| ЗМЗ-406 | |
|---|---|
| Общие данные | |
| Производитель | Заволжский моторный завод |
| Годы производства | 1993-2008 |
| Камера сгорания | |
| Конфигурация | рядный |
| Объём | 2,28 |
| Диаметр цилиндра | 92 |
| Ход поршня | 86 |
| Материал блока цилиндров | чугун |
| Материал ГБЦ | алюминий |
| Степень сжатия | 9,3 |
| Питание | |
| Топливная система | карбюраторная или инжекторная |
| Блок управления | Микас |
| Тип топлива | Бензин |
| Система смазки | комбинированная, с автоматическим регулированием температуры масла |
| Система охлаждения | жидкостная с принудительной циркуляцией |
| Производительность | |
| Максимальная мощность |
111.8 кВт (152 л.с.), при 5200 об/мин |
| Максимальный крутящий момент |
200.9 Н·м, при 4500 об/мин |
| Размеры | |
| Масса | 192 кг |
| Хронология | |
| Предшественник | ЗМЗ-402 |
| Преемник | ЗМЗ-405 |
ЗМЗ-406 — линейка рядных 4-цилиндровых 16-клапанных бензиновых автомобильных двигателей внутреннего сгорания производства ОАО «Заволжский моторный завод». Данное семейство двигателей широко применялось на автомобилях Горьковского автозавода: «Волга» 3102, 3110, 31105, «Соболь» и «ГАЗель».
Содержание
История [ править | править код ]
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 [1] .
Описание [ править | править код ]
Двигатель изначально создавался под современные системы питания и зажигания, управляемые микропроцессором; карбюраторные варианты появились позже (впрысковой — ЗМЗ-4062.10, карбюраторные — ЗМЗ-4061.10 и 4063.10).
Впервые в российском двигателестроении в конструкции ЗМЗ-406 были применены: четыре клапана на цилиндр, гидротолкатели, двухступенчатый цепной привод двух распредвалов, электронная система управления впрыском топлива и зажиганием [2] .
Четырёхцилиндровый рядный бензиновый двигатель жидкостного охлаждения с управляемым впрыском топлива. Порядок работы цилиндров: 1-3-4-2.
Инжекторный 4062.10 использует бензин с октановым числом 92, при этом в период освоения «Газели» существовала карбюраторная версия 4061 под 76-й бензин, выпущенная в небольших количествах [3] .
Электронные блоки управления (ЭБУ) моделей МИКАС 5.4, МИКАС-7.1, ИТЭЛМА VS 5.6, СОАТЭ.
Оценка проекта [ править | править код ]
Преимущества: простота, надежность (при своевременном обслуживании) и высокая ремонтопригодность. На основе его разработаны более мощные ЗМЗ-405 и ЗМЗ-409, а также дизель ЗМЗ-514 и его модификации.
Недостатки: часто возникают проблемы в связи с невысоким качеством, сложностью и громоздкостью привода ГРМ и его отдельных деталей (в первую очередь — натяжителей цепи). Нестабильное качество литья, обработки, а также использование в конструкции заведомо неудачных решений в ответственных узлах (натяжные устройства цепи на подшипнике, разборная блок-звезда привода масляного насоса), технологий порошковой металлургии, также, как и архаичной конструкции поршневые кольца являются причиной больших механических потерь, большого расхода топлива и масла, преждевременного выхода двигателя из строя.
С самого начала выпуска «Газель» оснащалась лишь двигателем ЗМЗ 402, но с 1996 года на машину стали серийно устанавливать мотор ЗМЗ 406. ДВС оснащался электронной системой зажигания, но в отличие от «Волги», на которой уже был инжектор, на «Газели» решили оставить карбюратор.
Установленный на Газель 406 двигатель
К151Д
Для «Газели» с 406-ым двигателем был предусмотрен свой карбюратор, и он несколько отличался от «Волговского», который шел с 402-ым мотором. Маркировка у карбюраторов тоже была разная, у «Волги» – модель К151С, у «Газели» – К151Д. Внешне устройства совершенно одинаковые, разница лишь в начинке. В модели К151Д носики насоса-ускорителя впрыскивают топливо сразу в обе камеры карбюратора, на К151С – только в первую камеру. Еще у карбюраторов разные сечения жиклеров. 
