Двигатель ЗМЗ-409 на «Волгу»

Полтора года назад, поставив свою 3102 в гараж для будущей реставрации, я задумался о замене двигателя. Штатный ЗМЗ-406 пробежал уже почти 260 тысяч километров, был испорчен плохим маслом «Лукойл» и в любом случае нуждался в переборке. Поэтому я задумался над вариантами его замены.

Всего вариантов вылезло три: 3RZ, «Крайслер» и ЗМЗ-409. Первый был идеален с технической точки зрения, однако его стыковка с «Волгой» требовала множества оригинальных технических решений, которые впоследствии могли доставить сильную головную боль при обслуживании. Второй дорог в ремонте — а для б-у двигателя риск попадания на большой ремонт всегда актуален. В итоге я остановился на 409-м.

В чем преимущества этого двигателя по сравнению с 406-м? Несмотря на меньшую номинальную мощность, 409-й обладает существенно большим моментом (217 Нм). И, что важно, этот момент достигается на сравнительно небольших оборотах. Чтобы задействовать все возможности 406-го, необходимо раскручивать его до 5 тысяч оборотов. В реальности же в городе я редко кручу двигатель выше 3.5 — 4 тысяч. На 409-м исправлена одна из главных проблем 406-го — слабые «низы», что, опять же, особенно актуально в городском потоке. В итоге мы получаем лучшую динамику разгона и эластичность при примерно том же расходе топлива.

Следующие преимущества: поскольку двигатель является родным братом 406-го, серьезных проблем с его установкой не возникнет. Не возникнет вопросов и при прохождении ГТО, поскольку визуально эти моторы не-специалисту отличить довольно трудно. То есть переоформление документов тоже отпадает.

Опыт установки 409-го на «Волгу» у волговодов нашей страны имеется. Возможны два варианта: первый — покупка специально предназначенного для «Волги» ЗМЗ-4092. Путь, требующий минимальных усилий, но максимальных затрат: стоимость нового мотора составляет 125 тысяч рублей. Второй вариант — покупка б-у 409-го с УАЗа. В хорошем состоянии этот двигатель обойдется в 30-50 тысяч рублей. Правда, в данном случае потребуются определенные доработки: замена картера и колокола. Единственный пока не совсем ясный мне момент — ЭБУ. Специальной программы для 4092 мне найти не удалось. Таким образом, возможно либо оставить Микас-7.1 от «Волги», либо ставить Микас-11 от УАЗа. Какой вариант лучше, еще буду выяснять.

По мере реализации проекта буду делиться опытом.

Двигатель ЗМЗ-409

ЗМЗ 409 – инжекторный двигатель на бензине, имеющий 4 цилиндра в рядной компоновке и 16 клапанов. В 409 двигателе система инжектора управляется микропроцессорными электронным блоком. На конвейер данный мотор поставили в 1996-м году. Данный мотор преимущественно устанавливался на новые и современные отечественные автомобили УАЗ и ГАЗ. Все поколение этих силовых установок снабжено нейтрализатором газов и производится полностью в соответствии со стандартами ЕВРО-2.

Технические характеристики двигателя ЗМЗ-409

90

Производство	ЗМЗ
Марка двигателя	ЗМЗ-409
Годы выпуска	1996-наши дни
Материал блока цилиндров	чугун
Система питания	инжектор
Тип	рядный
Количество цилиндров	4
Клапанов на цилиндр	4
Ход поршня, мм	94
Диаметр цилиндра, мм	95.5
Степень сжатия	9
Объем двигателя, куб.см	2693
Мощность двигателя, л.с./об.мин	112-143/4400
Крутящий момент, Нм/об.мин	210-230/3900
Топливо	92
Экологические нормы	Евро 2
Вес двигателя, кг	190
Расход топлива, л/100 км — город — трасса — смешан.	— 11.5 —
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	7
При замене лить, л	6
Замена масла проводится, км	7000
Рабочая температура двигателя, град.
Ресурс двигателя, тыс. км — по данным завода — на практике	150 250+

