горьковский автомобильный завод. А основной частью машин, которые были укомплектованы мотором данной модели, стали грузовые «ГАЗели» и «Соболи», и, конечно же, микроавтобусы данных марок. Благодаря наращиванию объёмов производства этих машин, «3M3-406» в 1996 году был запущен в массовое серийное производство, а в следующем, 1997-м году предприятие вышло на очень значительные объёмы его выпуска.
На сегодняшний день, двигатель «3M3-406» выпущен общим тиражом более полутора миллионов единиц. Он является пока самым распространённым в России и СНГ двигателем для лёгкого коммерческого транспорта. При этом, «3M3-406» – вовсе не узко специализированный силовой агрегат. Он изначально был спроектирован как основа для целого семейства новых моторов, годящихся на самую разнообразную технику. В нём конструктивно заложен большой потенциал для модернизации и постройки на его базе двигателей с различным диапазоном характеристик. В частности, хоть «3M3-406» и не производится больше, он послужил основой для создания более мощных и современных инжекторных моторов семейств «3M3-409» и «3M3-405», а также для дизеля «3M3-514» и его модификаций.
Модификации мотора «3M3-406»
- «3M3-4062.10» – инжекторный мотор для работы на бензине А-92. Обладает степенью сжатия – 9,3. Мощность – 150 л.с. Для легковых автомобилей и микроавтобусов.
- «3M3-40621.10» – модификация двигателя «3M3-4062.10», соответствующая экологическому стандарту «Евро-2».
- «3M3-4063.10» – карбюраторный вариант мотора, предназначенный для установки на лёгкие коммерческие грузовики и микроавтобусы. Мощность – 110 л.с.
- «3M3-4061.10» – карбюраторный двигатель для лёгкого коммерческого транспорта. Снижена до 8 степень сжатия, для работы на бензине «А-80». Мощность - 100 л.с.
Конструкция и особенности устройства «3M3-406»
Рабочий объём любого варианта силового агрегата «3M3-406»составляет 2,28 литра (2,3). Основными конструктивными особенностями двигателя «3M3-406» являются: верхнее (в головке цилиндров) расположение двух распредвалов, установка по 4 клапана на каждый цилиндр (2-х впускных и 2-х выпускных).
Блок цилиндров
Блок цилиндров – литой чугунный. Цилиндры сделаны проточкой, непосредственно в теле блока. Данное решение обеспечило блоку бо́льшую жёсткость, и зазоры в парах трения являются очень стабильными. Предусматривается также и возможность ремонтной расточки двигателя (допустимо сделать три ремонта).
На верхней плоскости блока цилиндров двигателя «3M3-406» расположены 10 резьбовых отверстий «М14х1,5» для закрепления головки цилиндров. В нижней части блока «3M3-406» расположены 5 опор коренных подшипников коленвала.
Головка блока цилиндров отливается из алюминиевого сплава. Камера сгорания –шатрового типа, с 4-мя клапанами на каждый цилиндр. Клапанный механизм снабжён гидротолкателями, что избавляет владельцев от необходимости регулировки клапанов. Впускной и выпускной коллекторы являются разнесёнными по разным сторонам головки.
Как уже было отмечено, новшеством конструкции «3M3-406» стало то, что распределительные валы теперь также расположились в головке. Их 2, и один работает с впускными клапанами, другой – с выпускными. Валы,отлитые из чугуна, вращаются на пяти опорах в подшипниках скольжения. Продольное перемещение распределительных валов ограничено пластиковыми упорными полукольцами в передней крышке и передних опорах.
Привод валов – цепной, 2-хступенчатый, с использованием промежуточного вала. В цепи верхней ступени – семьдесят звеньев, в нижней –девяносто. Натяжение цепей регулируется автоматическими гидронатяжителями с упорными башмаками из износостойкого пластика. В последующем башмаки были заменены на рычаги со звёздами, что увеличило рабочий ресурс механизма между ремонтами. Цепи с разными типами натяжителей не являются взаимозаменяемыми.
Кривошипно-шатунный механизм
Вентиляция картера – принудительная, закрытого типа. Коленчатый вал, выполненный из магниевого чугуна «ВЧ60», вращается на подшипниках скольжения, в пяти опорах. Его перемещения в продольной плоскости ограничены упорными полукольцами, которые установлены в выборках 3-ей коренной опоры. Оба конца коленвала, на радость автослесарям, уплотнены самоподжимными резиновыми или же силиконовыми сальниками.
