В 2004 году. В новом автомобиле произошли существенные изменения, но много чего осталось от предшественника. В частности, на новую «Волгу» с самого начала устанавливали двигатели ЗМЗ 402 и ЗМЗ 406.
Двигатель ЗМЗ 402 в разрезе
В дальнейшем линейка моторов на 31105 сменилась – с 2006 года в серию пошли модели «сто пятой» с «Крайслеровским» двигателем объемом 2,4 литра, также добавился силовой агрегат ЗМЗ 405 объемом 2,5 л.
Странно, что вообще этот ДВС оказался на новой машине – нельзя же одним и тем же мотором оснащать автомобили так много лет. Впервые этот двигатель серийно стал устанавливаться на переходную в 1985 году, и с того времени не претерпел практически никаких изменений. Тем не менее, на он шел с завода в 2004 и 2005 году.
Замена масляного фильтра в моторе ЗМЗ-402
Но у ДВС ЗМЗ 402 все же были свои преимущества. Во-первых, у него более низкая цена, и автомобиль в комплектации с ним, соответственно, дешевле. Во-вторых, автовладельцев подкупала простота мотора. За столько лет производства силовой агрегат многими собственниками был изучен вдоль и поперек, и ремонтировали его иной раз чуть ли не в поле.
Из всех , 402-ой мотор самый маломощный и низкооборотистый. У него есть свои характерные неисправности, которые чаще всего встречаются:
- Течь масла с заднего коренного подшипника (с сальниковой набивки);
- Повышенный угар масла через поршневые кольца;
- Обрыв шестигранного привода масляного насоса;
- Выпадение седел клапанов в головке блока цилиндров.
Если со многими недостатками еще как-то можно было мириться, то выпадение седла клапана становилось настоящей катастрофой для автовладельца.
Разборка двигателя ЗМЗ 402
Седло чаще всего крошилось на мелкие кусочки и разлеталось по всем цилиндрам. В результате приходилось менять головку блока и поршневую группу, в обязательном порядке тщательно прочищать впускной коллектор и карбюратор. Выпадение седла – это технологическая недоработка завода, на любых других моторах такое почти не встречается. Кстати, 3М3 402 на «Волге» 31105 являлся единственным двигателем, имевшим карбюраторную систему, все остальные ДВС оснащались топливной системой инжекторного типа.
Несомненным плюсом 402-ого является то, что в него можно лить практически любое моторное масло. Таксисты в целях экономии доходили до того, что заправляли мотор самым дешевым «Камазовским» маслом и автолом М8. Причем доливку делали тем маслом, что было под рукой.
Оставалось только удивляться, как этот движок еще работает – при разборке нередко после такой эксплуатации можно было наблюдать не только нагар на всех внутренних деталях 402-ого, но и свернувшуюся консистентную смазку типа «солидол».
Читайте также
Радиаторы охлаждения и отопления на ГАЗ-31105
Всего двигатель 402-ой производился в двух вариантах:
- Для работы на бензине Аи-92 – ЗМЗ 402 ;
- Для работы на бензине А-76 – ЗМЗ 4021.
Дефорсированный мотор ЗМЗ 4021 имеет увеличенную камеру сгорания, и все отличие его от ЗМЗ 402 заключается только в ГБЦ, которая выше на 4 мм.
Технические характеристики ДВС ЗМЗ 402:
ЗМЗ 406
К тому времени, как мотор ЗМЗ 406 появился на «Волге» 31105, он уже был хорошо проверен на предыдущей модели 3110, и зарекомендовал себя в основном с положительной стороны. ДВС 406 серийно стал устанавливаться на «Волге» 3110 с 1997 года, и при меньшем объеме (2,3 л) имел большую мощность и лучший крутящий момент. Правда, в связи наличием электронной системы управления у ЗМЗ 406 добавились новые проблемы – нередко выходили из строя датчики и ЭБУ, происходили обрывы и замыкания в подкапотной проводке.
Так выглядит готовый к установке двигатель ЗМЗ 406
Некоторые неисправности можно было определить по кодам ошибок при включении зажигания, но уже рядовому пользователю транспортного средства разобраться с электроникой самостоятельно было не под силу. Диагностику в основном автовладельцы «Волги» с 406-ым мотором проходят на специализированной станции техобслуживания.
У 406-ого были свои «болячки»:
- Относительно быстро изнашивались цепи и другие детали газораспределительного механизма;
- Часто заклинивали гидронатяжители цепи ГРМ;
- Периодически выходили из строя электрические выносные бензонасосы;
- При малейшем перегреве прогорала прокладка головки блока, да и саму головку нередко коробило.