Модификации ДВС ЗМЗ-409

• Базовый мотор 409.10 под стандарт Евро-2 мощностью 143 л.с., со степенью сжатия 9, крутящим моментом 230 Нм. Зажигание модульное с пучком высоковольтных проводов, имеется датчик дроссельной заслонки.
• Улучшенная модификация 40904.10 отличается от предыдущего варианта системой зажигания – индивидуальная катушка для каждой свечи, датчик положения дроссельной заслонки (ДПДЗ) здесь отсутствует, вместо него использован дроссельный узел для обеспечения Евро-3. Имеется автоматический натяжитель ремня генератора, который в 409.10 не предусмотрен.
• Модификация 40905.10 аналогична предыдущему, предназначена для внедорожников Хантер, Патриот и грузовиков Карго, Пикап производителя УАЗ. Соответствует экологическому стандарту Евро-4.
• Силовой привод маркировки 40911.10 обладает моментом 219,5 Нм и мощностью 125 л.с. Соответствует регламенту Евро-4, предназначен для полноприводных грузовиков УАЗ с формулой 4х4 (не отключаемая).
• ЗМЗ 4091.10 — дефорсированный низовой вариант ЗМЗ 40904.10, соответствует экологическому стандарту Евро-3. Имеет мощность 112 л.с., устанавливается на Таблетки и Буханки УАЗ 462.
• 4092.10 — несерийная модификация, создана специально для автомобилей ГАЗ Волга и УАЗ 3160 (вседорожник полноприводный). Крутящий момент в интервале 225 – 235 Нм, мощность — 160 л.с.

Прибавку в мощности до 30% можно получить, если установить на него турбо-компрессор или газовую турбину. Конечно, иностранные производители уже много лет не делают турбированных двигателей с конструкцией, как у «3M3-409». Имеется ввиду рабочий объём и «прожорливость». По этой причине, отыскать серийную турбину бензиновой направленности, по приемлемой себестоимости и соответствующего типоразмера, непросто. Оптимальным вариантом является турбина «Гарретт TB-25». Модель эта – далеко не новинка, но зато она полностью вписывается во все параметры «3M3-409».

Обслуживание ЗМЗ-409

Базовое требование для поддержания полностью рабочего состояния двигателя – использование качественного топлива и технических жидкостей. От чистоты бензина, качества смазки и охлаждающей жидкости зависит срок жизни двигателя.

Следует регулярно проверять:

• уровень моторного масла;
• количество охлаждающей жидкости;
• состояние натяжения ремней и цепей двигателя;
• состояние форсунок. Периодически, при необходимости («троение» мотора и другие проблемы) следует производить их прочистку.

Критичной слабой точкой ЗМЗ 409 принято считать помпу, за состоянием которой следует внимательно следить и менять при появлении признаков неисправности. Важно контролировать и состояние свечей зажигания.

Период проведения некоторых операций по регламенту:

• 6 месяцев/10000 км – замена моторного масла и масляного фильтра;
• 20 тыс. км. или 1 год – проверка состояния системы вентиляции картера, свечей, аккумуляторной батареи, цепей ГРМ и ременных приводов навесного оборудования;
• 1,5 года/30000 км – осмотр выпускного коллектора на прогар, замена топливного и воздушного фильтра;
• 40 тыс. или 2 года — осмотр шлангов и узлов системы охлаждения, замена жидкости в системе;
• 90-100 тысяч км. — замена цепи и роликов ГРМ с натяжителями.

Новый двигатель с бОльшим крутящим моментом от УАЗа ждали очень давно. Конечно, ЗМЗ-409 не оказался именно тем двигателем, которого хотелось, но со своими обязанностями он справляется. Хороший крутящий момент, потрясающая ремонтопригодность, надежность, доступность запасных частей — это, безусловно, плюсы двигателя.

Минусами же является недостаточная эластичность при езде по бездорожью, требовательность к качественным ГСМ (теперь нужен 92 бензин и хорошее масло), более сложное и дорогое обслуживание.