Поршни в двигателе «3M3-406» – алюминиевые, литые, с 2-мя кольцами компрессионными и 1 – кольцом составным маслосъёмным. Шатуны стальные, 2-таврового сечения, с разъёмной нижней головкой на подшипнике скольжения. Поршневые пальцы – плавающего типа, не закреплённые ни в поршне, ни в верхней головке шатуна. Продольное перемещение ограничивается стопорными кольцами. Ход поршня составляет 86 мм. Диаметр – 92 мм.
Система смазки
Мотор «3M3-406» оборудован полнопоточной, комбинированной системой смазки. Втулки, подшипники скольжения и гидротолкатели смазываются под давлением, а стенки цилиндров – разбрызгиванием. Масляный насос – шестерёночного типа, односекционный, с оригинальной конструкцией привода. Обычно вал масляного насоса приводится либо зубчатой передачей от коленвала, либо посредством косозубых шестерней от распределительного вала. А в «3M3-406» – привод вращается от промежуточного вала ГРМ, вращаемого цепью. Возможно, это громоздко, но надёжно. Редукционный клапан раскрывается при давлении в системе 0,7-0,9 кгс/см2, и направляет масло в масляный радиатор. Оттуда оно стекает в картер двигателя.
В силу более высокой степени форсировки, двигатель достаточно требователен к качеству моторного масла и нуждается в более серьёзном отношении к обслуживанию, чем его предшественники.
Система охлаждения
Система охлаждения – замкнутого типа, работающая под избыточным давлением, по традиционной схеме. Охлаждающая жидкость перекачивается помпой через блок, головку блока и радиатор. Термостат «TC 107-01» позволяет выполнять циркуляцию по малому кругу во время прогревания мотора, а при достижении температуры прогрева термостат открывается, пропуская охлаждающую жидкость по «большому кругу». Шкив коленчатого вала «3M3-406» передаёт крутящий момент на вал помпы, которая подаёт охлаждающую жидкость также и в печку автомобиля, с поддержанием при холодных погодных условиях хорошего микроклимата в кабине.
Система подачи топлива
Впускной коллектор является отлитым из алюминия. На нем закреплён ресивер, к фланцу которого присоединён дроссельный узел с тросовым приводом. Дроссель оборудован подогревом от магистрали охлаждения двигателя.
Подача топлива в камеры сгорания осуществляется через индивидуальные форсунки (тип впрыска – распределённый). Управление впрыском – электронное.
Система зажигания на «3M3-406» микропроцессорного типа. Она настраивается в зависимости от показаний датчиков двигателя. За годы выпуска в производстве двигателя «3M3-406» использовались блоки управления двигателем «МИКАС-5.4», «МИКАС-7.1», «ИТЭЛМА VS 5.6», «СОАТЭ». Соответственно, менялись и некоторые датчики, в частности «ДМРВ».
Различия в карбюраторных и инжекторных «3M3-406»
В карбюраторных «3M3-406» использовались карбюраторы модели «К-151». Увеличение степени сжатия до 9,3 (вместо 8,2 на двигателе модели «3M3-402») за счёт камеры сгорания с центральным расположением свечи; применение системы распределённого (поочередного, в соответствии с порядком работы цилиндров) впрыска топлива во впускную трубу электромагнитными форсунками, вместо карбюраторного питания, обеспечило повышение мощности и максимального крутящего момента, по сравнению с 402-м мотором и карбюраторным «3M3-406». А также одновременно способствовало снижению расхода топлива и уменьшению токсичности отработанных газов.
Для укрепления надёжности моторов «3M3-406» после перехода на инжектор, в условиях эксплуатации при бо́льшей мощности и бо́льших оборотов коленвала на моторе и был внедрён чугунный блок цилиндров без вставных гильз, имеющий высокую жёсткость и более стабильные зазоры в парах трения; ход поршня снизили с 92 мм до 86 мм, уменьшили вес поршня и поршневого пальца, применили более качественные материалы для коленвала, шатунов, болтов шатунов, поршневых пальцев и прочих деталей.
