Конструкция двигателя ЗМЗ-406

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.

Схема установки крышек распределительных валов

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.

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.

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.

Система вентиляции картера ЗМЗ-406 ГАЗ-2705

Со временем в системе вентиляции картера двигателя накапливаются смолистые отложе­ния из картерных газов, затрудняющие отвод этих газов в цилиндры двигателя для сжигания

В результате давление газов внутри двигателя повышается и появляются течи масла через уплотнения

Для того чтобы избежать этого, пе­риодически очищайте и промывайте систему

Вам потребуется отвертка с плоским лезвием.

1. Ослабьте хомуты и снимите с патрубков крышки головки блока цилиндров шланги вен­тиляции картера.

2. . и продувки масляного сепаратора.

3. Ослабьте хомуты и снимите с патрубка дроссельной заслонки шланг вентиляции картера.

4. Промойте шланги бензином или кероси­ном, продуйте сжатым воздухом и просушите.

Отверткой откручиваем шесть винтов крепления маслоотрожателя

Промываем маслоотрожатель и крышку головки цилиндров в керосине. Обезжириваем сопрягаемые поверхности и винты крепления маслоотражателя и крышки клапанов

Наносим на маслоотражатель клей герметик

Устанавливаем маслоотражатель на место и плотно прижимаем

Закручиваем винты крепления маслоотражателя, нанеся анаэробный герметик на их резьбу.

Прочистите отверстия штуцеров для подсое­динения шлангов.

5. Установите все детали в обратном порядке

Работу системы вентиляции картера можно проверить следующим образом: при работе двигателя на минимальной частоте вращения коленчатого вала на холостом ходу должно быть разрежение в картере двигателя.

Это определяется с помощью водяного пьезометра, соединённого с картером двигателя через патрубок под масляный щуп.

Если система работает ненормально, то в картере будет давление. Это возможно в случае закоксовывания каналов вентиляции или чрезмерного прорыва газов в картер двигателя.

406 двигатель устройство сапуна

У большинства владельцев автомобилей с двигателем ЗМЗ- 406 одна проблема – это повышенный расход масла. От 0 , 6 л. до 1 , 5 литров и больше на 1000 км. пробега. Попробую рассказать, в чем же причина и где дефект двигателя. Основных причин три.

• плохо собранная клапанная крышка.
• маслоотражательные колпачки клапанов головки блока.
• цилиндро-поршневая группа.

Как определить, где именно теряется масло. Первое, это внешний осмотр при работающем двигателе. Даем поработать двигателю на холостых оборотах около 3 – 5 минут. Потом резко поднимаем обороты до средних, или чуть выше средних, и держим эти обороты, наблюдая при этом за выхлопом. Если из выхлопной трубы пошел синий дым, а через некоторое время исчез, то не работают маслосъемные колпачки. Если синий дым продолжается, то маслосъемные кольца не выполняют своей функции. После это переходим к более глубокому исследованию.

1 . Клапанная крышка и ее ремонт.

Снимаем шланг отсоса картерных газов (большой). Если шланг внутри имеет следы наличия масла, а так же масляные пятна на дроссельной заслонке или на верхней части карбюратора, то вина тому клапанная крышка. На ЗМЗ- 406 с внутренней стороны клапанной крышки стоит маслоотражательная плита. Если ее внимательно изучить, то она выполнена в виде лабиринта. Лабиринт выполнен для того, что бы масляная пыль, которая, всасываясь вместе с картерными газами через шланг отсоса картерных газов, успела осесть и не попасть во впускной коллектор. Примерно где-то с 2000 года герметичность лабиринта нарушена из-за плохой сборки. Чтобы ее восстановить, требуется снять маслоотражательную плиту и перевернуть внутренней частью к верху. Намазать толстым слоем герметика все углубления лабиринта и дать герметику подсохнуть минут 20 – 25 . После этого установить плиту на штатное место. Как вы заметили, на плите есть три резиновых шланга (по середине плиты) между цилиндрами для слива масла обратно в головку блока. Их отсутствие, или если они забиты по какой либо причине, так же влечет к повышенному расходу масла.

2 . Маслоотражательные колпачки клапанов головки блока.

