Двигатель 406 – 3M3-406: технические характеристики

Ресурс двигателей ЗМЗ-406 с УМЗ-421 и ГАЗ-560 — масляное голодание, ресурс цепи, наработка до отказа — журнал За рулем

Рассказываем о двигателях ЗМЗ.

Сегодня самыми массовыми двигателями для «Газели» являются ЗМЗ-406 с рабочим объемом 2,3 литра, которые с 1996 года начали постепенно вытеснять моторы ЗМЗ-402. Еще в 1992 году на Заволжском моторном заводе был открыт цех малых серий, в котором было организовано опытно-промышленное производство двигателей нового семейства ЗМЗ-406. А первые эскизы были сделаны конструкторами при одобрении существовавшего тогда Министерства автомобильной промышленности СССР. Мысль, свербившая мозг многих эксплуатационников с 1970 года — «почему нельзя сделать большой „жигулевский“ мотор для „Волги“ и РАФика?» — получила свое воплощение в чугуне и алюминии. Хотя, конечно, при детальном рассмотрении общего между ними ничего нет, ЗМЗ-406, скорее, просто схож с любым хорошим бензиновым двигателем того времени. И не сильно устарел и сегодня. Он стал первым в России электронно-управляемым впрысковым (инжекторным) двигателем такого класса, да еще и с 16- клапанной двухвальной головкой. Как курьез сегодня вспоминается история с завышенной до 150 л. с. мощностью моторов «Волг» (сколько денег было переплачено на налоги…), но в целом двигатель оказался очень резвым. На нижегородскую полуторку долгое время устанавливали только карбюраторные версии ЗМЗ-4061.10 и ЗМЗ-4063.10, развивающие соответственно 100 и 110 лошадиных сил.

Вопреки ожиданиям мотор сохранил традиционную ремонтопригодность двигателей ЗМЗ. Коленвал шлифуется в три размера через 0,25 мм, блок цилиндров можно растачивать дважды с увеличением на 0,5 миллиметра. Чугуный блок не столь чувствителен к «паленому» антифризу, как алюминиевый у ЗМЗ-402, а отсутствие гильз только прибавило жесткости и устранило возможные утечки охлаждающей жидкости. Специалистам ЗМЗ удалось в начале 90-х прозорливо предположить развитие тенденций с ремонтом двигателей, сложившихся спустя десять лет. Как в воду глядели — мотор ЗМЗ с расточенным в последний размер блоком обычно стоит на «Газели», двигающейся своим ходом на пункт приема металлолома. Все на ней уже изношено, даром никому не нужно, но двигатель еще жив.

Масляное голодание ЗМЗ-406

Как и все современные моторы, семейство ЗМЗ-406 оказалось весьма требовательно к качеству применяемого масла. К сожалению, многие перевозчики пренебрегали рекомендациями завода. Ведь «406-й» мотор более привередлив в масляном меню, чем ЗМЗ-402, который довольствовался стандартной группой масел с кодом API SE и SF, или по нашему с группой эксплуатационных свойств «Г», типа М10Ги, М12Ги, М5з/10Г. Быть может, при более частой периодичности замены масел этой группы качества и хватало бы, но стоит вспомнить, что в конце 90-х на рынке было полным-полно ГСМ крайне низкого качества. Так что «масляные пираты» внесли свой вклад в создание негативного имиджа двигателю ЗМЗ- 406.

При смене марки масла и производителя, и тем более при переходе на масло другой основы, вязкости или качества желательно промыть систему смазки двигателя. Однако у двигателя ЗМЗ-406 под клапанной крышкой, около клапанов и в масляных каналах головки блока остается примерно 300- 350 г масла. Половину из этого количества можно удалить, отвернув пробку в головке около датчиков давления. При переходе на синтетику вместе с затратами увеличиваются и пробеги до следующей замены до 15–20 тысяч км, что немного компенсирует вложения. Ну а многочисленные присадки к маслам лучше не использовать, а положиться на качество основного масла. В нем заложены все необходимые добавки для долговечной работы двигателя.