В конструкции ЗМЗ не продумана конструкция натяжения цепей ГРМ. Удлинитель верхнего башмака цепи имеет большую нагрузку, и нередко обламывается.
Цепь ГРМ на двигателе ЗМЗ 406
Его обламывание доставляет массу проблем:
- Во-первых, его остатки приходится высверливать из блока цилиндров;
- Во вторых, обрываются цепи, и приходится производить трудоемкий ремонт.
Читайте также
Двигатель ЗМЗ 406 установленный на автомобиле ГАЗ-31105
Обрыву цепей способствует и заклинивание верхнего натяжителя. Но сначала при неисправном натяжителе появляется звук «работающего дизеля». Если автовладелец, не обращая внимания на шум, продолжает ездить, в результате попадает на ремонт – замену цепей ГРМ.
Превышение температуры охлаждающей жидкости с двигателем ЗМЗ 406 допускать нельзя – болты крепления ГБЦ быстро ослабевают, и происходит пробой прокладки головки блока. Поверхность ГБЦ часто коробится – в некоторых случаях ее фрезеруют на станке, но нередко головку приходится менять. У ГБЦ цена ощутимая, и ремонт в результате получается дорогим.
Разобранный мотор ЗМЗ 406
Интересно, что с 402-ым мотором у 406-ого практически нет ничего общего, если только подушки двигателя остались те же. К моторному маслу ЗМЗ 406 более требователен, в него уже автол не зальешь. Про навесное оборудование можно отметить следующее: стартер достаточно надежен и ломается не часто, а вот генератор является слабым звеном.
Еще насчет бензонасосов – на 406-ых моторов в основном они наружные, и устанавливаются под днищем автомобиля рядом с бензобаком.
На первых моделях 3110 завод комплектовал автомобиль бензонасосами фирмы Bosch, эти детали отличались высокой надежностью. Но затем стали выпускаться российские запчасти – вот они и стали проблемными на ГАЗ 3110 и ГАЗ 31105.
Нередко выходит из строя блок управления двигателем на моторе ЗМЗ 406. Неисправность может выявляться по-разному – двигатель начинает троить, не развивать оборотов.
Схема управления двигателем ЗМЗ-406
Нередко выход из строя ЭБУ приводит к тому, что ДВС совсем не заводится.
Технические характеристики ЗМЗ 406:
- Тип – инжектор;
- Мощность номинальная – 133 л. с.;
- Рекомендуемое топливо – бензин Аи-92 и Аи-95;
- Объем цилиндров – 2,3 л;
- Число и порядок расположения цилиндров – 4 в один ряд;
- Количество клапанов на цилиндр – 4;
- Компрессия в цилиндрах – 9,3;
- Диаметр поршня – 92 мм;
- Ход поршня – 86 мм;
- Вес (с навесным оборудованием) – 187 кг;
- Масло в картере – 5 л.
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 2)восстановление контакта 3)замена шлангов |
| Отказ цилиндра | 1)неисправность ЭБУ 2)выход из строя катушки 3)пробой наконечника свечи 4)поломка форсунки | 1)замена блока управления 2)ремонт катушки 3)замена наконечника 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.
Если у вас возникли вопросы - оставляйте их в комментариях под статьей. Мы или наши посетители с радостью ответим на них
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 на заволжский мотор натяжную звездочку вместо пластмассового башмака. Подобная схема применялась на уфимских моторах «Москвича-412», а в 80-х годах спортсмены ставили звездочку на двигатель «Жигулей». В последние пять лет положение с гидронатяжителями изменилось к лучшему. Появились альтернативные производители этого узла, их уже несколько разновидностей. Известно шесть основных конструкций гидронатяжителей для ЗМЗ-406, а всего набирается свыше полутора десятков вариантов, встречаются даже газонаполненные. В 2004 году Заволжский завод отказался от применения пластмассовых башмаков натяжителей, их место заняли звездочки. Получилось довольно надежно, хотя изготовлены они несколько небрежно - подшипник звездочки с большим люфтом, а ее кронштейн, как будто согнут вручную.