Первое, что бы еще раз убедиться, это снять впускной коллектор. Наличие масла или так называемого отпотевания во впускном тракте впускного коллектора и головки бока, еще раз свидетельствует о плохой работе мо колпачков. При нормальной работе маслоотражательных колпачков впускной трак должен быть сухим. С первого дня и по сегодняшний мы работаем маслосъемными колпачками «Резерв» г. Самара. Заволжский завод тоже устанавливает «Резерв». (для справки) Пробовали SM и других заводов-производителей эффекта ноль. Не работают. При замене мо колпачков хочется обратить ваше внимание на стержень клапана. Дело в том, что стержень клапана не должен иметь наличие рисок и царапин, которые при работе двигателя нарушают (режут) рабочую часть мо колпачка. В последнее время это встречается на новых моторах. Откуда берутся царапины и риски. Дело в том, что я не видел в магазинах правильного приспособления для «разсухаривания» клапанов. Все, которые есть в продаже при работе по замене мо колпачков нарушают стержень клапана. Причина проста. Клапан стоит под углом относительно плоскости головки блока. В момент, когда мы нажимаем приспособлением для «разсухаривания» на тарелку пружины клапана, то она старается занять положение параллельно головки блока. И внутренней частью тарелка наносит глубокие задиры на стержень клапана, которые впоследствии режут рабочую кромку мо колпачка. Специально брали новый клапан, и после 2 – 3 нажатий на тарелку пружины клапана, клапан можно смело выбросить. Если сюда добавить, что клапан чуть-чуть находится в углублении и «засухарить» не совсем удобно, то 2 – 3 нажатия неизбежны. Чтобы не нарушить стержень клапана, требуется изготовить нажимную часть «разсухарника» диаметром соответствующему диаметру гидротолкателя (компенсатора). Т.е. 35 мм. В сущности повторить форму самого гидротолкателя, но с отверстием в середине для стержня клапана и установки сухаря клапана. Такая конструкция не даст тарелке пружины клапана нанести задиры на стержне клапана т.к. тарелка пружины клапана будет двигаться строго перпендикулярно оси стержня. Кстати, это касается всех двигателей, где клапана расположены под углом относительно головки блока. Еще одна важная деталь, маслоотражательные колпачки должны одеваться на стержень клапана только через оправку, исключающую повреждение рабочей части мо колпачка. Я не рассматриваю здесь повышенный зазор между направляющей втулкой клапана и стержнем клапана. Такое встречается, но редко. Да и завод дает предельно допустимый зазор 0 , 2 мм.

3 . Цилиндро – поршневая группа.

По цилиндро-поршневой группе можно сказать одно, если даже будут отсутствовать компрессионные кольца, но маслосъемные кольца будут в норме, то расхода масла не будет.

Двигатель гонит масло через сапун, решение проблемы

Сегодня мы поговорим про систему вентиляции картера и рассмотрим причины, по которым через сапун начинает гнать масло.

СИСТЕМА ВЕНТИЛЯЦИИ КАРТЕРА

Силовая установка любого автомобиля представляет собой очень сложное устройство, включающее механизмы и системы, которые взаимодействуют между собой. При этом двигатель не является закрытой герметичной схемой и у него тоже присутствует вентиляция. Вентиляция картера мотора представляет собой схему, обеспечивающую отвод газов из внутренних полостей. Дело в том, что при сгорании в цилиндрах рабочей смеси образуются отработанные газы, которые находятся под давлением, из-за чего часть их проникает в подпоршневое пространство – картер, где смешивается с масляным туманом и влагой, образованной в результате конденсации. Вся эта смесь получила название картерных газов. Если бы двигатель был герметичным, с увеличением количества газов в картере, повышалось и давление внутри его. Из-за этого же возможен прорыв газов вместе с маслом через сапун, сальники, уплотнители или отверстие масляного щупа. Исходя из этого, следует, что основной задачей системы вентиляции является поддержание давления внутри двигателя и предотвращение превышения его выше допустимой нормы путем отвода картерных газов.

ОСОБЕННОСТИ КОНСТРУКЦИИ ВЕНТИЛЯЦИИ, ПРИНЦИП РАБОТЫ

Простейшая схема системы вентиляции картера, используемой на двигателях внутреннего сгорания ранее, состояла только из одного штуцера – сапуна, установленного в картере. Этот сапун соединял внутреннюю полость блока цилиндров с внешней средой, и картерные газы просто выходили через него в атмосферу. Но такая схема имела один существенный недостаток – в отводимых газах имелись частицы масла, которые тоже попадали во внешнюю среду. А это не только потери смазочного материала и надобность в периодической его доливке, но еще и загрязнение атмосферы. На современных автомобилях система вентиляции является закрытой. У нее тоже имеется сапун, но к нему подсоединен патрубок, обеспечивающий отвод газов во впускной коллектор или корпус воздушного фильтра, откуда они попадают в цилиндры и сгорают. То есть атмосфера ими не загрязняется. Дополнительно в систему включены элементы, обеспечивающие отделение масла и возврат его обратно в картер, чтобы оно не попало в цилиндры вместе с газами.

Вариантов маслоотделителей несколько, а на автомобилях разных производителей они могут отличаться по конструкции и принципу работы. Стоит отметить, что часть отработанных газов попадает в надклапанное пространство, и они тоже должны отводиться. Поэтому вся схема системы вентиляции двигателя на современном авто состоит из сапуна, маслоотделителя и двух патрубков. Дополнительно в систему может быть включен специальный клапан, регулирующий давление газов, поступающих во впускной коллектор. Конфигурация системы может быть самая разная, но от этого ее назначение и принцип работы не меняется. Для примера, рассмотрим конструкцию вентиляции ВАЗ-2110. В нижней части блока цилиндров данного авто установлен сапун, на который надет патрубок, второй конец этого шланга через штуцер соединен с крышкой головки блока. При этом внутри этой крышки на входе патрубка размещен маслоотделитель. С другой ее стороны имеется еще один штуцер, к которому подсоединена трубка, идущая к впускному воздушному патрубку.