Конструкция привода распределительных валов двигателя – цепная двухступенчатая, с автоматическими гидравлическими натяжителями цепей; в клапанном механизме внедрены гидротолкатели, которые избавляют от надобности в регулировке зазоров.
Применение гидравлических устройств, внушительная степень форсировки двигателя «3M3-406» подразумевают высокое качество очистки моторного масла. Поэтому в моторе используется полнопоточный масляный фильтр с дополнительным фильтрующим элементом, который исключает попадание неочищенного масла в двигатель при запуске холодного двигателя, и при засорении основного фильтрующего элемента.
Привод вспомогательных агрегатов (водяного насоса и генератора) осуществляется более надёжным плоским поликлиновым ремнём.
На двигателях«3M3-406» использовано диафрагменное сцепление с так эллипснонавитыми накладками ведомого диска. Такая конструкция отличается значительной износостойкостью и исключительной долговечностью.
Комплексная система управления включает ещё и также функции управления системой зажигания, позволяя чрезвычайно точно дозировать подачу топлива, корректировать угол опережения зажигания, в том числе и по параметру детонации, при изменяющихся режимах работы мотора. Это позволяет обеспечить оптимальные мощностные, экономические и токсические показатели.
Технические характеристики и параметры «3M3-406» в цифрах
- Рабочий объём – 2,28 л;
- Порядок работы цилиндров: 1-3-4-2;
- Диаметр цилиндра – 92 мм, ход поршня – 86 мм;
- Межцилиндровое расстояние (расстояние между осями соседних цилиндров блока) – 106 мм;
- Высота блока (расстояние между верхней плоскостью блока и осью коленчатого вала) – 299 мм;
- Степень сжатия – 9,3;
- Количество клапанов – по 4 на цилиндр, 2 – впуск, 2 – выпуск, итого 16 кл. на мотор;
- Мощность – 100 л.с., при 4500 об/мин; 110л.с. при 4500 об/мин; либо 145 л.с. при 5200 об/мин, в зависимости от модификации (см. раздел выше);
- Крутящий момент, Нм/об.мин – 177/3500, 186/3500, 201/4000 (аналогично);
- Минимальные обороты, поддерживаемые на холостом ходу – 750-800 об/мин;
- Диаметр расточки опор коленчатого вала (под коренные вкладыши) – 67 мм;
- Расход топлива – 13…15 литров на 100 км в смешанном цикле;
- Расход масла на угар – 0,3% от расхода топлива;
- Масса незаправленого двигателя со сцеплением и электрооборудованием – 185, 187 или 192 кг, в зависимости от модификации;
Желающие приобрести «Газель» часто интересуются, какую модификацию выбрать - с мотором ЗМЗ-406 или УМЗ-4215. Ответить на этот вопрос нам помогли владельцы «Газелей» и специалисты автосервиса, обслуживающие эти машины.
Сначала рассмотрим особенности конструкции указанных двигателей. ЗМЗ-406 и УМЗ-4215 - это моторы разных поколений и с разными «характерами». 406-й - современный двигатель, созданный в начале 90-х инженерами Заволжского моторного завода. В нем применен целый ряд передовых для российского автопрома технических решений - четыре клапана на цилиндр, два распредвала с верхним расположением, гидрокомпенсаторы клапанных зазоров, гидронатяжитель цепи привода ГРМ, центральное расположение свечей зажигания, микропроцессорная система управления зажиганием с обратной связью через датчик детонации. Модификация ЗМЗ-4062.10 оснащается системой впрыска топлива и предназначена в основном для установки на модели «Волга», а ЗМЗ-4061.10 (под бензин А-76) и ЗМЗ-4063.10 (под бензин А-92, А-95) являются карбюраторными и устанавливаются преимущественно на автомобили семейства «Газель». Стоит отметить, что ЗМЗ-4061.10 практически не выпускаются.