МНЕНИЕ
КОНСТАНТИН РУХАНИ исполнительный директор ОАО «ЗМЗ» - В 2008 - 2009 годах мы планируем провести комплекс НИОКР и техно логическую подготовку производства, направленные на дальнейшую модерни зацию бензиновых двигателей семейства ЗМЗ-405 и ЗМЗ-409, в первую очередь,с целью выполнения ими норм Евро-4. Как известно, они вводятся в России с 1 января 2010 года. С июля 2007 годазаводом ведутся опытно-конструкторские работы по дизельным двигателям ЗМЗ 514.32. Для выполнения норм Евро-3 иЕвро-4 мы взамен механическим ТНВД оснастили эти моторы электронно управляемой топливной аппаратуройCommon Rail производства фирмы Bosch. К августу-сентябрю 2008 года планирует ся создать опытные образцы бензиновыхи дизельных двигателей класса Евро-4 и приступить к проведению испытаний. На проведение НИОКР по всем двигателямв 2008 году планируется инвестировать около 130 - 150 млн. рублей. В течение 2009 года будет проведена подготовкапроизводства к выпуску этих двигателей.Семейное дело
В целом, в сравнении с двигателем ЗМЗ-402 «четырестошестой» более компактный мотор, причем межцилиндровое расстояние, диаметр шеек коленвала и поршневого пальца стали меньше, но при этом не потеряли в ресурсе. Двигатель ЗМЗ-406 стал родоначальником для других моторов семейства, сохраняя унификацию конструкции и технологий. В частности, у всех двигателей ЗМЗ-406, 405 и 409 одинаковая высота блока от оси коленвала до плоскости разъема с головкой, одинаковые шатуны, а разницу в радиусе кривошипа компенсируют изменением расстояния от оси поршневого пальца до днища поршня. Для «Газелей» главное достоинство двигателей ЗМЗ-405 и ЗМЗ-409 рабочим объемом 2,5 и 2,7 литра - больший крутящий момент: 215,8 Н.м и 235,4 Н.м при 4000 об/мин. В сравнении со стариной ЗМЗ-402 он больше на 23 процента. Но на «Газели» устанавливали только моторы ЗМЗ-405, более мощные ЗМЗ-409 по совокупности причин на Горьковский автозавод не поставляют. Установка на «Волги» и «Газели» двигателей Chrysler бразильской сборки - частичная альтернатива моторам ЗМЗ.
Улучшение ресурса ЗМЗ-406: новые веяния
С января 2008 года прекращен выпуск двигателей ЗМЗ-406, хотя они еще долго будут эксплуатироваться на уже выпущенных автомобилях, и со сборочного конвейера сходят моторы, соответствующие нормам Евро-3. Это впрысковые модификации ЗМЗ4052.10 и ЗМЗ-4092.10. Карбюраторные версии выпускают только для вторичного рынка и по заказу для комплектации экспортных поставок в те страны, где экологические требования менее жесткие. Для эксплуатации в России на «Газели» устанавливают только 405-й мотор. Причем кроме системы впрыска топлива двигатели претерпели ряд существенных изменений, направленных на увеличение ресурса.
Старый блок ЗМЗ-405 легко узнать по поперечным прорезям шириной около 2 миллиметров между цилиндрами у поверхности разъема с головкой. Эти протоки в рубашке системы охлаждения улучшали теплоотвод от стенок цилиндров, но при этом снижали жесткость верхней части блока. Даже при затяжке болтов крепления головки блока требуемым моментом стенки цилиндров несколько деформировались. Если же затягивали «на глазок», да еще хорошим воротком, то деформации увеличивались. Изменения геометрии сказывались на ресурсе и на увеличении расхода масла на угар. На двигателе ЗМЗ-406 таких деформаций не наблюдалось, ведь межцилиндровые перемычки 406-го блока, в сравнении с ЗМЗ-405, толще: 14 мм против 10,5 мм.
Для устранения деформаций у нового блока ЗМЗ-405 сделали на 24 мм длиннее резьбовую часть под болты головки, а межцилиндровые протоки спрятаны в глубине блока. Их увидеть можно только в разрезе.
Головка блока с введением норм Евро-3 также подверглась модернизации. С применением электронноуправляемого дросселя отпала необходимость в каналах системы холостого хода и шлангах подогрева дроссельного узла охлаждающей жидкостью. Поэтому-то старую головку на новый блок цилиндров установить не удастся. Тем более что прежнюю прокладку головки блока из безасбестового материала сменила металлическая, импортная фирмы Erling Klinger. Она двухслойная, схожая с теми, что применяют на современных легковых дизелях, при меньшем моменте затяжки болтов обеспечивает надежное уплотнение газовых стыков, а также каналов систем смазки и охлаждения. Толщина новой прокладки почти на миллиметр меньше старой, чтобы компенсировать этот размер, поршни сделали на полмиллиметра ниже.