Принцип работы такой вентиляции прост – газы через сапун попадают в пространство крышки ГБЦ и проходят через маслоотделитель, при этом отделенное масло стекает к клапанному узлу. После этого газы смешиваются с теми, что прорвались в надклапанное пространство и подаются в воздушный патрубок, а далее – в коллектор. Клапана, регулирующего давление в данном авто нет. На других машинах маслоотделитель может располагаться сразу возле сапуна, а за ним устанавливается клапан.

ПРИЗНАКИ И ПРИЧИНЫ ПРОТЕКАНИЯ МАСЛА ЧЕРЕЗ САПУН

Несмотря на свою простоту, данная система очень важна, и следить за ее работоспособностью необходимо. Одна из самых часто встречающихся проблем с вентиляцией — гон масла через сапун. Это может в дальнейшем стать серьезной проблемой, поскольку частицы масла, попадая в коллектор и цилиндры, будут забивать каналы, а при сгорании увеличивать количество сажи, которая затем попадет в картер, закоксовывая масляные каналы, и ухудшая работу системы смазки.

ПРИЗНАКИ ГОНА МАСЛА.

Их немного. В карбюраторном моторе это могут быть подтеки смазочного материала внутри корпуса воздушного фильтра и значительные следы масла на самом фильтрующем элементе.

Что касается инжекторных двигателей, то проблема проявляется в виде отложений на дроссельном узле и внутренних поверхностях впускного коллектора. При этом может отмечаться падение мощности мотора, увеличение потребления топлива.

ПРИЧИНЫ ВЫБРАСЫВАНИЯ МАСЛА ЧЕРЕЗ САПУН.

А вот их много, при этом многие из них к вентиляции не относятся.

Смазочный материал может идти через эту систему из-за:

1. Сильного износа поршневых колец и цилиндропоршневой группы в целом. Из-за этого в картер прорывается очень большое количество газов, и вентиляция просто не успевает их все отвести. Поэтому внутри мотора образуется повышенное давление, которое выдавливает масло в сапун;

2. Засорения сливного канала маслоотделителя. В данном случае отделенному маслу деваться некуда, и оно подмешивается в проходящие газы;

3. Загрязнения воздушного фильтра. Двигатель всасывает в себя большое количество воздуха, и если его не хватает из-за забитого элемента, то мотор будет подсасывать его вместе с маслом из системы вентиляции;

4. Увеличенного количества масла в системе. Если смазки в моторе больше нормы, то излишки ее будут попадать в вентиляцию;

5. Заклинивания клапана системы вентиляции;

6. Износа ГРМ или прогорания клапана. В результате картерные газы попадают в надклапанное пространство, затем они проникают в картер, значительно повышая давление.

ДИАГНОСТИРОВАНИЕ ПРИЧИНЫ ГОНА МАСЛА

Поскольку причин гона масла через сапун – большое количество, то необходима комплексная проверка мотора, чтобы точно определить, из-за чего проблема возникла. При этом, чтобы выполнить ее даже не нужно разбирать силовую установку, всего лишь достаточно сделать замеры некоторых параметров, а также визуально оценить состояние вентиляции. Для примера возьмем уже упомянутый ВАЗ-2110. Предположим, в двигателе данного авто был замечен налет и масляные отложения во впускном коллекторе, что указывает на гон масла через сапун.

Чтобы определить, что стало причиной данной проблемы, потребуется немного – набор ключей рожковых, отвертка, компрессометр. Проверку начнем с оценки выхлопных газов. Для этого достаточно завести мотор и посмотреть на их цветовой оттенок. Если он имеет сизый или черный цвет – это указывает на попадание масла в цилиндры из-за износа или залегания колец ЦПГ или же проблем с ГРМ. Только это уже может помочь с определением причины, больше читайте здесь — причины дыма из выхлопной трубы. Также необходимо проверить компрессию во всех цилиндрах. При нормальном состоянии цилиндропоршневой группы она должна быть в диапазоне 11-13 МПа. Допускается разница между показаниями в цилиндрах не более 1 МПа.

Если в каком-то цилиндре компрессия значительно ниже – именно он может стать причиной гона масла. А вот из-за чего именно это происходит – колец или клапанов, поможет определить свеча зажигания, которая была установлена на этом цилиндре. Сильный нагар на ней будет указывать на проблему с ЦПГ.

А вот если компрессия маленькая, а свеча при этом имеет нормальный рабочий вид без нагара – следует смотреть клапана. В случае, когда компрессия во всех цилиндрах нормальная, приступаем к осмотру элементов системы вентиляции.

ОСМОТР И ЧИСТКА СИСТЕМЫ ВЕНТИЛЯЦИИ

На ВАЗ-2110 это делается так:

1. Отсоединяем патрубки от сапуна, клапанной крышки, воздушного патрубка и проверить степень их засорения. При надобности их можно промыть в бензине или керосине, а после просушить;

2. Откручиваем гайки крепления клапанной крышки и снимаем ее. С внутренней стороны на ней расположены два болта крепления крыши маслоотделителя, которые необходимо открутить;