Двигатель ГАЗ ЗМЗ 406 2,3 л/100 л. с

Разрабатывался двигатель ЗМЗ 406 на замену мотору 402 одновременно с проектированием автомобиля ГАЗ-3105 для правительства. Однако комплектовались им эти новые Волги лишь последней партии, которые нужно было срочно реализовать в связи со снятием машин с производства.

За основу были взяты ЗМЗ 402 (комплектация) и движок серии H производителя SAAB (конструктивные решения). В результате при том же объеме 2,3 л силовой привод обеспечивал 177 Нм крутящего момента вместо 210 Нм прототипа и 100 л. с. мощности вместо ожидаемых 150 л.с., как у шведского ДВС. Инжекторная система, которой позже заменили карбюратор, смогла немного исправить положение – 201 Нм и 145 л. с., соответственно.

Технические характеристики ЗМЗ 406 2,3 л/100 л. с.

Впервые в двигателе производителя ЗМЗ были использованы несколько передовых для того времени технических решений:

• два впускных и два выпускных клапана на цилиндр;
• электронные системы зажигания и впрыска;
• схема газораспределительного механизма DOCH с двумя верхними распредвалами;
• гидротолкатели вместо регулировки теплового зазора клапанов прокладками.

После внесенных изменений технические характеристики ЗМЗ 406 соответствуют приведенным в таблице значениям:

Изготовитель	ЗМЗ
Марка ДВС	406
Годы производства	1997 – 2008
Объем	2286 см 3 (2,3 л)
Мощность	73,55 кВт (100 л. с.)
Момент крутящий	177/201 Нм (на 4200 об/мин)
Вес	192 кг
Степень сжатия	9,3
Питание	инжектор/карбюратор
Тип мотора	рядный бензиновый
Зажигание	коммутаторное
Число цилиндров	4
Местонахождение первого цилиндра	ТВЕ
Число клапанов на каждом цилиндре	4
Материал ГБЦ	сплав алюминиевый
Впускной коллектор	дюралевый
Выпускной коллектор	литой чугунный
Распредвал	2 шт. схема DOCH
Материал блока цилиндров	чугун
Диаметр цилиндра	92 мм
Поршни	оригинальные
Коленвал	облегченный
Ход поршня	86 мм
Горючее	АИ-92/А-76
Нормативы экологии	Евро-3/Евро-0
Расход топлива	трасса – 8,3 л/100 км смешанный цикл 11,5 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, 10W30, 10W40
Какое масло лучше для двигателя по производителю	Liqui Moly, ЛукОйл, Роснефть
Масло для ЗМЗ 406по составу	зимой синтетика, летом полусинтетика
Объем масла моторного	6,1 л
Температура рабочая	90°
Ресурс ДВС	заявленный 150000 км реальный 200000 км
Регулировка клапанов	гидротолкатели
Система охлаждения	принудительная, антифриз
Объем ОЖ	10 л
Помпа	с пластиковой крыльчаткой
Свечи на ЗМЗ 406	отечественные А14ДВРМ или А14ДВР
Зазор свечи	1,1 мм
Цепь ГРМ	70/90 с башмаком или 72/92 со звездочками
Порядок работы цилиндров	1-3-4-2
Воздушный 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 мм, длина 26 мм
Маслосъемные колпачки	Goetze, светлые впускные, темные выпускные
Компрессия	от 13 бар, разница в соседних цилиндрах максимум 1 бар
Обороты ХХ	750 – 800 мин -1
Усилие затягивания резьбовых соединений	свеча – 31 – 38 Нм маховик – 72 – 80 Нм болт сцепления – 19 – 30 Нм крышка подшипника – 98 – 108 Нм (коренной) и 67 – 74 (шатунный) головка цилиндров – три стадии 40 Нм, 127 – 142 Нм + 90°

Заводской мануал содержит более точное описание параметров:

• ЗМЗ 4063.10 – карбюратор, степень сжатия 8 для эксплуатации на топливе А-76, мощность 110 л. с., крутящий момент 186 Нм, вес 185 кг;
• ЗМЗ 4061.10 – карбюратор, степень сжатия 8 под бензин А-76, мощность 100 л. с., крутящий момент 177 Нм, вес 185 кг;
• ЗМЗ 4062.10 – инжектор, степень сжатия 9,3 под топливо АИ-92, мощность 145 л. с., крутящий момент 201 Нм, вес 187 кг.

Особенности конструкции

Официально двигатель ЗМЗ 406 стал третьим после 24Д и 402 в линейке силовых приводов Заволжского завода. Получил микропроцессорное зажигание, схему газораспределения DOCH с двухступенчатым цепным приводом.