Для нового семейства, в конструкции которого применили гидротолкатели клапанов и гидронатяжители цепей привода ГРМ, рекомендуется применять масла улучшенного качества с кодом API SG, SH, SJ и не экономить на масляном фильтре. Ведь частички металла или отложения, попадая в узкие каналы или зазоры между сопряженными деталями меньше полмиллиметра закупоривают их, выводят из строя нежные гидравлические устройства. Отказ одного или нескольких гидротолкателей клапанов сразу заметен по характерному звонкому и частому стуку под клапанной крышкой. Конечно, к немедленным и большим разрушениям этот стук не приведет, но долго ездить с такой неисправностью не следует. Ведь пустой гидротолкатель не будет полностью открывать свой клапан, а значит, двигатель потеряет мощность. Кроме того, излишние ударные нагрузки на кулачок распредвала ресурса ему тоже не добавляют. Чтобы устранить стуки, необходима замена гидрокомпенсаторов, а это удовольствие не из дешевых. Те перевозчики, которые не экономили на масле, заливали полусинтетику или синтетику требуемого качества, горя не знали с новыми моторами, особенно если везло с качеством самих гидронатяжителей и гидрокомпенсаторов.

Шаг и ресурс цепи ЗМЗ-406

Увы, поспешный запуск в производство этого мотора не лучшим образом сказался на его качестве и ресурсе. Конечно, были и тогда отдельные экземпляры двигателей, набегавшие по 200 тысяч километров и более, но в основном проблемы возникали гораздо раньше. В то время ахиллесовой пятой нового перспективного мотора оказалась прецизионная плунжерная пара гидронатяжителя цепи привода ГРМ. Их в ЗМЗ-406 два, каждый работает на свою цепь. У тех натяжителей, которые шли на конвейер ЗМЗ, оказался чрезмерно велик шаг перемещения толкателя до очередной фиксации. Он составлял почти три миллиметра, а загрязнение или недостаточная точность обработки прецизионных пар вело к заклиниванию гидронатяжителя. При этом не обеспечивалось в необходимой степени демпфирование колебаний ведомой ветви цепи. Возрастали ударные нагрузки, что вызывало преждевременный износ деталей натяжного устройства и пластмассового башмака. Если водитель не обращал внимания на возникший шум, почти грохот ослабшей цепи, и продолжал движение, то разрушался башмак. А там, как повезет. В лучшем случае цепь перескакивала по зубьям звездочек, сбивались фазы газораспределения, и мотор останавливался. Хорошо, что конструкторы позаботились сделать выборки в поршнях для тарелок клапанов — их не гнуло. В этом случае ремонт сводился к восстановлению установки фаз и замене или «перезарядке» гидронатяжителя. Если цепь обрывалась, то часто еще и деформировалась передняя алюминиевая крышка, приходилось и ее покупать. Из-за такой мелочи срывались рейсы, машина на день-два вставала к забору. Самое обидное — поломки возникали на сравнительно молодом моторе, с пробегом всего-то в 30–40 тысяч километров. Часто установка нового гидронатяжителя давала лишь временный результат, потом опять все повторялось. Умельцы даже стали приспосабливать на двигатели ЗМЗ406 цанговые пружинные натяжители от мотора ВАЗ-2101 — отрегулировать натяжение цепей раз в 15–20 тысяч километров особого труда не составляло. Еще дальше пошла московская фирма «СЕТ», ее конструкторы в конце 90-х разработали свой вариант и установили

www.zr.ru

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.

avtomechanic.ru

Двигатель ЗМЗ-406

При известном навыке и внимательности многие неисправности двигателя и его систем можно довольно точно определить по цвету дыма, выходящего из выхлопной трубы

Синий дым свидетельствует о попадании масла в камеры сгорания, причем постоянное дымление – признак сильного износа деталей цилиндропоршневой группы.

Появление дыма при перегазовках, после длительного прокручивания стартером, после долгой работы на холостом ходу или сразу после торможения двигателем указывает, как правило, на износ маслосъемных колпачков клапанов.

