ГАЗ-24 - советский автомобиль среднего класса, выпускавшийся Горьковским Автомобильным Заводом с 1968 по 1986 годы, это автомобиль был в СССР пожалуй самым …
Читать полностью …

Двигатель ЗМЗ-406

Двигатель ЗМЗ-406

В последние десятилетия в качестве силовой установки на основной продукции автомобильного гиганта ГАЗ устанавливается -406 двигатель производства Заволжского моторного завода. Конструкция этого силового агрегата отрабатывалась в течение нескольких лет. Начало было положено в конце прошлого века, именно тогда была сформулирована основная концепция ЗМЗ 406. Сегодня - это перспективный энергонасыщенный агрегат, способный развивать мощность до 150 л. с. (110 кВт).

В течение первого десятилетия выпуска ЗМЗ 406 двигатель карбюратор отвечал за приготовление рабочей смеси. Сейчас же выпускается инжекторная модификация этого мотора.
Использование инжектора облегчила запуск, улучшила приемистость и снизила расход топлива. В чем же здесь причина?
Из теории ДВС известно, что повышение производительности карбюратора зависит от частоты вращения коленчатого вала. Повышение расхода горючей смеси идет по мере нарастания этого показателя. Резкое нажатие на педаль акселератора приводит к тому, что в карбюраторе ЗМЗ 406 увеличивается относительное содержание паров бензина. Коэффициент избытка воздуха несколько снижается, что ведет к росту крутящего момента и повышению частоты вращения коленчатого вала.

Двигатель ЗМЗ 406 инжектор работает несколько иначе. Здесь помогает микропроцессор, который четко реагирует на положение педали управления. При необходимости повышения оборотов и легком нажатии на педаль осуществляется впрыск большего количества топлива в цилиндр. Временной промежуток между нагрузкой и ее коррекцией в любом инжекторном двигателе сокращается в несколько раз. Это повышает приемистость, позволяет улучшить динамику Газели или Волги (в зависимости на каком автомобиле установлен ЗМЗ 406 инжектор).

Двигатель ЗМЗ-406 технические характеристики

Изготовитель	ЗМЗ
Годы выпуска	1997-2008
Марка	406
Тип	бензиновый
Система питания	инжектор / карбюратор
Блок управления	МИКАС
Конфигурация	4-х цилиндровый рядный продольный ДВС
Зажигание	коммутаторное
Максимальная мощность	100 л.с. 73,55 кВт (90 л.с.) при 4500 об/мин
Рабочий объём	2,286 см 3 (2,3 л.)
Максимальный крутящий момент	177/201 Н·м, при 4200 об/мин
Диаметр цилиндров	92 мм.
Ход поршня	86 мм
Степень сжатия	9,3
Цилиндров	4
Порядок работы цилиндров	1-3-4-2
Местоположение первого цилиндра	ТВЕ
Клапанов	16
Материал ГБЦ	алюминиевый сплав
Впускной коллектор	дюралевый
Выпускной коллектор	литой чугунный
Распредвал	2 шт. DOCH
Коленвал	облегченный
Расход масла	max 0,3 л. на 1000 км.
Тип масла по вязкости	5W30, 5W40, 10W30, 10W40
Рекомендованный производитель	Liqui Moly, ЛукОйл, Роснефть
Рекомендовано по сезону	зимой-синтетика, летом-полусинтетика
Объём масла в двигателе	6,1 л.
Рабочаа температура масла	90 o
Расход масла на 1000 км.	до 100 г.
Нормативы экологии	Евро-3/Евро-0
Детали двигателя ЗМЗ-406
Регулировка клапанов	гирротолкатели
Система охлаждения	принудительная, антифриз
Помпа	с пластиковой крыльчаткой
Свечи зажигания	А14ДВРМ или А14ДВР
Зазор свечи	1,1 мм.
Цепь ГРМ	70/90 с башмаком ил 72/92 со звездочками
Возлушный фильтр	Nitto, Knecht, Fram, WIX, Hengst
Масляный фильтр	с обратным клапаном
Маховик	7 отверстий со смещением 40 мм. внутренний диаметр
Болты крепления маховика	М12х1,25, длина 26 мм.
Маслосъёмные колпачки Goetze	светлые-впускные, темные-выпускные
Обороты холостого хода	750-800 мин -1
Усилия натяжения резьбовых соединений
Свечи	31-38 Нм
Маховик	72-80 Нм
Болт сцепления	19-30 Нм
Крышка подшипника	98-108 Нм коренной
Крышка подшипника	67-74 Нм шатунный
Головка цилиндров	три стадии 40 Нм, 127 - 142 Нм + 90 o
Объём охлаждающей жидкости	10 л.
Система охлаждения	принудительная, антифриз
Ресурс ДВС	150000-200000 км.
Вес агрегата	192 кг.

В этой статье вы найдёте:

Двигатель ЗМЗ 406. Да будет впрыск!

ЗМЗ 406, на самом деле не так молод, как принято считать. Наработки по оборотистому верхневальному мотору для больших машин были начаты еще в СССР. Уже тогда было понятно, что при всех замечательных качествах семейства моторов и его предшественников нужно двигаться вперед.

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 . 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.

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.

Конструкция и особенности

Двигатель бензиновый, четырехцилиндровый шестнадцатиклапанный, рядный с распределенным впрыском топлива и микропроцессорной системой управления. Мощность 145 л.с. при оборотах коленчатого вала 5200. Рабочий объем — 2,28 литра.

Блок литой чугунный, цилиндры выполнены проточкой непосредственно в теле блока. Такое решение позволило сделать блок очень жестким, а зазоры в парах трения стали более стабильными. Тем не менее, предусмотрена возможность его ремонтной расточки (допускается три ремонта).
Вентиляция картера закрытого типа, принудительная.
Коленчатый вал из магниевого чугуна вращается в пяти опорах на подшипниках скольжения. Продольные перемещения вала ограничены упорными полукольцами, установленными в выборках третьей коренной опоры. Оба конца вала, на радость автослесарей, уплотнены самоподжимающимися резиновыми либо силиконовыми сальниками.
Поршни литые алюминиевые с двумя компрессионными и одним составным маслосъемным кольцом. Шатуны стальные двутаврового сечения, с разъемной нижней головкой на подшипнике скольжения. Поршневые пальцы плавающего типа, не закрепленные ни в поршне, ни в верхней головке шатуна. Продольное перемещение ограничено лишь стопорными кольцами. Ход поршня уменьшен до 86 мм. Диаметр поршня остался прежним — 92 мм.
Система смазки двигателя ЗМЗ 406 полнопоточная, комбинированная. Втулки, подшипники скольжения и гидротолкатели получают смазку под давлением, а стенки цилиндров смазываются разбрызгиванием. Масляный насос шестереночный, односекционный с достаточно оригинальной конструкцией привода. Традиционно вал масляного насоса приводится или зубчатой передачей от коленчатого вала, или через косозубые шестерни от распредвала, однако инженерам ЗМЗ такие решения показались недостаточно интересными, и они пошли своим путем. Привод вращается от промежуточного вала ГРМ, приводимого цепью. Получилось достаточно громоздко, но в целом достаточно надежно. Мотористы, в основном, считают это новшество вредительством, возможно, они правы. Редукционный клапан открывается при давлении в системе 0,7-0,9 кгс/см2, направляя масло в масляный радиатор, откуда оно стекает в картер двигателя. .
Система охлаждения замкнутого типа, работает под избыточным давлением.

В силу более высокой степени форсировки, двигатель достаточно требователен к качеству моторного масла и нуждается в более серьезном отношении к обслуживанию, чем его предшественники.
Головка блока отлита из алюминиевого сплава. Камера сгорания шатрового типа с четырьмя клапанами на цилиндр. Клапанный механизм получил гидротолкатели, что избавило автолюбителей от необходимости регулировки клапанов. Впускной и выпускной коллекторы разнесены по разным сторонам головки.
Распределительные валы теперь также расположены в головке, их два, один работает с впускными клапанами, второй — с выпускными. Валы литые из чугуна, вращаются на пяти опорах в подшипниках скольжения. Продольное перемещение валов ограничивается пластиковыми упорными полукольцами в передней крышке и передних опорах. Привод валов цепной, двухступенчатый с использованием промежуточного вала. Цепь верхней ступени имеет 70 звеньев, нижней — 90. Натяжение цепей регулируется автоматическими гидронатяжителями с упорными башмаками из износостойкого пластика. В дальнейшем, башмаки были заменены на рычаги со звездами, что увеличило ресурс механизма между ремонтами. Обратите внимание — цепи с разными типами натяжителей не взаимозаменяемые.
Выпускной коллектор чугунный.
Впускной коллектор отлит из алюминия, на нем смонтирован ресивер, к фланцу которого крепится дроссельный узел с тросовым приводом. Дроссель имеет подогрев от магистрали охлаждения двигателя.
Топливо подается в камеры сгорания через индивидуальные форсунки (распределенный впрыск). Управление впрыском электронное.
Система зажигания микропроцессорная. Опирающаяся в работе на показания датчиков двигателя.
В разные годы использовались блоки управления двигателем МИКАС-5.4, МИКАС-7.1, ИТЭЛМА VS 5.6, СОАТЭ. Соответственно, менялись и некоторые датчики, в частности ДМРВ.

Модификации и применяемость двигателей ЗМЗ 406

Двигатель ставился на автомобили:
Волга 3102;
Волга 3110;
Волга 31105;
ГАЗель;
Соболь.
Кроме того, ЗМЗ 406, многими автолюбителями вполне успешно устанавливается под капоты Волг двадцать четвертого семейства. Для этого приходится удалять правый усилитель моторного щита (мешает ресиверу), меняется проводка, в приборной панели ставятся другие указатели или меняется вся панель целиком (крепеж не совпадает, но ничего такого, с чем не справится целеустремленный человек). Также желательна замена бензобака, так как для работы электрического бензонасоса требуется противоотливная чаша, которой нет в баках старого типа, без нее, бензонасос при торможениях и разгонах подхватывает воздух. При замене бака нужно будет подгонять заливную горловину.
Известны случаи установки двигателя и на автомобили УАЗ взамен ЗМЗ 409, однако такая переделка весьма спорна, так как для внедорожника более актуален мотор с выраженным моментом на низах.

Существует несколько модификаций ЗМЗ 406:

ЗМЗ 4062.10 — впрысковый мотор для работы на бензине А92. Степень сжатия — 9,3. Предназначен для установки на легковые автомобили.
ЗМЗ 40621.10 — модификация двигателя 4062.10, соответствующая экологическим нормам ЕВРО-2.
ЗМЗ 4063.10 — карбюраторная версия мотора, предназначенная для установки на легкие коммерческие грузовики и микроавтобусы. Мощность снижена до 110 л.с.
ЗМЗ 4061.10 — карбюраторный двигатель для легкого коммерческого транспорта. Снижена до 8 степень сжатия, для работы на бензине А80. Мощность — 100 л.с.

Обобщение

На сегодняшний день, мотор выпущен тиражом более полутора миллионов, он является самым распространенным в России двигателем для легкого коммерческого транспорта.
ЗМЗ 406 изначально проектировался как основа для целого семейства новых моторов для самой разнообразной техники. В него конструктивно заложен огромный потенциал для модернизации и постройки на его базе двигателей с различными характеристиками. Так он послужил основой для создания моторов семейств ЗМЗ 409 и ЗМЗ 405.

К недостаткам семейства можно отнести:

проседание клапанных седел при длительной эксплуатации мотора на переобедненной смеси или на газовом топливе;
громоздкий механизм ГРМ, имеющий не очень большой ресурс (главным образом, нарекания вызывает система натяжения приводных цепей; впрочем, на сегодняшний момент существует сразу несколько наборов от различных производителей, позволяющих усовершенствовать данный узел);
также много критикуют блок управления от СОАТЭ с его ненадежным ДМРВ (особенно часто проблемы возникают при использовании газового топлива);
и главная проблема, присущая также и остальным современным моторам ЗМЗ — очень низкое качество запасных частей, некоторые из них производятся по технологиям, применение которых в данном случае недопустимо.

В целом же ЗМЗ 406 — очень надежный и ремонтопригодный двигатель, часто переживающий кузов машины, на которую установлен. Конечно, он более сложен, требует своевременного ухода и качественного масла, а многие его узлы уже нельзя чинить «на коленках молотком». Однако, при наличии соответствующего инструмента, не вызывает особых проблем, а запасные части доступны повсеместно.

Хороший, достаточно современный двигатель с неплохими техническими характеристиками. Выпускается Заволжским моторным заводом. В отличии от предыдущей модели двигателей ЗМЗ, а именно 402 имеет уже 16 клапанов на 4 цилиндра, степень сжатия 9,3 и еще некоторыми деталями.

или карбюраторный имеют некоторое отличие в индексе. Инжектор имеет обозначение ЗМЗ 4062, а карбюраторный ЗМЗ 4061 и ЗМЗ4063.

Однако наибольшее отличие в другом. 406 двигатель инжектор имеет более лучшие технические характеристики по сравнению со своими карбюраторными собратьями. При равной массе (около 190 кг) и одинаковом объеме в 2,3 л мощность двигателя 150 л.с., что на намного больше чем мощности двигателей с карбюратором. (100 и 110 л.с. соответственно). Максимальный крутящий момент тоже выше 206 н*м, против 181 и 191 н*м у 4061 и 4062. Такие более высокие характеристики позволяют перевезти больший груз и легче справляться с плохой дорогой.

Может показаться, что расход топлива у более мощного двигателя, то есть у инжекторного 406 должен быть больше. Но нет. Расход топлива существенно ниже на каждую лошадиную силу. 185 грамм. А вот карбюратор 406 расходует 195-200 грамм.

Хотя инжекторный 406 двигатель и более лучший, он имеет достаточно сложную систему питания и управления, что требует к себе профессионального внимания. Однако при должном уходе этот двигатель зарекомендовал себя как надежный, мощный и скоростной и обычно не доставляет неприятностей обслуживающему персоналу.

Этот силовой агрегат устанавливается на отечественные автомобили среднего класса. Этот двигатель устанавливался на большое количество автомобилей марки ГАЗ и в частности на различные варианты автомобилей «Газель» и «Волга».

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»).

Редакция благодарит специалистов ООО «РосАвтоСервис» за помощь в подготовке материала

Созданный по аналогу спортивного мотора «Сааб 900», инжекторный двигатель 406 Газель с 1996 года устанавливается на автомашины марок: «Волга», «Газель», «УАЗ». Здесь вместо привычной карбюраторной системы питания установили инжекторную, которая значительно улучшила эксплуатационные характеристики – мощность, экономичность и др. Этот агрегат работает под контролем электроники, его конструкция отличается от карбюраторного.

Преимущества

Надёжность, экономичность, мощность инжекторного агрегата значительно превосходят его карбюраторного аналога. Поэтому двигатель 406 Газель устанавливается на таких марках машины, где требуются более высокие эксплуатационные показатели:

• Надёжность, бесперебойная работа обеспечиваются, благодаря особенностям конструкции – здесь нет жиклеров, поэтому ничего не забивается в системе питания.
• Экономичность – весь процесс регулируется электроникой.
• Благодаря своевременной подаче топлива нужного количества, инжекторный двигатель может развивать мощность до 130 л. с. (карбюраторный – до 100 л. с.).
• Отсутствуют холостые обороты.
• Значительно ниже выбросы вредных веществ.

Единственный минус – из-за электронной системы регулировки, при поломке во время пути самостоятельно не получится сделать ремонт. Но при бережной эксплуатации, заправке качественным топливом, своевременном прохождении ТО инжекторный двигатель не доставит больших проблем.

Конструкция

Модель 406 инжекторного двигателя представлена рядным 4-цилиндровым мотором, количество клапанов – 16. Регулировка впрыска топлива осуществляется электроникой. Работает на бензине.

Особенности конструкции:

• в каждом цилиндре по 4 клапана;
• распределительные валы находятся вверху блока цилиндров;
• степень сжатия повышена за счёт свечей зажигания, системы впрыска (составляет 9,3);
• блоки цилиндров чугунные, более прочные, в отличие от алюминиевых, которыми оснащён карбюраторный агрегат;
• масляный фильтр улучшен, с дополнительными элементами;
• усовершенствована система зажигания;
• детали изготовлены из современных технологичных материалов, уменьшены их весовые параметры;
• поршневой ход снижен (составляет 86 мм);
• установка цепи оригинальной конструкции, выполняющей функцию привода распределительных валов, которая оснащена натяжными гидравлическими устройствами, работающими автоматически.

Установка ГБО

Работа мотора на газовом топливе значительно экономичнее (дешевле бензина), газ не снимает защитную масляную плёнку с цилиндров, снижается риск детонации. Но для инжекторного двигателя 406 его установка нецелесообразна. Для ГБО требуется газовая дозирующая система, но все они выпускаются карбюраторного типа. Поэтому агрегат будет работать как карбюраторный – без точной дозировки топлива при разных рабочих режимах.

Возможные поломки и варианты ремонта

Инжекторный мотор 406 вполне ремонтопригоден и некоторые неполадки можно исправить самостоятельно:

• Мотор не заводится сразу – в большинстве случаев из-за того, что сломан датчик температуры. Нужно проверить его исправность, при необходимости заменить.
• Не заводится – возможно соскочила или сошла с меток цепь ГРМ. Необходимо её проверить, поправить, выставляя по меткам.