Разработчиками по-прежнему использована рядная схема двигателя с 4 цилиндрами, но распредвалов стало два, они расположены сверху, внутри ГБЦ. Степень сжатия ДВС увеличена проектировщиками завода до 9,3 в базовой версии 4062.10 за счет центрального расположения свечи внутри камеры сгорания.

Надежность повышена за счет чугунного блока цилиндров без гильз, снижения хода поршня до 86 мм и веса всей группы ШПГ. Шатуны с болтами, коленвал и поршневые кольца сделаны из высокопрочных материалов, поэтому капитальный ремонт требуется реже.

Натяжители цепи автоматические, двойного действия – предварительный натяг пружиной, во время работы гидравликой. Степень очистки масла увеличена путем установки полнопоточного одноразового фильтра. Для навесного оборудования предусмотрен отдельный клиноременный привод. Прошивка ЭБУ соответствует версиям СОАТЭ, ИТЭЛМА VS5.6, МИКАС 5.4 или 7.1

Перечень модификаций ДВС

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

С моторами 4061 и 4063 произведена обратная модернизация:

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

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

Плюсы и минусы

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

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

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

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

Список моделей авто, в которых устанавливался

Поскольку мотор ЗМЗ 406 имеет три версии, каждая из них использовалась на конкретных моделях авто производителя ГАЗ:

• ЗМЗ 4062.10 – ГАЗ 31054 комплектации Люкс; ГАЗ 3102 (1996 – 2008 г.);
• ЗМЗ 4061.10 – ГАЗ 3302, 33023, 2705, 3221;
• ЗМЗ 4063.10 – ГАЗ 3302, 33023, 2705, 3221, 32213, 322132, 32214, СемАР 3234, Рута, Богдан и Дельфин.

В первом случае характеристики двигателя подходили для городского цикла представительских автомобилей чиновников и правительства. Карбюраторные модификации снижали эксплуатационный бюджет Газелей фургонов, грузопассажирских авто и грузовиков.

Регламент обслуживания ЗМЗ 406 2,3 л/100 л. с.

Согласно требованиям производителя, обслуживается двигатель ЗМЗ 406 в следующем порядке:

• осмотр цепи ГРМ через 30000 пробега, замена через 100000 км;
• замена масла и фильтра после 10000 км;
• замена ОЖ примерно раз в два года или 30000 пробега;
• подзарядка аккумулятора каждую осень, замена после 50000 км;
• свечи зажигания хватают на 60000 пробега;
• фильтр топливный приходит в негодность после 30000 км, воздушный – 20000 км;
• катушки зажигания выходят из строя после 50000 пробега.

Производитель рекомендует использовать для движков качественную смазку, чтобы исправно работали гидрокомпенсаторы и маслонасос. Изначально система охлаждения имеет слабые места – радиатор и термостат. Все навесное оборудование высокоресурсное, за исключением помпы, полимерный ротор которой служит около 30000 км. Из-за большого веса мотора своими руками произвести капремонт очень сложно в гараже без тельфера.

Обзор неисправностей и способы их ремонта

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

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

Высокие обороты ХХ	1)поломка датчиков 2)нет контакта регулятора ХХ 3)порваны шланги картерной вентиляции	1)замена датчиков 3)замена шлангов
Отказ цилиндра	1)неисправность ЭБУ 2)выход из строя катушки 3)пробой наконечника свечи 4)поломка форсунки	1)замена блока управления 4)ремонт/замена форсунки
Неустойчивая работа ДВС	1)подсос воздуха 2)вода в топливном баке	1)восстановление герметичности, замена прокладок 2)слив бензина, просушивание бака
Мотор не запускается	1)выход из строя системы зажигания 2)нарушена подача топлива	1)замена катушки, контакта 2)замена фильтра, клапана редукционного, регулировка фаз, замена топливного насоса

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

Варианты тюнинга мотора

Изначально двигатель ЗМЗ 406 позволяет увеличить мощность собственными силами до 200 – 250 л. с. Для этого используется механический тюнинг:

• установка фильтра нулевого сопротивления;
• снижение температуры воздуха во впускном тракте;
• замена штатного карбюратора К-16Д Солексом (необходима регулировка винтами качества/количества).

Для микроавтобусов и грузовиков Газель тюнинг турбонаддувом малоэффективен, поскольку снижается эксплуатационный ресурс ДС и резко увеличивается расход топлива.

Таким образом, инжекторная модификация ЗМЗ 4062.10 и карбюраторные версии 4061.10, 4063.10 разработаны на основе шведского движка серии Н для грузовиков и представительского класса авто. Допускается тюнинг, прежде всего, для увеличения крутящего момента.