Не секрет, что отечественные двигатели от многих иномарок отличаются повышенным расходом масла. Конечно, по поеданию масла мотор ЗМЗ-406 не идет ни в какое сравнение с ЗМЗ402. Вот тот действительно был прожорлив. Одна только сальниковая набивка заднего коренного подшипника - дань фордовским традициям, с 1932 года пьет кровь эксплуатационников. Коленвал на ЗМЗ-406 сразу уплотнили манжетными сальниками, причем передний стоит с внешней стороны крышки - при необходимости заменить его не составит труда. Вопреки ожиданиям пессимистов, держат масло, не пускают его в камеру сгорания маслосъемные колпачки клапанов. Они унифицированы с «жигулевскими», за более чем 30 лет их, похоже, научились делать - не дубеют, как прежде. Современные поршневые кольца тоже вносят свой вклад в дело уменьшения расхода масла, последнее время ставят чешского производства кольца фирмы Buzuluk. Сохранить их в целости и не допустить разрушения перемычек на поршнях помогает датчик детонации - корректирует установку зажигания. Хотя наши эксплуатационники и не любят электроники и тем более не доверяют нашей, но все же толк от нее есть.
И все же нет пределов совершенству. Ныне для снижения расхода масла на угар завод изменил технологию и параметры хонингования цилиндров. Чтобы мотор не потел на стыках, уплотненных прокладками, стали применять импортные. Прокладку поддона картера, ранее изготавливаемую из резинопробковой смеси, заменили металлической, фирмы Erling Klinger с эластомерным уплотнительным контуром и Т-образными стыками в местах сопряжения с передней крышкой и держателем сальника. Если при ремонте двигателя новой прокладки не окажется в продаже, можно поставить прокладку старого образца, они взаимозаменяемы. Переднюю крышку двигателя серьезно изменили,
сверху ее крепеж дополнили еще двумя отверстиями для более плотного контакта с головкой блока. К тому же на крышке изготовили площадку под установку автоматического натяжителя поликлинового ремня навесного оборудования. Его ресурс должен составлять около 150 тысяч километров. Такой натяжитель давно пора было сделать - из-за неудачной конструкции старого ролика на замену ремня нужно было тратить три часа. Сложность замены, вопреки ожиданиям, не компенсировалась ресурсом ремня. Импортные служат примерно 40–50 тыс. км, отечественные меньше - от 10 до 30 тысяч километров. Сильный износ наблюдается в зимнее время - изза перепада температур появляются поперечные трещины. Если ремень начинает лохматиться каркасной нитью, то она задевает датчик положения коленчатого вала, а при больших оборотах просто стучит по нему. И тут как повезет: или порвет провода, идущие к датчику, или отказывает сам датчик. В любом случае прекращается работа системы зажигания, и мотор глохнет. С установкой нового ролика изменилась и длина поликлинового ремня, с двигателем без насоса гидроусилителя он был 1220 мм, а стал длиной 1275 миллиметров. На моторах с гидроусилителями ремень подрос до 1413 мм.
Как бы то ни было, но нынешние моторы ЗМЗ для «Газели» - это та самая «синица» в руках перевозчика, которая, несомненно, лучше любого «журавля».
Конечно, медлительность, с которой двигатели избавляли от детских болезней, типично российская, но, обратите внимание, заводских недоработок не так уж и много, а число положительных отзывов эксплуатационников об этих моторах неуклонно растет. Пробег в 300–400 тысяч километров без капремонта перестает удивлять, а ведь эти двигатели уже в годах, их только незначительно коснулась модернизация. Те, что помоложе, должны быть еще крепче. Нет оснований жаловаться на отсутствие запчастей - есть любые и в каждой торговой точке. ГАЗ и ЗМЗ никогда ранее так не заботились об их качестве, а борьба с контрафактом ведется не на словах, а на деле (См. «Рейс» №3 за 2008 г. «Левый уклон»). И при том что требования к дилерам ужесточаются, сеть сервисных центров растет и ширится.
