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.

ГАЗ-3110 «Волга»

Российский автомобиль среднего класса, кузов седан, выпускавшийся Горьковским Автомобильным Заводом с 1997 по 2005, с достаточно вместительным салоном и емким багажником.
Читать полностью …

ГАЗ-21 «Волга»

ГАЗ-21 «Волга» — советский легковой автомобиль с кузовом седан. До 1965 года назывался ГАЗ-М21 «Волга». Выпускался серийно с 1956 года …
Читать полностью

ГАЗ-2495 Волга 4х4

ГАЗ-2495 — полноприводная модель серийной Волги. На внедорожнике использовались узлы и агрегаты ГАЗ-69 и УАЗ…
Читать полностью …

ЗИЛ-111

ЗИЛ-111 — советский автомобиль высшего класса, пришел на смену устаревшего главного автомобиля ЗИС-110, выпускался с 1958 по 1967 годы…
Читать полностью

ЗИЛ-114

ЗИЛ-114 — советский легковой автомобиль высшего класса с кузовом лимузин. Создан для государственных учреждений, посольств..
Читать полностью

Двигатель ЗМЗ-406

ЗМЗ-406 — линейка рядных 4-цилиндровых 16-клапанных бензиновых автомобильных двигателей внутреннего сгорания производства ОАО «Заволжский моторный завод». Двигатель ЗМЗ-406 первоначально проектировался для установки на перспективную модель ГАЗ-3105. Первые прототипы двигателя появились в 1993 году, начало мелкосерийной сборки в 1996 году, выход на главный конвейер в 1997 году.

Двигатель изначально создавался под современные системы питания и зажигания, управляемые микропроцессором; карбюраторные варианты появились позже (инжекторная версия — ЗМЗ-4062.10, карбюраторные — ЗМЗ-4061.10 и 4063.10). Впервые в российском двигателестроении в конструкции ЗМЗ-406 были применены: 4 клапана на цилиндр, гидротолкатели, 2-ступенчатый цепной привод 2 распредвалов, электронная система управления впрыском топлива и зажиганием.

Технические характеристики

90

Производство	ЗМЗ
Марка двигателя	ЗМЗ-406
Годы выпуска	1997-2008
Материал блока цилиндров	чугун
Система питания	инжектор/карбюратор
Тип	рядный
Количество цилиндров	4
Клапанов на цилиндр	4
Ход поршня, мм	86
Диаметр цилиндра, мм	92
Степень сжатия	9.3 8*
Объем двигателя, куб.см	2286
Мощность двигателя, л.с./об.мин	100/4500* 110/4500** 145/5200
Крутящий момент, Нм/об.мин	177/3500* 186/3500** 201/4000
Топливо	92 76*
Экологические нормы	Евро 3
Вес двигателя, кг	185* 185** 187
Расход топлива, л/100 км — город — трасса — смешан.	13.5 — —
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	6
При замене лить, л	5.4
Замена масла проводится, км	7000
Рабочая температура двигателя, град.
Ресурс двигателя, тыс. км — по данным завода — на практике	150 200+

* — для двигателя ЗМЗ 4061.10
** — для двигателя ЗМЗ 4063.10

Модификации ДВС 3M3-406

• 3M3-4062.10 – инжекторный мотор под бензин АИ-92. Обладает степенью сжатия – 9,3. Мощность – 150 л.с. Для легковых автомобилей и микроавтобусов ГАЗ 31054 комплектации Люкс; ГАЗ 3102 (1996 – 2008 гг).
• 3M3-40621.10 – модификация двигателя 3M3-4062.10, соответствующая экологическому стандарту «Евро-2».
• 3M3-4063.10 – карбюраторный вариант мотора, предназначенный для установки на лёгкие коммерческие грузовики и микроавтобусы ГАЗ 3302, 33023, 2705, 3221, 32213, 322132, 32214, СемАР 3234, Рута, Богдан и Дельфин. Снижена до 8 степень сжатия под бензин А-76. Мощность – 110 л.с.
• 3M3-4061.10 – карбюраторный двигатель для лёгкого коммерческого транспорта ГАЗ 3302, 33023, 2705, 3221. Снижена до 8 степень сжатия под бензин А-76. Мощность — 100 л.с.

Распространенные неисправности и эксплуатация

• Чаще всего владельцы жалуются на капризные карбюраторные версии;
• Низкой надежностью обладает цепь ГРМ (при обрыве клапана не гнет);
• Много проблем доставляет система зажигания, чаще всего — катушки;
• Гидрокомпенсаторы обычно служат не более 50 000 км, а затем начинают стучать;
• Быстро залегают маслосъемные кольца и начинается масложор.

Карбюраторный 406-й мотор менее экономичен из-за невозможности точной регулировки подачи бензина. Более точно отрегулировать количество топлива практически невозможно, что отражается на показателях мощности и расхода горючего.

Инжектор заметно превосходит карбюраторный аналог по надежности, экономичности и мощности. Одним из основных положительных качеств инжекторов можно отметить отсутствие необходимости производить обязательные регулировки мотора. Система питания здесь не подвержена засорению, жиклеры отсутствуют, топливо в точном количестве поступает непосредственно в цилиндры.