409-й более экономичен, более предсказуем и, будучи своевременно обслуживаемым, не требует промежуточных регулировок и подстроек. У него очень хороший потенциал для модернизации, широкая унификация с другими двигателями линейки.

Двигатель ГАЗ ЗМЗ 409 2,7 л/112 – 143 л. с.

Двигатель 409 производителя ЗМЗ рекомендовано использовать для силового приводя тяжелых внедорожников и грузовиков, автобусов и автомобилей с не отключаемым полным приводом. В семействе 409 разработано 5 серийных движков 409.10, 40904, 40905, 4091 и 40911, один внесерийный вариант 4092.

Технические характеристики ЗМЗ 409 2,7 л/112 – 143 л. с.

Из предыдущих поколений производителя ЗМЗ в двигателе семейства 409 остался исключительно блок цилиндров в качестве заготовки. Кроме того, не изменилась схема двигателя – рядная четверка с ГРМ по схеме DOCH. Перед разработчиками стояла задача добавить крутящий момент и увеличить мощность, с чем они, безусловно, справились еще в базовой версии 409.10.

В таблице приведены технические характеристики ЗМЗ 409:

Изготовитель	ЗМЗ
Марка ДВС	409
Годы производства	2001 – …
Объем	2693 см3 (2,7 л)
Мощность	82,4 – 105,1 кВт (112 – 143 л. с.)
Момент крутящий	210 – 230 Нм (на 4000 об/мин)
Вес	190 кг
Степень сжатия	9
Питание	инжектор
Тип мотора	рядный бензиновый
Зажигание	электронное
Число цилиндров	4
Местонахождение первого цилиндра	ТВЕ
Число клапанов на каждом цилиндре	4
Материал ГБЦ	сплав алюминиевый
Впускной коллектор	с изменяемой геометрией
Выпускной коллектор	литой чугунный
Распредвал	от 4062.10 с подъемом 9 мм
Материал блока цилиндров	чугун
Диаметр цилиндра	95,5 мм
Поршни	оригинальные, палец смещен вверх на 4 мм
Коленвал	высокопрочный чугун, 5 опор, 8 противовесов
Ход поршня	94 мм
Горючее	АИ-92
Нормативы экологии	Евро-3/4
Расход топлива	трасса – 11,5 л/100 км смешанный цикл 11 л/100 км город – 13,5 л/100 км
Расход масла	максимум 0,3 л/1000 км
Какое масло лить в двигатель по вязкости	5W30, 5W40, 0W30, 0W40
Какое масло лучше для двигателя по производителю	Liqui Moly, ЛукОйл, Роснефть
Масло для ЗМЗ 409 по составу	зимой синтетика, летом полусинтетика
Объем масла моторного	6 л
Температура рабочая	90°
Ресурс ДВС	заявленный 150000 км реальный 250000 км
Регулировка клапанов	гидрокомпенсаторы
Система охлаждения	принудительная, антифриз
Объем ОЖ	10,7 л
Помпа	с пластиковой крыльчаткой
Свечи на ЗМЗ 409	BCPR6ES от NGK или АУ14ДВРМ, LR17YC от Brisk, WR8DC от Bosch
Зазор свечи	0,8 мм
Цепь ГРМ	84/108 зубчатая или 72/92 втулочная, взаимозаменяемость только комплектом со звездами, башмаками и натяжителями
Порядок работы цилиндров	1-3-4-2
Воздушный фильтр	Nitto, Knecht, Fram, WIX, Hengst
Масляный фильтр	с обратным клапаном
Маховик	от 406, внутренний диаметр 40 мм, 7 отверстий для крепления со смещением
Болты крепления маховика	М12х1,25 мм, длина 26 мм
Маслосъемные колпачки	производитель Goetze
Компрессия	от 11 бар, разница в соседних цилиндрах максимум 1 бар
Обороты ХХ	750 – 800 мин-1
Усилие затягивания резьбовых соединений	свеча – 31 – 38 Нм маховик – 72 – 82 Нм болт сцепления – 22 – 38 Нм крышка подшипника – 100 Нм (коренной) и 70 Нм (шатунный) головка цилиндров – три стадии 40 Нм, 135 Нм + 90°

Затем были добавлены модификации с незначительными изменениями конструкции и характеристик для обеспечения разных нормативов Евро и адаптации под конкретные автомобиль ГАЗ и УАЗ. Для каждой из них имеется собственный мануал, содержащий, помимо регламента ТО, описание конструкции и параметров ДВС.