У карбюраторных ЗМЗ 406 на «Газели» отмечается одна проблема – довольно большой расход топлива Газели, особенно, когда автомобиль груженый, и едет на скорости выше 60 км/час. Проблема присутствует до сих пор, и каждый хозяин коммерческого автомобиля пытается решить ее по-своему.
Солекс 21073
Одно время было модным устанавливать на «Газель» ДААЗовский карбюратор «Солекс 21073». Карбюратор продавали в автомагазинах даже с переходником в комплекте под ГАЗовский воздушный фильтр, первоначально он предназначался для установки на «Волгу» с мотором ЗМЗ 402. Но мода эта, однако, достаточно быстро прошла. Призванный экономить топливо, «Солекс» быстро засорялся.
Вместо экономии «жрал» топлива еще больше, чем К151Д, при этом машина нормально ехать не хотела. Типичной проблемой в модели «карба» 21073 было засорение жиклера холостого хода на электромагнитном клапане, и при его загрязнении мотор вообще отказывался работать на холостых оборотах – постоянно глох и не развивал мощности.
Неисправности карбюратора
Что делать, если карбюраторная «Газель» стала заметно больше нормы расходовать топливо?
Так выглядит карбюратор солекс 21073 для Газели
Неисправности происходили следующие:
- Засорение жиклеров. Причем (следует обратить внимание), засорялись в первую очередь не топливные жиклеры главной дозирующей системы, как все обычно предполагали, а каналы холостого хода под регулировочными винтами. Интересно – засоряется ХХ, а не работает двигатель нормально на средних оборотах, и при этом идет большой расход топлива;
- Рвется мембрана ускорительного насоса, или забивается носик ускорителя. Насос-ускоритель перестает работать. Как результат, при резком газе возникает провал;
Мембрана ускорительного насоса для карбюратора Солекс
Проблемы с «карбом» возникают еще всякие, но вышеперечисленные «болячки» встречаются чаще. Кстати, любая из неисправностей карбюратора неизменно ведет к увеличению расхода топлива, вот почему для автовладельцев «Газелей» это устройство и доставляет немало головной боли.
Регулировка
Напрямую расход топлива зависит от регулировки даже в том случае, если карбюратор абсолютно исправен. 
Внешняя регулировка в устройстве предусмотрена только одна – это холостой ход. Как ее выполнить правильно:
- Запускаем мотор и прогреваем до горячего состояния, регулировку в дальнейшем выполняем на холостом ходу;
- Откручиваем винт количества (большой винт с пружиной) и винт качества до момента, когда двигатель наберет максимальные обороты;
- Равномерно закручивая оба винта, находим положение, когда двигатель начинает работать с минимальными перебоями;
- Винтом количества устанавливаем чуть повышенные обороты, в этот момент винтом качества добиваемся устойчивой работы мотора, но при этом нужно стараться, чтобы винт качества был откручен по минимуму (насколько это возможно);
- Отрегулировав качество, винт количества заворачиваем до получения оптимальных оборотов холостого хода (700-750 об/мин).
Если в карбюраторе или двигателе есть неисправности, влияющие на стабильность холостых оборотов, регулировать холостой ход нет смысла – необходимо сначала устранить неполадки.
Причин нестабильной работы ДВС много – начиная от элементарно неработающей свечи зажигания или пробивающего высоковольтного провода, заканчивая прогоревшим выпускным клапаном или поршнем.
Если снять крышку корпуса карбюратора, можно отрегулировать уровень бензина в поплавковой камере. Регулировка производится с помощью подгибания язычка на поплавке.
Расход топлива – по заводским нормам и реальный
По техническим паспортным данным расход топлива на скорости 60 км/час с двигателем ЗМЗ 4063 и ЗМЗ 4061 составляет 10,5 л, на скорости 80 км/час – 13 л. Но при контрольном замере не учитываются многие факторы:
- Загруженность авто;
- Погодные условия;
- Дорожная обстановка;
- Техническое состояние автомобиля.
В эти нормы можно уложиться, если автомобиль будет эксплуатироваться летом на сухой дороге, при этом без груза и в полностью исправном состоянии. Многое еще зависит от стиля езды. Чем резче водитель нажимает на газ, тем больше расходуется топливо. Зависит расход бензина также от его качества. Замечено, что топливо с более высоким октановым числом меньше расходуется. Поэтому для «Газели» предпочтительнее заливать горючее марки Аи-95 вместо Аи-92.
Таблица сравнения расхода топлива в различных модификациях автомобиля Газель
Двигатель 406 производился с 1996 года. Он успел себя зарекомендовать как простой и достаточно надежный силовой агрегат. По уровню надежности этот мотор не уступает, а в некоторых случаях превосходит 402. Данный двигатель является настоящей гордостью завода.
История создания
Первые прототипы агрегата появились в 1982-84 гг. Это была плановая разработка НИИТ "АвтоПром". Советские инженеры при постройке 406-го взяли за основу спортивный «Сааб 900». Чуть позже иностранные работники немного переделали «Сааб», однако сходства есть.
В 1990-м году двигатель 406 был уже полностью сконструирован. Он наконец обрел свою окончательную форму. В 1992-м году на ЗМЗ запущен специальный цех, где производили малыми сериями новое семейство двигателей.
Первые опытные прототипы моторов данного семейства устанавливали на небольшие патрульные катера. Затем 406-й всерьез заинтересовал работников ГАЗ. В марте 1996 данными агрегатами стали комплектовать "Волги" и "Газели".
Конструкция
Итак, двигатель 406 – это 16-клапанный, четырехцилиндровый, рядный бензиновый двигатель. Он был оборудован электронной системой управления впрыском. Как уже говорилось выше, их устанавливали на автомобили ГАЗ 3110 и 3302.
Данный двигатель имеет особенности конструкции. Это расположенные вверху в ГБЦ распределительные валы. Каждый цилиндр имел по 4 клапана. Инженеры значительно повысили степень сжатия. Теперь она составляла 9,3. Этого удалось достичь благодаря замене камеры сгорания со свечами зажигания, расположенными по центру, а также применением новой системы впрыска. Еще в новом моторе заменили привычную карбюраторную систему питания.
Так, удалось значительно повысить мощность и крутящий момент данного агрегата. При этом снизился расход топлива, а также уменьшилась токсичность выхлопа. Однако среди автолюбителей и в статьях, которые публиковались в авторитетных автомобильных журналах, ходили слухи и проскакивала информация о том, что мощность автомобиля "Волга 406" (двигатель ЗМЗ устанавливался и на нее) была искусственно завышена.
Особенности конструкции
Чтобы работа данного силового агрегата после проведенного увеличения мощности была более надежной, инженерами были применены следующие конструктивные особенности. Давайте рассмотрим их.
Блок цилиндров
Его изготавливали методом отливки из чугуна, а не из алюминия, как в прошлых версиях. Головка двигателя 406 не имела вставных гильз, а отличалась более высокими показателями жесткости, стабильными зазорами. Ход поршней инженеры намеренно снизили до 86 мм. Массу поршня и пальца также уменьшили. Для их изготовления применили более современные и технологичные материалы. Также из качественных материалов изготовили коленчатый вал, шатуны и другие детали.
Привод распределительных валов
Он представляет сбой цепной привод, оснащенный автоматическими гидронатяжителями. В механизме клапанов конструкторы применили гидротолкатели. Теперь отпадает необходимость в постоянной регулировке зазоров.
Однако гидравлика, а также то, что двигатель 406 теперь форсированный, требуют применения более качественного масла. Поэтому теперь мотор оснащается улучшенным масляным фильтром с дополнительными элементами для очистки.
Система управления
Комплексное управление агрегатом имеет функции управления зажиганием, а также дает возможность гораздо точней дозировать подачу топлива и корректировать угол зажигания. Теперь при различных режимах работы можно получить оптимальные показатели по мощности, экономичности и токсичности.
Двигатель 406: характеристики
Итак, как уже было сказано, это бензиновый 4-тактный рядный мотор. Диаметр цилиндра составляет 90 мм. Цилиндры имеют объем в 2,3 л. Степень сжатия двигателя составляет 9,3. Цилиндры работают в порядке 1-3-4-2. Коленчатый вал вращается в правую сторону. Мощность, на которую способен этот мотор, составляет 110 л. с. Двигатель работает на 92-м бензине. Система питания осуществляется посредством впрыска в трубу.
Система смазки в данном агрегате комбинированная. Масло разбрызгивается на детали трения принудительно, под давлением. Охлаждение мотора – жидкостное, принудительное.
Карбюратор или инжектор?
Многие водители сталкиваются с выбором между двумя вариантами. Это потому, что старые конструкции повсеместно вытесняются новыми инжекторными моторами. 406-й и 405-й агрегаты ставят на тяжелые автомобили. Ими оснащены «Волги», УАзы, «Газели». Данным автомобилям требуется мощность, а этот мотор может ее дать.
Недостатки карбюратора
Если сравнивать 406 двигатель (карбюратор) и его инжекторного родственника, то первый заметно проиграет по мощности и производительности. Все дело в карбюраторной системе питания. В этом случае горючее попадает в цилиндры не принудительным образом, а по мере того, как растут обороты. Именно поэтому в таких агрегатах меньшие характеристики мощности и разгона, нежели у их инжекторных аналогов. На таких ДВС питание поступает по принудительной схеме. При этом доза впрыска максимально точная. Она рассчитывается электроникой. И здесь топливо попадет непосредственно в цилиндры. Если максимально резко заставить открыться дроссельную заслонку, то смесь не станет бедней, как было бы с карбюратором. Это позволяет говорить о лучших динамических качествах.
Кроме этого, 406 двигатель (карбюратор), как считают водители и владельцы, – это экономичность. В этом случае очень трудно отрегулировать точную дозировку горючего. Многие всерьез уверены, что это практически невозможно. В различных режимах в агрегат будет подана различная смесь горючего и воздуха. Это поведет за собой снижение мощности и повышенный расход.
Однако, несмотря на все отрицательные качества, данный двигатель имеет и преимущества. Это надежность работы карбюратора. Максимум, что может с ним случиться, – засорение. Так, не составит никакого труда разобрать и прочистить жиклеры, где бы ни находился автомобиль.
Достоинства инжектора
Как можно понять, 406 двигатель инжектор намного превышает своего карбюраторного собрата по мощностным показателям и экономичности. Однако основное преимущество именно такой установки – в надежности.
Данные моторы не нужно регулировать. Они не часто отказываются работать. Здесь отсутствуют жиклеры как класс, поэтому в системе питания ничего не забьется. Горючее будет поступать прямо в цилиндры. К тому же это очень экономично.
Но и здесь не все так хорошо и радужно. Инжектор имеет свои подводные камни. Если в пути автомобиль выйдет из строя, то водитель вряд ли сумеет починить его самостоятельно. Об этом говорят многочисленные отзывы.
Работа таких моторов полностью контролируется электроникой. Поэтому в случае выхода из строя хотя бы одного из датчиков это обязательно скажется на характеристиках работы мотора. Конечно, если есть возможность установить элементы импортного производства и регулярно проводить ТО, то 406 двигатель (инжектор) будет только радовать своего обладателя.
Основные неполадки и ремонтопригодность
Двигатель вполне ремонтопригоден, как и вся продукция Заволжского завода. Коленчатый вал поддается шлифовке, блок цилиндров можно расточить. Чугунная головка уже не так чувствительна к некачественному антифризу.
Как и многие современные силовые агрегаты, данный мотор требует лишь качественного масла. Конструкция его сделана таким образом, что сам агрегат стал сильно привередлив. Многие водители часто жалуются на повышенный расход масла на таких двигателях.
Ремонт 406 двигателя – дело затратное и очень серьезное. Многие автолюбители предпочитают отдавать его специалистам. Однако все работы по ремонту этого агрегата подробно расписаны во множестве статей и книг.
Заключение
Хоть 406-е моторы больше не выпускаются, использовать их будут еще очень долго. Ведь именно этот двигатель серийно устанавливался на такие автомобили, как «Волга» и «Газель». Поэтому его актуальность не угаснет как минимум ближайшие лет 10.