Двигатели модели ЗМЗ-4061.10 и 4063.10 (вид слева):
1 — сливная пробка; 2 — масляный картер; 3 — выпускной коллектор; 4 — кронштейн опоры двигателя; 5 — кран слива охлаждающей жидкости; 6 — водяной насос; 7 — датчик аварийной температуры охлаждающей жидкости; 8 — датчик указателя температуры охлаждающей жидкости; 9 — датчик температурного состояния двигателя; 10 — корпус термостата; 11 — датчик аварийного давления масла; 12 — датчик указателя давления масла; 13 — указатель (щуп) уровня масла; 14 — катушка зажигания.
Двигатели модели ЗМЗ-4061.10 и 4063.10 (вид справа):
1 — диск синхронизации; 2 — датчик синхронизации; 3 — масляный фильтр; 4 — стартер; 5 — датчик детонации; 6 — трубка слива охлаждающей жидкости из отопителя; 7 — впускная труба; 8 — гидронатяжитель цепи; 9 — генератор; 10 — ремень генератора; 11 — шкив водяного насоса; 12 — натяжной ролик; 13 — бензонасос.
Поперечный разрез ЗМЗ-4061.10 и 4063.10:
1 — масляный картер; 2 — приемник масляного насоса; 3 — масляный насос; 4 — привод масляного насоса; 5 — шестерня промежуточного вала; 6 — блок цилиндров; 7 — впускная труба; 8 — патрубки вентиляции; 9 — распределительный вал впускных клапанов; 10 — впускной клапан; 11 — крышка клапанов; 12 — распределительный вал выпускных клапанов; 13 — указатель (щуп) уровня масла; 14 — гидротолкатель клапана; 15 — наружная пружина клапана; 16 — направляющая втулка клапана; 17 — выпускной клапан; 18 — головка блока цилиндров; 19 — выпускной коллектор; 20 — поршень; 21 — поршневой палец; 22 — шатун; 23 — коленчатый вал; 24 — крышка шатуна; 25 — крышка коренного подшипника; 26 — сливная пробка; 27 — корпус толкателя; 28 — направляющая втулка; 29 — корпус компенсатора; 30 — стопорное кольцо; 31 — поршень компенсатора; 32 — шариковый клапан; 33 — пружина шарикового клапана; 34 — корпус шарикового клапана; 35 — разжимная пружина.

Двигатель ГАЗ 3110 Волга

2.0. Двигатель модели 4062

Двигатель рядный четырехцилиндровый, оборудован комплексной микропроцессорной системой управления впрыском топлива и зажиганием (КМСУД).

Вид двигателя мод. 4062 с левой стороны:

1 – сливная пробка;
2 – масляный картер;
3 – выпускной коллектор;
4 – кронштейн опоры двигателя;
5 – кран слива охлаждающей жидости;
6 – водяной насос;
7 – датчик лампы перегрева охлаждающей жидкости;
8 – датчик указателя температуры охлаждающей жидкости;
9 – датчик темпера;

10 – термостат;
11 – датчик лампы аварийного давления масла;
12 – датчик указателя давления масла;
13 – шланг вентиляции картера;
14 – указатель (щуп) уровня масла;
15 – катушка зажигания;
16 – датчик фазы;
17 – теплоизоляционный экран

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.

Вид двигателя мод. 4062 с правой стороны:

1 – диск синхронизации;
2 – датчик частоты вращения и синхронизации;
3 – масляный фильтр;
4 – стартер;
5 – датчик детонации;
6 – трубка слива охлаждающей жидкости;
7 – датчик температуры воздуха;

8 – впускная труба;
9 – ресивер;
10 – катушка зажигания;
11 – регулятор холостого хода;
12 – дроссель;
13 – гидронатяжитель цепи;
14 – генератор

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.

Поперечный разрез двигателя мод. 4062

1 – масляный картер;
2 – приемник масляного насоса;
3 – масляный насос;
4 – привод масляного насоса;
5 – шестерня промежуточного вала;
6 – блок цилиндров;
7 – впускная труба;
8 – ресивер;

9 – распределительный вал впускных клапанов;
10 – впускной клапан;
11 – крышка клапанов;
12 – распределительный вал выпускных клапанов;
13 – указатель уровня масла;
14 – гидравлический толкатель клапана;
15 – наружная пружина клапана;
16 – направляющая втулка клапана;
17 – выпускной клапан;
18 – головка блока цилиндров;
19 – выпускной коллектор;
20 – поршень;
21 – поршневой палец;
22 – шатун;
23 – коленчатый вал;
24 – крышка шатуна;
25 – крышка коренного подшипника;
26 – сливная пробка;
27 – корпус толкателя;
28 – направляющая втулка;
29 – корпус компенсатора;
30 – стопорное кольцо;
31 – поршень компенсатора;
32 – шариковый клапан;
33 – пружина шарикового клапана;
34 – корпус шарикового клапана;
35 – разжимная пружина

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 выпу скного 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.