Особенности конструкции

Кроме микропроцессорного управления КМПСУД, двигатель ЗМЗ 409 имеет следующие нюансы:

• цилиндры изготовлены в чугунном блоке ;
• крышки подшипников не обладают взаимозаменяемостью, так как подогнаны по месту;
• масляный картер сделан из отдельной детали, что облегчает промывку системы смазки и замену масла;
• ГБЦ имеет оригинальные размеры, от предыдущих серий не подходит;
• распредвалы, не только обеспечивают вертикальное перемещение гидротолкателей, но и вращают их для равномерного износа;
• благодаря гидрокомпенсаторам отпадает необходимость периодической регулировки зазоров клапанов.

Производитель рекомендует тюнинг турбированием, так как прочие варианты слишком дорогие и неэффективные. Производить капитальный ремонт можно собственными силами, поскольку в конструкции нет сложных технических решений.

Перечень модификаций ДВС

С семейство движков 409 изготовителем включено шесть версий.

Базовый мотор 409.10 под стандарт Евро-2 с характеристиками 143 л. с., степень сжатия 9, крутящий момент 230 Нм. Зажигание модульное с пучком высоковольтных проводов, имеется датчик дроссельной заслонки.

Улучшенная модификация 40904.10 отличается от предыдущего варианта системой зажигания – индивидуальная катушка для каждой свечи, ДПДЗ здесь отсутствует, вместо него использован дроссельный узел для обеспечения Евро-3. Имеется автоматический натяжитель ремня генератора, который в 409.10 не предусмотрен.

Модификация 40905.10 имеет стандартные характеристики, предназначена для внедорожников Хантер, Патриот и грузовиков Карго, Пикап производителя УАЗ.

Двигатель 4091.10 считается дефорсированным с нормами безопасности Евро-3. Имеет мощность 112 л. с., устанавливается на Таблетки и Буханки УАЗ 462.

Силовой привод маркировки 40911.10 обладает моментом 219,5 Нм и мощностью 125 л. с. Соответствует регламенту Евро-4, предназначен для полноприводных грузовиков УАЗ с формулой 4х4 (не отключаемая).

Мотор 4092.10 не вошел в серию, создан специально для автомобилей ГАЗ Волга и УАЗ 3160 (вседорожник полноприводный). Крутящий момент в районе 225 – 235 Нм, мощность около 135 – 138 л. с.

С завода моторы имели лишь самое необходимое навесное, без ГУРа и прочего. Этим оборудованием их комплектовал уже автопроизводитель на конвейере. В механизме ГРМ используются не одинаковые распредвалы:

• 40904 и 4905 профиль кулачков впускного и выпускного вала одинаковый, приподнимает клапаны на 9 мм;
• 40911 профиль кулачков разный, подъем 8 мм на впуске и 9 мм на выпуске.

Клапанные пружины можно использовать от ВАЗ-2108, так как они взаимозаменяемые на всех моделях ЗМЗ 409.

Плюсы и минусы

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

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

Плюсами конструкции 409 являются:

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

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

Список моделей авто, в которых устанавливался

До 2005 года мотор ЗМЗ 409 устанавливался на ГАЗ Газель следующих модификаций:

• бортовой 5 т грузовик 3302;
• Фермер 33023 грузопассажирский;
• фургон с рамным шасси и цельнометаллическим кузовом 2705;
• микроавтобус 13 местный 3221;
• микроавтобус повышенной комфортности 32213;
• такси маршрутное 322132;
• «Скорая помощь» 32214;
• Соболь 221717, 22171, 22177 (Баргузин) и 2217.