Ульяновский мотор 4218.10 (421.10 - его более поздняя усовершенствованная модификация) был разработан в начале 90-х, а его серийное производство наладили в 1994 году. Конструкция этого двигателя морально устарела, хотя и создавался он в основном для новых моделей внедорожников УАЗ (3160, 3165). Перед конструкторами была поставлена задача повысить крутящий момент мотора в режиме низких оборотов, что обеспечило бы хорошую проходимость машин. Поскольку эта характеристика напрямую зависит от площади поверхности поршней, их диаметр составляет 100 мм (из-за этой размерности их называют иногда «зиловскими»). Рабочий объем при этом составил 2,89 л (многие округляли число до трех и называли моторы «трехлитровыми»). Новый мотор УМЗ выдает максимальный крутящий момент при достаточно низких оборотах коленвала - от 2200 до 2500.
Изучение спроса на автомобили «Газель» показало, что многие потенциальные покупатели хотели бы иметь машину с этим новым ульяновским двигателем. УМЗ-4218.10 размещается в моторном отсеке «Газели» несколько иначе, чем 406-й двигатель, поэтому внедрен дополнительный привод вентилятора радиатора, появились еще несколько изменений. Модификация мотора УМЗ для «Газели» получила маркировку 4215.10-30 (под 92-й бензин) и 4215.10-10 (под 76-й бензин).
Плюсы и минусы
По надежности двигатели ЗМЗ и УМЗ практически равны. Приобретя машину с 406-м мотором, в некоторых случаях следует провести ревизию электрооборудования, заменив российские датчики «бошевскими», и усовершенствовать конструкцию гидронатяжителя цепи. Этот двигатель более требователен и к качеству обслуживания. Например, гидрокомпенсаторы и гидронатяжитель нуждаются в качественном полусинтетическом масле, а не «минералке» неизвестного происхождения, которой «кормили» 402-е моторы. Кроме того, желательно использовать (особенно в период обкатки двигателя) масляные «суперфильтры» «Колан» с дополнительным фильтрующим элементом на перепускном клапане. Это рекомендует сам производитель. Дело в том, что крупные металлические частицы, оставшиеся в каналах блока после его механической обработки и сборки мотора, а также продукты приработки деталей способны очень быстро вывести из строя гидрокомпенсаторы и гидронатяжитель. Дополнительный фильтрующий элемент как раз и удерживает этот мусор, не пропуская его внутрь системы смазки к поверхностям трения в режиме холодного пуска двигателя. К сожалению, такие фильтры встречаются у нас в продаже достаточно редко, хотя и выпускаются в Украине - в Полтаве.
К «минусам» конструкции УМЗ можно отнести недостаточную уравновешенность кривошипно-шатунного механизма. Для того, чтобы двигатель устойчиво и ровно работал на холостых оборотах, необходимо обогащать топливо-воздушную смесь (регулируя карбюратор), а это ведет к повышению токсичности отработавших газов и увеличению расхода топлива. Ульяновский мотор, как и классические 402-е, гораздо шумнее, чем 406-й с его «легковым» мягким звучанием. Но УМЗ выигрывает по ремонтопригодности, т. к. по конструкции он очень близок к «волговскому», поэтому его без проблем эксплуатируют и обслуживают в глубинке, где нет развитого автосервиса.
Возможности
«Характеры» у моторов тоже разные. 406-й - высокооборотистый двигатель, обеспечивающий хорошие скоростные и динамические характеристики «Газели» как в городе, так и на трассе. «Поведением» такая машина сильно напоминает легковушку. Низкооборотистый УМЗ с максимальным крутящим моментом при малых оборотах больше подойдет любителям перегружать машину и тем, кто эксплуатирует ее в гористой местности или на бездорожье. Тяговитость мотора на низах в этих ситуациях позволит реже переключать передачи и двигаться более ровно и уверенно. Проигрывают «Газели» с ульяновскими силовыми агрегатами по скорости на равнинных трассах и по динамике разгона. Они чем-то напоминают дизели (все из-за того же максимального момента на «низах»).
| Технические характеристики моторов ЗМЗ-406 и УМЗ-4215 |
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Редакция благодарит специалистов ООО «РосАвтоСервис» за помощь в подготовке материала
Двигатель рядный четырехцилиндровый, оборудован комплексной микропроцессорной системой управления впрыском топлива и зажиганием (КМСУД).
Блок цилиндров отлит из серого чугуна. Между цилиндрами имеются каналы для охлаждающей жидкости.
Цилиндры выполнены без вставных гильз.
В нижней части блока находятся пять опор коренных подшипников коленчатого вала. Крышки коренных подшипников изготовлены из ковкого чугуна и крепятся к блоку двумя болтами.