Двигатель ЗМЗ-406: описание и технические характеристики

Силовой агрегат семейства ЗМЗ-406 представляет собой бензиновый двигатель внутреннего сгорания, который выпускается ОАО «Заволжский Моторный Завод». Разработку начали в 1992 году, а в серийное производство мотор поступил в 1997-м. На нем впервые применили систему впрыска топлива.

Двигатель ЗМЗ-406 имел широкое применение и устанавливался на автомобилях Горьковского завода (ГАЗ-3102, 31029, 3110 и модельного ряда семейства «Газель»).

Флагманом семейства стал мотор ЗМЗ-4062.10 объемом 2,28 литра и мощностью 150 «лошадей».

Силовая установка ЗМЗ-4062.10 предназначена для комплектации легковых автомобилей и микроавтобусов. А моторы ЗМЗ-4061.10 и ЗМЗ-4063.10 — для комплектации грузовых автомобилей небольшой грузоподъемности.

Описание двигателя

Предварительно мотор проектировался под новомодные системы питания и зажигания, которые управлялись микропроцессором.

Данный двигатель был впервые оснащен четырьмя клапанами на каждый цилиндр, с гидротолкателями и двумя распредвалами с двойным цепным приводом. Также были установлены электронная система подачи топлива и электронное зажигание.

Четыре цилиндра имеют рядное расположение, водяную рубашку охлаждения и управляемый впрыск топлива.

ЗМЗ-406 инжектор работает на бензине А-92. Ранее производилась карбюраторная версия двигателя 4061, которая работала на семьдесят шестом бензине. Она имела ограничения в плане выпуска.

Агрегат неприхотлив в обслуживании. Он имеет высокую степень надежности. Позже на его базе были разработаны установки ЗМЗ-405 и 409, а также дизельный вариант мотора с маркировкой ЗМЗ-514.

К недостаткам двигателя можно отнести громоздкость привода газораспределительного механизма, что объясняется его невысоким качеством исполнения и рядом технологических недоработок.

Технические характеристики ЗМЗ-406

Данный силовой агрегат производился с 1997 по 2008 г. Картер цилиндров изготовлен методом литья из чугуна, он имеет рядное положение цилиндров. Масса двигателя равна 187 килограммам. Оснащается карбюраторной системой подачи топлива либо инжектором. Рабочий ход поршня составляет 86 миллиметров, а диаметр цилиндра – 92 миллиметра. При этом рабочий объем двигателя составляет 2286 сантиметров кубических и способен развивать мощность в 177 «лошадок» при 3500 оборотах в минуту.

Карбюраторный мотор

ЗМЗ-406 карбюратор (402-й мотор) выпускался с 1996 года и успел зарекомендовать себя как простой и надежный агрегат. Данное устройство развивает мощность 110 лошадиных сил. Расход топлива автомобиля на этом двигателе зачастую зависит от манеры вождения и условий эксплуатации. Система питания карбюраторного агрегата довольно надежна. При своевременном обслуживании и нормальной эксплуатации, с применением качественного смазывающего материала и бензина, он может пройти до 500 тысяч километров пробега без серьезных поломок. Конечно, за исключением расточки коленвала, которая необходима этому агрегату раз в 250 тысяч километров.

Система зажигания

На двигателях ЗМЗ-406 зажигание осуществляется путем воспламенения топливной смеси с помощью микропроцессорной системы. Для всех рабочих режимов двигателя электроника устанавливает необходимый угол опережения воспламенения. Также она выполняет функцию регулировки рабочего процесса экономайзера принудительного холостого хода. За счет работы этой системы двигатель отличается своими высокими экономическими показателями, ведется контроль нормы токсичности отработанных газов, исключается момент детонации и повышается мощность силового узла. В среднем автомобиль «ГАЗель» расходует порядка 8-10 литров бензина на 100 километров пути при средних нагрузках. Однако если перевести его на пропан или метан, «аппетит» машины возрастает почти в два раза.

Режим диагностики зажигания

При включении зажигания автомобиля автоматически вступает в работу система диагностики мотора ЗМЗ-406 (карбюратор ЗМЗ-405 — не исключение). Факт исправной работы электроника сигнализирует световой датчик. Он должен потухнуть при запуске двигателя.

В том случае, если диод продолжает светиться, это указывает на неисправность элементов и деталей электронной системы зажигания. В таком случае поломку следует немедленно устранить.

Инжекторный мотор

По техническим характеристикам и составным деталям двигатель с инжекторной системой питания не особо отличается от карбюраторного аналога 405-й модели.

При должной эксплуатации этот агрегат не менее надежен и практичен нежели с карбюратором, а вдобавок имеет и свои преимущества:

• Стабильные холостые обороты.
• Низкий уровень вредных выбросов в атмосферу.
• Коэфициент полезного действия ЗМЗ-406 инжектор имеет значительно выше, нежел аналог с карбюратором, так как топливная смесь подается своевременно и в нужном количестве. Соответсвенно, экономия топлива налицо.
• Повышение экономии топлива.
• Не нуждается в длительном прогреве двигателя в зимний период.

Единственным минусом инжекторного мотора является дороговизна в ремонте и обслуживании системы.

Головка блока

Все модификации двигателей оснащались одной головкой, которая соответствовала требованиям «Евро 2». С введением дополнительных требований «Евро 3» она была доработана и усовершенствована. Она не взаимозаменяема с предыдущей моделью.

В новой головке отсутствуют проточки системы холостого хода, теперь их функции возложены на электронный управляемый дроссель. Передняя стенка детали оснащена отверстиями для крепления защитного кожуха цепи, а с левой стороны расположены отливы для монтажа кронштейнов ресивера системы впуска. Деталь имеет запрессованные вставки из чугуна и направляющие втулки клапанов. Последние не нуждаются в периодической регулировке, так как их привод осуществляется с помощью цилиндрических толкателей с гидрокомпенсаторами. Модернизированная головка ЗМЗ-406 снизилась в весе на 1,3 килограмма. Устанавливая ее на двигатель, используют металлическую многослойную прокладку головки блока.

Блок цилиндров

Усовершенствуя двигатель ЗМЗ-406, инженеры смогли доработать картер и модернизировать процесс отливки. Так, удалось оснастить блок протоками в отливке между цилиндрами. Благодаря этому данный элемент стал жестким, а крепление головки осуществляется за счет более глубоких резьбовых отверстий и удлиненных болтов. В нижней части картера имеются отливы, образующие опоры коленвала вместе с крышками коренных подшипников. Крышки отлиты из чугуна и крепятся к блоку при помощи болтов.

Распределительный вал

Распредвал ЗМЗ-406 изготовлен путем отлива из чугуна с последующей обработкой и закалкой. Валы приводятся в движение за счет цепной передачи. На двигателе установлены два вала, профили кулачков которых имеют одинаковый размер.

Осевое смещение кулачков составляет один миллиметр по отношению к гидротолкателям. Этот фактор способствует вращению элементов гидроприводов при работающем двигателе, что существенно влияет на износ рабочей поверхности толкателя и делает его равномерным.

Цепной привод валов имеет гидравлические натяжители, которые работают от давления масла в смазывающей системе. Детали действуют на цепи непосредственно через пластиковые башмаки, которые крепятся на осях. На двигателях ЗМЗ-406 после модернизации для повышения практичности и долговечности стали применять вместо башмаков звездочки. Последние фиксируются на поворотных рычагах. Крепежные оси звездочек взаимозаменяемы с осями башмаков. Вместо удлинителя оси башмака натяжения верхней цепи стали использовать проставку, крепление которой к блоку осуществляется болтами.

Двигатель ЗМЗ-406 оснащается цепями привода распределительных валов. Их нет возможности заменить цепями, которые устанавливали на более ранние версии моторов.

Поршни

Они отливаются из сплава алюминия и имеют проточки под два кольца компрессионных и одно маслосъемное. Во время работы днище поршня охлаждается маслом через масленку в верхней головке шатуна.

Сферическая рабочая поверхность верхнего компрессионного кольца имеет слой покрытия хромом, что способствует лучшей притирке кольца. Второй элемент покрыт слоем олова. Маслосъемное кольцо – комбинированного типа, оно состоит из расширителя и двух стальных дисков. Крепление поршня к шатуну осуществляется при помощи пальца, фиксируемого на два штопорных кольца.

Коленчатый вал

Отлит из чугуна с последующей обработкой и закалкой поверхности шеек токами высокой частоты. Устанавливается в блоке на пяти коренных подшипниках.

Перемещение коленвала соответственно оси ограничивается штопорными полукольцами, которые размещены в проточных пазах опоры и крышки третьего коренного подшипника. На валу находятся противовесы в количестве восьми штук. К задней части вала крепится маховик, в отверстии которого впрессована распорная втулка и подшипник качения первичного вала коробки переключения передач.

Масло

Силовая установка ЗМЗ-406 оснащена комбинированной системой смазки. Под действием давления происходит процесс смазки поршневых пальцев, шатунных и коренных подшипников коленвала, смазываются опорные точки распределительных валов, гидропривод клапанов, промежуточный вал и ведомая шестерня масляного насоса. Все другие детали и элементы мотора смазываются посредством разбрызгивания масла.

Вентиляция картера закрытого типа, с принудительным отводом газов.