Затем договор с автозаводом ГАЗ закончился и не был заключен вновь. Зато ЗМЗ вошел в один холдинг Соллерс вместе с другим автопроизводителем УАЗ. Изначально характеристики двигателя серии 409 полностью удовлетворяли требованиям отечественных внедорожников, ими стали комплектовать автомобили УАЗ:

• до 2005 года вездеходы 31512, 31514, 31519;
• 3159 Барс (удлиненная версия);
• 3162 Симбир (удлиненная модификация);
• с 2005 года внедорожник Патриот;
• с 2008 года грузопассажирская версия Pickup;
• 452 фургон «Буханка», скорая помощь «Таблетка», 10 местный автобус, двухместный грузовик, трехосный автобус и седельный тягач;
• 3741 фургон цельнометаллический;
• 2206 микроавтобус полноприводный;
• 3909 Фермер.

Сразу после вхождения ЗМЗ в холдинг руководство стало наращивать объемы производства.

Регламент обслуживания ЗМЗ 409 2,7 л/112 – 143 л. с.

В связи с особенностью конструкции двигатель ЗМЗ 409 необходимо обслуживать в следующие временные интервалы или после пробега:

• 6 месяцев/10000 км – замена моторного масла и масляного фильтра;
• 1 год/20000 пробега – ревизия вентиляции картера, аккумулятора и свечей, ремней навесного оборудования и цепей ГРМ;
• 1,5 года/30000 км – осмотр выпускного коллектора на прогар, замена топливного и воздушного фильтра;
• 2 года/40000 пробега – замена антифриза и осмотр шлангов, приборов системы охлаждения.

Конструкторами разработано устройство ДВС для обеспечения ресурса цепного ГРМ привода 100000 км пробега. Однако рекомендуется менять цепи в комплекте с роликами и натяжителями раньше – на рубеже 90 тысяч км.

Обзор неисправностей и способы их ремонта

За счет выемки в верхней плоскости поршня мотор ЗМЗ 409 не гнет клапана, даже при перескоке и порыве цепи ГРМ. Кроме присущих всем рядным двигателям с верхним расположением распредвалов поломок, имеет несколько незначительных «болезней»:

Стук в подшипниках коленвала	заменить вкладыши невозможно, необходима капиталка	замена всего комплекта ШПГ
Снижение мощности	нагар в каналах, седлах и на клапанах	прочистка либо замена клапанов, шлифовка каналов
Перегрев мотора	низкое качество помпы и термостата	замена расходников

Все остальные неисправности описаны в руководстве вместе с пошаговыми фото для самостоятельного ремонта. Двигатель имеет оценку пользователей +3, то есть не доставляет особых проблем между капремонтами.

Варианты тюнинга мотора

Создан двигатель ЗМЗ 409 преимущественно для внедорожников с характерными эксплуатационными режимами – тяговитость необходима на малых оборотах для повышения проходимости транспортного средства, поэтому тюнинг путем установки широкофазных распредвалов здесь абсолютно бесполезен.

Следует использовать следующую схему:

• доработка ГБЦ – шлифовка каналов, форсунки 440СС;
• улучшение впускного тракта – турбина Garret 17, соответствующий ей впускной коллектор и охладитель воздуха – интеркуллер;
• модернизация выпускного тракта – прямоточный 63 мм выхлоп с обязательной настройкой.

Подобный тюнинг способен повысить крутящий момент в нижнем диапазоне оборотов и мощность силового привода.

Таким образом, в 2001 году производитель ЗМЗ выпустил очередное семейство моторов 409 для грузовиков и внедорожников. В него вошли модификации 409.10, 40904.10, 40905.10, 4091.10 и 40911.10. Исключительно для ГАЗ Волга вне серии разработан ДВС 4092.10 мощностью 160 л. с.