Крышки подшипников растачиваются совместно с блоком, поэтому их нельзя менять местами. На всех крышках, кроме крышки третьего подшипника, выбиты их порядковые номера.
Крышка третьего подшипника совместно с блоком обработана по торцам для установки полушайб упорного подшипника.
К торцам блока болтами привернуты крышка цепи и сальникодержатель с манжетами коленвала.
Снизу к блоку крепится масляный картер.
Сверху на блоке установлена головка блока цилиндров, отлитая из алюминиевого сплава.
В ней установлены впускные и выпускные клапаны. На каждый цилиндр установлены по четыре клапана, два впускных и два выпускных.
Впускные клапаны расположены с правой стороны головки, а выпускные - с левой.
Привод клапанов осуществляется двумя распределительными валами через гидравлические толкатели.
Применение гидротолкателей исключает необходимость регулировки зазоров в приводе клапанов, так как они автоматически компенсируют зазор между кулачками распределительных валов и стержнями клапанов.
Снаружи на корпусе гидротолкателя имеется канавка и отверстие для подвода масла внутрь гидротолкателя из масляной магистрали.
Гидротолкатель имеет стальной корпус, внутри которого приварена направляющая втулка. Во втулке установлен компенсатор с поршнем.
Компенсатор удерживается во втулке стопорным кольцом. Между компенсатором и поршнем установлена разжимная пружина.
Поршень упирается в донышко корпуса гидротолкателя.
Одновременно пружина поджимает корпус обратного шарикового клапана.
Когда кулачок распределительного вала не нажимает на гидротолкатель, пружина прижимает через поршень корпус гидротолкателя к цилиндрической части кулачка распределительного вала, а компенсатор - к стержню клапана, выбирая при этом зазоры в приводе клапанов.
Шариковый клапан в этом положении открыт, и масло поступает в гидротолкатель.
Как только кулачок распределительного вала повернется и нажмет на корпус толкателя, корпус опустится вниз и шариковый клапан закроется.
Масло, находящееся между поршнем и компенсатором, начинает работать как твердое тело.
Гидротолкатель под действием кулачка распредвала движется вниз и открывает клапан.
Когда кулачок, поворачиваясь, перестает давить на корпус гидротолкателя, он под действием пружины перемещается вверх, открывая шариковый клапан, и весь цикл повторяется снова.
В головке блока с большим натягом установлены седла и направляющие втулки клапанов.
В нижней части головки блока выполнены камеры сгорания, в верхней – расположены опоры распределительных валов.
На опорах установлены алюминиевые крышки. Передняя крышка является общей для опор впускного и выпускного распределительных валов.
В этой крышке установлены пластмассовые упорные фланцы, которые входят в проточки на шейках распределительных валов.
Крышки растачиваются совместно с головкой блока, поэтому их нельзя менять местами. На всех крышках, кроме передней, выбиты порядковые номера.
Распределительные валы отлиты из чугуна. Профили кулачков впускного и выпускного валов одинаковые.
Кулачки смещены на 1,0 мм относительно оси гидротолкателей, что при работе двигателя заставляет их вращаться.
Это уменьшает износ поверхности гидротолкателя и делает его равномерным. Сверху головка блока закрыта крышкой, отлитой из алюминиевого сплава.
Поршни также отлиты из алюминиевого сплава. На донышке поршня выполнены четыре углубления под клапаны, которые предотвращают удары поршня по клапанам при нарушении фаз газораспределения.
Для правильной установки поршня в цилиндр на боковой стенке у бобышки под поршневой палец отлита надпись: «Перед». Поршень устанавливают в цилиндр так, чтобы эта надпись была обращена к передней части двигателя.
На каждом поршне установлены два компрессионных и одно маслосъемное кольца.
Компрессионные кольца отлиты из чугуна. Бочкообразная рабочая поверхность верхнего кольца покрыта слоем пористого хрома, что улучшает приработку кольца.
Рабочая поверхность нижнего кольца покрыта слоем олова. На внутренней поверхности нижнего кольца имеется проточка. Кольцо должно устанавливаться на поршень этой проточкой вверх, к днищу поршня.
Маслосъемное кольцо состоит из трех элементов: двух стальных дисков и расширителя.
Поршень крепится к шатуну с помощью поршневого пальца «плавающего типа», т.е. палец не закреплен ни в поршне, ни в шатуне.
От перемещения палец удерживается двумя пружинными стопорными кольцами, которые установлены в канавках бобышек поршней.
Шатуны стальные кованые, со стержнем двутаврового сечения. В верхнюю головку шатуна запрессована бронзовая втулка.
Нижняя головка шатуна с крышкой, которая крепится двумя болтами.
Гайки шатунных болтов имеют самостопорящуюся резьбу и поэтому дополнительно не стопорятся.
Крышки шатунов обрабатываются совместно с шатуном, и поэтому их нельзя переставлять с одного шатуна на другой.
В нижнюю головку шатуна устанавливают тонкостенные шатунные вкладыши. Коленчатый вал отлит из высокопрочного чугуна. Вал имеет восемь противовесов.
От осевого перемещения его удерживают упорные полушайбы, установленные на средней шейке. К заднему концу коленчатого вала прикреплен маховик.
На шатунах и крышках шатунов выбиты номера цилиндров. Для охлаждения днища поршня маслом в стержне шатуна и верхней головке выполнены отверстия.
Масса поршней, собранных с шатунами, не должна отличаться более чем на 10 г для разных цилиндров.
В нижнюю головку шатуна устанавливают тонкостенные шатунные вкладыши. Коленчатый вал отлит из высокопрочного чугуна.
Вал имеет восемь противовесов. От осевого перемещения его удерживают упорные полушайбы, установленные на средней шейке. К заднему концу коленчатого вала прикреплен маховик.
В отверстие маховика вставлены распорная втулка и подшипник первичного вала коробки передач.
В настоящее время двигатель ЗМЗ 406 является наиболее удачной разработкой, и устанавливается на автомобили ГАЗель, ГАЗ 3110, Волга. На различные его модификации устанавливается карбюратор или инжектор. Его предшественник 402 двигатель менее надежен. Рассмотрим 406 двигатель карбюраторный, который получил большое распространение в нашем автопроме, а также ремонт двигателя ЗМЗ 406.
Общие технические характеристики
Как было указано выше, на 406 движке завод устанавливает совершенный карбюратор либо инжектор. Он четырехцилиндровый, имеет электронную систему зажигания, а также регулирующую электронику, которая позволяет подстраивать карбюратор или инжектор под условия эксплуатации автомобиля.
Также на этих моторах установлен специальный масляный радиатор, который предназначен для охлаждения смазки, однако специалисты и автолюбители сходятся во мнении, что это лишний узел, поскольку при эксплуатации таких силовых агрегатах, они практически не перегреваются.
Выхлопная и топливная система, глушитель, в зависимости от модификации, соответствуют стандартам Евро – 2, а также другим требованиям экологичности. Расположение цилиндров рядное. Мощность на этом двигателе зависит не только от его модификации, но и от нагрузки, которая идет на силовой агрегат, и регулируется электроникой.
Нужно запомнить, что принцип работы этого силового агрегата, который был разработан и начал выпускаться с 1996 года аналогичен как и Tsi движок.
Поломки и ремонт 406 двигателя
В принципе ремонт двигателя 406 ЗМЗ, лучше проводить на специализированном СТО, где будет сделана его полная диагностика. Но в связи с тем, что данный силовой агрегат почти не ломается, если его правильно эксплуатировать, то ниже будут приведены некоторые случаи неисправностей, которые можно устранить своими руками.
Также нужно обратить внимание и на выпускную систему. Иногда изнашиваются клапаны, либо другие элементы, отвечающие за вывод отработавших элементов (газов) сгоревшей топливной смеси. Их нарушение может привести к закоксовыванию клапанов, повреждению катализатора.
Важно запомнить, что в случае выхода из строя бортового компьютера, или какой-либо электронной системы, лучше сразу обратиться к специалистам, а не отключать электронику. Ее отключение чревато большим расходом топлива, и сбоями в работе мотора.
Ремонт 406 двигателя ЗМЗ должен производиться на специализированных СТО. Мелкие поломки можно устранить в домашних условиях, так как конструкция этого движка проста, но все равно он отличается повышенной надежностью и не ломается при правильной эксплуатации.