Черный дым – слишком богатая смесь из-за неисправности системы управления двигателем или форсунок.

Сизый дым с примесью влаги (особенно после перегрева двигателя) означает, что охлаждающая жидкость попала в камеру сгорания через поврежденную прокладку головки блока цилиндров.

При сильном повреждении этой прокладки жидкость иногда попадает и в масляный поддон, при этом уровень масла резко повышается, а само масло превращается в мутную белесую эмульсию.

Белый дым, особенно при непрогретом двигателе или в холодную погоду, – нормальное явление.

Довольно часто можно увидеть стоящий посреди городской пробки автомобиль с открытым капотом, испускающий клубы пара.

Перегрев

Лучше, конечно, этого не допускать, почаще поглядывая на указатель температуры.

Но никто не застрахован оттого, что может неожиданно отказать термостат, электровентилятор или просто потечь тосол.

Если вы упустили момент перегрева, не паникуйте и не усугубляйте ситуацию.

Не так страшен перегрев, как его возможные последствия.

Никогда сразу же не глушите двигатель – он получит тепловой удар и, возможно, остыв, вообще откажется заводиться.

Остановившись, дайте ему работать на холостых оборотах, при этом в системе сохранится циркуляция жидкости.

Включите на максимальную мощность отопитель и откройте капот.

Если есть возможность, поливайте радиатор холодной водой.

Только добившись снижения температуры, остановите двигатель.

Но никогда сразу не открывайте пробку расширительного бачка или радиатора – на перегретом двигателе гейзер из-под открытой пробки обеспечен.

Не спешите, дайте всему остыть, и вы сохраните здоровье машины и ваше собственное.

Практически во всех инструкциях к автомобилю содержится рекомендация при пуске двигателя обязательно выжать сцепление.

Эта рекомендация оправдана только в случае пуска в сильный мороз, чтобы не тратить энергию аккумулятора на проворачивание валов и шестерен коробки передач в загустевшем масле.

В остальных случаях – это просто рекомендация для того, чтобы автомобиль не тронулся, если по забывчивости включена передача.

Этот прием вреден для двигателя, так как при выжатом сцеплении через него на упорный подшипник коленчатого вала передается значительное усилие, а при пуске (особенно холодном) смазка к нему долго не поступает.

Подшипник быстро изнашивается, коленчатый вал получает осевой люфт, и трогание с места начинает сопровождаться сильной вибрацией.

Чтобы не портить двигатель, возьмите в привычку проверять перед пуском положение рычага переключения передач и пускать двигатель при затянутом ручном тормозе, не выжимая сцепление без крайней необходимости.

Конструкция двигателя ЗМЗ-406

Возможные неисправности двигателя ЗМЗ-406

Снятие и установка двигателя ЗМЗ-406

Снятие и установка ремня генератора ЗМЗ-406

Привод распределительных валов ЗМЗ-406

Снятие и установка промежуточного вала ЗМЗ-406

Гидронатяжитель цепи двигателя ЗМЗ-406

Замена распредвалов двигателя ЗМЗ-406

Ремонт и замена поршневой двигателя ЗМЗ-406

Снятие и установка головки блока цилиндров ЗМЗ-406

Замена коленчатого вала ЗМЗ-406

Система управления двигателем ЗМЗ — 405, 406

Диагностика системы управления двигателем ЗМЗ-406

Проверка датчика детонации ЗМЗ-406

Проверка датчика положения распредвала ЗМЗ-406

Проверка и замена датчика синхронизации ЗМЗ-406

Проверка и замена катушек зажигания ЗМЗ-405

Проверка высоковольтных проводов ЗМЗ 406

Проверка работоспособности форсунки ЗМЗ-406

Замена форсунки двигателя ЗМЗ 405

Датчик массового расхода воздуха ЗМЗ 405

Как заменить цепи и шестерни газораспределения ЗМЗ-405, ЗМЗ-406

Как отремонтировать головку блока цилиндров двигателя ЗМЗ-405, ЗМЗ-406

avtomechanic.ru

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *