Сайт о внедорожниках, SUV, автомобилях повышенной проходимости
Система смазки дизельного двигателя ЗМЗ-51432 CRS Евро-4 комбинированная. Смазка трущихся деталей осуществляется под давлением и разбрызгиванием. Масло также выполняет функцию охлаждающей жидкости для охлаждения поршней и подшипников турбокомпрессора и рабочего тела в гидроопорах и гидронатяжителях.
Система смазки дизельного двигателя ЗМЗ-51432 CRS Евро-4, циркуляция масла.
Масляный насос 514.1011010-30 засасывает моторное масло из масляного картера и по каналу в блоке цилиндров подводит его к жидкостно-масляному теплообменнику, а затем к полнопоточному масляному фильтру. На двигатель устанавливается полнопоточный фильтр очистки масла однократного использования и не разборной конструкции, КОЛАН 2101С-1012005-НК-2 или ИННА 406.1012005-02.
Фильтры 2101С-1012005-НК-2 и 406.1012005-02 снабжены фильтрующим элементом перепускного клапана, снижающего вероятность попадания неочищенного масла в систему смазки при пуске холодного двигателя и предельном загрязнении основного фильтрующего элемента.
В жидкостно-масляном теплообменнике происходит охлаждение масла охлаждающей жидкостью при работе прогретого двигателя. При прогреве после холодного пуска двигателя нагретая стенками камеры сгорания охлаждающая жидкость подогревает масло.
После фильтра очищенное масло поступает в центральную масляную магистраль (ЦММ) блока цилиндров и по каналам в блоке поступает к : коренным подшипникам, форсункам охлаждения поршней, подшипникам промежуточного вала, верхнему подшипнику валика привода масляного насоса, к гидронатяжителю цепи первой ступени привода распределительных валов, в головку цилиндров. От коренных подшипников масло по каналам коленчатого вала поступает к шатунным подшипникам. Поршневые пальцы и верхние головки шатунов смазываются разбрызгиванием.
От верхнего подшипника валика привода масляного насоса масло через поперечные сверления и внутреннюю полость валика подается для смазки торцовой поверхности ведомой шестерни привода и нижнего подшипника валика. Шестерни привода масляного насоса смазываются струей масла, выходящей из калиброванного отверстия, выполненного в стенке центральной масляной магистрали.
В головке блока цилиндров располагается система отверстий для подвода масла к опорам распределительных валов, гидронатяжителю цепи второй ступени привода распределительных валов, вакуумному насосу, гидроопорам и датчику аварийного давления масла.
Через отверстия гидроопор и каналы в рычагах привода клапана струями масла смазываются поверхности роликов рычагов, кулачки распредвалов и подшипники роликов. Вращающиеся кулачки распредвалов создают масляный туман, которым смазываются торцы и направляющие клапанов, торцы клапанных пружин, зубья звездочек распредвалов.
Стекающее по передней части головки и блока цилиндров масло смазывает приводные цепи, звездочки, оси рычагов натяжных устройств, их подшипники, направляющие успокоителей приводных цепей. В задней части головки и блока цилиндров имеется отверстие для слива масла в масляный картер двигателя.
Из блока цилиндров масло под давлением по нагнетательной трубке поступает в турбокомпрессор для смазки и охлаждения подшипникового узла. Отработавшее масло по шлангу стекает в масляный картер двигателя.
Очистка масла осуществляется многоступенчато : сеткой, установленной на приемном парубке масляного насоса, фильтрующими элементами грубой и тонкой очистки полнопоточного масляного фильтра.
Охлаждение поршней осуществляется струями масла, вытекающими из форсунок в блоке цилиндров при давлении масла свыше 1.1-1.6 кгс/см2, к которым моторное масло поступает через клапаны из центральной масляной магистрали.
Проверка и замена масла в дизельном двигателе ЗМЗ-51432 CRS Евро-4.
Уровень масла необходимо проверять на холодном неработающем двигателе ежедневно перед его запуском, при этом автомобиль должен стоять на ровной горизонтальной площадке. После остановки двигателя уровень масла следует проверять не ранее, чем через 10 минут, чтобы оно успело стечь в масляный картер.
На указателе уровня масла имеются две метки: П и 0. Уровень масла должен находиться между этими метками. При эксплуатации автомобиля по пересеченной местности с критическими углами крена или горной местности уровень масла следует поддерживать вблизи метки П, не превышая ее.
Доливку масла производят через маслоналивную горловину на крышке клапанов. После доливки проверку уровня производить
не менее чем через 5 минут после долива.
Полную смену масла следует производить каждые 10 000 километров, с одновременной заменой масляного фильтра. Слив масла производится через отверстие в масляном картере, закрытое пробкой.
Масло в двигатель заливается через маслоналивное отверстие в крышке клапанов, закрытое крышкой. Уровень масла контролируется указателем уровня масла по меткам П и 0 на его стержне.
Запрещается смешивание моторных масел различных торговых марок и фирм. При переходе на масло другой марки или другой фирмы промывка системы смазки двигателя промывочными или заменяющими маслами обязательна.
Контроль давления масла в дизельном двигателе ЗМЗ-51432 CRS Евро-4.
Контроль давления масла осуществляется с помощью датчика указателя давления масла, установленного на блоке цилиндров и датчика-сигнализатора аварийного давления масла, установленного на головке цилиндров. Сигнализатор аварийного давления масла, контрольная лампа на панели приборов, загорается при давлении масла ниже 0.4-0.8 кгс/см2.
При этом давление масла в головке блока цилиндров, в зависимости от увеличения зазоров в подшипниках по мере их износа, может быть меньше, чем в центральной масляной магистрали блока цилиндров на 0.2-0.8 кгс/см2.
Дизельный двигатель ЗМЗ-514
Двигатели ЗМЗ-514 предназначены для установки на автомобили УАЗ с колесной формулой 4х4 и полной массой до 3 500 кг и эксплуатации при температурах окружающего воздуха от минус 45°С до плюс 40°С, относительной влажности воздуха до 75 % при температуре плюс 15°С, запыленности воздуха до 1 г/м 3 , а также в районах, распложенных на высоте до 4 000 м над уровнем моря.
На настоящий момент (2016г.) в линейке дизельных двигателей ЗМЗ есть две модели: ЗМЗ-5143.10 с механическим ТНВД и ЗМЗ-51432.10 CRS системой топливоподачи Common Rail
Внешний вид двигателя ЗМЗ-5143.10:
Внешний вид двигателя ЗМЗ-51432.10 CRS
История создания двигателя
История дизельного двигателя на ЗМЗ началась с 1978-го года, когда завод ГАЗ выдал ЗМЗ задание на проектирование нового семейства моторов Э403.10 для перспективной «Волги». В программе был и 2,3-литровый турбодизель с чугунным блоком цилиндров. Расчетная мощность — 80–90 л. с. Но до дизеля тогда дело не дошло.
Дизельный двигатель на базе ЗМЗ 402.10.
В 1982 — 1984 гг. были проведены работы по созданию дизельного двигателя для легкового автомобиля «Волга» с рабочим объемом 2.45 дм3, максимальной мощностью 50 кВт (68 л.с) при частоте вращения коленчатого вала 4500 мин-1 с минимальным удельным расходом 251.6 г/кВт-ч (185 г/л.с-ч). Двигатель проектировался с алюминиевым блоком цилиндров, отливаемым в кокиль. Для получения «мягкого» рабочего процесса использовался вихрекамерный процесс сгорания; для обеспечения надежности цилиндро-поршневой группы применялись анкерные шпильки, стягивающие головку цилиндров, блок цилиндров и опоры коленчатого вала в единый пакет. Поршень — из алюминиевого сплава со спецмикрорельефом и бочкообразным профилем юбки. Степень сжатия двигателя — 20.5, привод топливного насоса — от шестерни распределительного вала. В конструкции двигателя предусматривалось струйное охлаждение поршней, сигнализатор засоренности масляного фильтра, свеча предпускового подогрева.
Опытный образец двигателя прошел лабораторно-дорожные испытания, в том числе и на автополигоне НАМИ в составе легкового автомобиля ГАЗ-24 «Волга».
Однако, в связи с принятым в то время Министерством автомобильной промышленности решением о переориентации Ульяновского моторного завода на организацию производства малолитражных дизелей с одновременным освоением дизельной топливной аппаратуры дальнейшие работы на ЗМЗ были прекращены.
Дизельный двигатель на базе ЗМЗ 406.10.
В 1992-м году завод освоил новый бензиновый двигатель ЗМЗ-406.10. Одновременно с постановкой на ковейер бензиновых моторов начали создавать на их базе турбодизель.
Исходя из предварительных проработок и стремления иметь максимальную унификацию с базовым двигателем ЗМЗ-406.10, было решено уменьшить диаметр цилиндра до 86 мм. Это достигалось установкой сухой тонкостенной гильзы в чугунный моноблок; при этом удавалось сохранить размеры коренных и шатунных подшипников базового двигателя и соответственно иметь почти полную унификацию по обработке блока цилиндров и коленчатого вала.
Предусматривалось применение турбонаддува и охлаждение наддувочного воздуха
В ноябре 1995-го года изготовлен и собран первый образец 105-сильного дизельного двигателя 406Д.10
Опытный образец дизельного двигателя ЗМЗ-406Д.10 в Экспериментальном цехе. Декабрь 1995г.:
При проектировании были приняты следующие показатели двигателя:
число цилиндров | 4 |
рабочий объем, дм3 | 2.0 |
диаметр/ход, мм | 86/88 |
номинальная мощность, кВт | 81 |
номинальная частота, мин-1 | 4500 |
частота вращения при максимальной мощности, мин-1 | 5000 |
максимальный крутящий момент, Нм | 215.6 |
частота вращения при максимальном моменте, мин-1 | 2500 |
минимальный удельный расход топлива, г/кВт-ч | 210 |
масса, кг | 215 |
среднее эффективное давление, МПа | 1.08 |
удельная мощность, кВт/дм3 | 40.5 |
система питания | отдельные насосные секции и форсунки в головке |
система управления топливоподачей | электронная |
На Ярославском заводе дизельной аппаратуры (ЯЗДА) по техническим требованиям ЗМЗ была разработана и изготовлена малогабаритная многосопловая топливная форсунка, что позволило решать вопросы по доводке рабочего процесса только с отечественными изготовителями.
Дизельный двигатель ЗМЗ-406Д.10 в Экспериментальном цехе УГК:
Испытания ЗМЗ-406Д.10. Апрель 1998г:
Поперечный разрез двигателя ЗМЗ-406Д.10
Внешний вид ЗМЗ-406Д.10
Внешний вид первого ЗМЗ-406Д.10:
На дальнейшую доводку новый двигатель был отправлен в Англию специалистам фирмы «Рикардо».
Англичане посоветовали изменить конструкцию головки цилиндров, которая была с V-образным расположением клапанов. Головку спроектировали заново: изменили форму камеры сгорания, клапаны поставили вертикально.
В 2002 году двигатель демонстрировался в Москве на Московском автосалоне:
Но из-за нестабильного качества комплектующих и технологической сложности обработки деталей на самом заводе серийное производство к началу 2004 года было свёрнуто.
Однако работы по доведению нового двигателя продолжались. Изменилась конструкция головки и блока, вследствие чего возросла их жесткость. Для лучшего уплотнения газового стыка вместо отечественной гибкой прокладки ГБЦ стали применять импортную многослойную металлическую. Доработку и изготовление поршней доверили немецкой фирме Mahle. Повышающие надежность и ресурс изменения также коснулись шатунов, цепей ГРМ и целого ряда мелких деталей. В итоге в ноябре 2005 года в цехе малых серий Заволжского моторного завода вновь началось производство дизелей под индексом ЗМЗ-5143.
Конструкция ЗМЗ-5143 такова.
Головка цилиндров выполнена из алюминиевого сплава. Вертикальные клапаны приводятся от двух распредвалов через одноплечие рычаги с роликами на игольчатых подшипниках. Клапанный механизм с немецким гидроопорам INA.
Привод распределительных валов — цепной, двухступенчатый, подобный ЗМЗ-406. Однако длина цепей иная, а для натяжения взамен пластмассовых рычагов применили звездочку, которая в порядке обратной унификации внедрена и на бензиновых моторах. Натяжители цепи — гидравлические.
Блок цилиндров из специального чугуна. Отливка унифицирована с блоком бензинового ЗМЗ-406. Диаметр цилиндра — 87 мм, ход поршня — 94 мм (у бензинового «406-го» мотора — 92х86 мм). В картере блока располагаются специальные форсунки, через которые масло, поступающее из центральной магистрали, охлаждает поршни.
Коленчатый вал — оригинальный, кованый стальной с радиусом кривошипа 47 мм — поковку изготавливает КамАЗ. Вал упрочнен закалкой токами высокой частоты или азотированием наружной поверхности.
Шатун тоже делает КамАЗ. Чтобы сохранить высоту «406-го» блока (требование технологии), шатун укоротили. Вместо сталебронзовой втулки применили износостойкое покрытие рабочей поверхности верхней головки.
Поршень с камерой сгорания в днище выполнен из алюминиевого сплава с нирезистовой вставкой под компрессионное кольцо; юбка обработана антифрикционным составом «Моликот». Поршневые кольца — фирмы «Гётце».
Топливная аппаратура «Бош». ТНВД с механическим регулятором. Специально для ЗМЗ-514 «Бош» доработал свой распределительный насос типа VE, который теперь развивает максимальное давление 1100 бар и имеет корректоры по наддуву и для прогрева двигателя зимой. ТНВД приводится от коленвала зубчатым ремнем типа VAZ 2112, закрытым защитным кожухом.
Форсунки фирмы «Бош» — двухпружинные, позволяют осуществить предварительный впрыск топлива. Фильтр тонкой очистки топлива с ручным насосом, подогревателем, сепаратором воды — «бошевский», топливопроводы высокого давления — фирмы «Гуидо».
Турбокомпрессор — чешский, завода «ЧЗ-Страконице АС», также адаптирован «Гаррет», у которого выше КПД.
С 2006-го эти моторы стали серийно устанавливаться на UAZ Hunter.
В 2007 году ЗМЗ-514 был адаптирован и для установки на коммерческие автомобили УАЗ.
В 2012 году был освоен выпуск ЗМЗ-51432.10 CRS с системой топливоподачи Common Rail, отвечающим экологическим требованиям Евро-4. Данные двигатели устанавливаются на легковые и грузопассажирские автомобили УАЗ Patriot, Hunter, Pickup и Cargo
Маркировка двигателя
Семейство двигателей ЗМЗ-514.10 это 4-цилиндровые 16-клапанные дизельные двигатели с рабочим объемом 2,24л