МНЕНИЕ
ЭДУАРД БОГОМОЛОВ начальник управления производственнотехнического обеспечения «Автолайн», Москва - Сейчас автобусов «Газель» с новыми двигателями «ЗМЗ-405» у нас на предприятии совсем не много, поэтому по ним информации почти нет. Чего нельзя сказать о его предшественнике 406-м моторе - маршруток с такими двигателями у нас предостаточно. К сожалению, трудно произвести какое-то сравнение с другими силовыми установками. Да, есть дизельные двигатели, но их выпущено совсем не много, и мы такие «Газели» не закупали, принципиально работая именно с бензиновыми, тем более что они весьма достойно себя зарекомендовали. Ведь зачастую отремонтировать их стоит в десятки раз дешевле, чем, например, двигатели Ford, и по срокам тоже получается быстрее. А ресурсы их в наших условиях сопоставимы и составляют около 300 тысяч километров. Хотя, по официальным заявлениям компании Ford, минимальный пробег их агрегата должен быть от 350 тысяч километров. А отремонтировать вышедший из строя импортный двигатель сможет не каждый механик, при том что «ЗМЗ-406» уже давно научились чинить в любой мастерской.СПИРАЛЬ ЭВОЛЮЦИИ
В 2005 году «Ульяновский моторный завод» (УМЗ) вошел в состав «Группы „ГАЗ“ и продолжает выпускать двигатели для УАЗов и „Газелей“. Собственное моторное производство в условиях жесткой конкуренции позволило „Группе „ГАЗ“ обрести некоторую независимость от поставщиков и получить дополнительную прибыль. Моторы поставляются не только на сборочный конвейер ГАЗа, но и идут в запасные части, а это весьма емкий рынок. Отметим, что цели заменить на конвейере горьковского автозавода моторы ЗМЗ двигателями УМЗ не преследуется. В этом году планируется выпустить всего 20 000 моторов для „Газелей“, около 10% от потребности, и они лишь дополняют существующий ныне набор силовых агрегатов.
Двигатели УМЗ: эпоха 92х92
Из всех устанавливаемых ныне на «Газели» двигателей у ульяновского УМЗ421 самая длинная жизнь. В его основе мотор «Волги» ГАЗ М-21, которую поставили на конвейер еще в 1956 году. Конечно, за это время его несколько раз модернизировали, но до сих пор неизменными остались межцилиндровые расстояния у блока, диаметры коренных и шатунных шеек. А по большому счету: шатуны, распределительный и коленчатый вал, поддон масляного картера, да и внешне блок не спутать ни с одним другим мотором. А начиналось все в конце 60-х, начале 70-х с выпуска «буханок» и «головастиков» УАЗ-451 и УАЗ-452, а также вездеходов УАЗ-469, первоначально на них устанавливали в чистом виде волговский мотор. У них от нагрузок, связанных с ездой по бездорожью, а также от немалой массы коробки передач и раздатки, собранных воедино, трескался и разлетался пополам картер маховика. Концентраторами напряжений служили несколько вентиляционных отверстий, а как модернизировать картер, подсмотрели на двигателе ЗМЗ-24. Одновременно вместо фильтров грубой и тонкой очистки масла, («кастрюля» с картонным сменным элементом соединялась с блоком часто рвущимися шлангами), поставили полнопоточный масляный фильтр от «Жигулей». Это сразу увеличило ресурс двигателя, и такое решение оказалось более удачным, чем даже на ЗМЗ-24, хотя дальнейшую модернизацию вели с оглядкой именно на Заволжский моторный завод. Тогда они еще не были конкурентами. Изменили коленвал - коренные вкладыши стали одинаковой ширины, а их крышки - чугунными, с юбок поршней убрали термокомпенсационную прорезь, ввели закрытую систему вентиляции картера, сделали «круглыми» в сечении коллекторы. Следующая модернизация произошла в конце 80-х, в начале 90-х мотор получил обозначение УМЗ-417. К этому времени в Заволжье перешли на производство двигателей ЗМЗ-402, и головка блока ЗМЗ-24 досталась ульяновцам, появилась возможность поставить двухкамерные карбюраторы, увеличилась мощность. Установили масляный насос повышенной производительности, с большим диаметром шестерен - на всех режимах стало стабильнее давление масла. Благодаря этому «продвинутые» ремонтники перестали подсовывать гайку под пружину редукционного клапана, мотор оказался менее чувствителен к износу в сопряжениях валов.
Все это время на ульяновский моторный передавали несколько устаревшие конструкторские решения и технологии ЗМЗ, и он отставал в модернизации. Но на двигателе УМЗ-417 ульяновские конструкторы все же обогнали коллег-наставников, учитывая низкое качество наших РТИ, они вынесли передний сальник коленчатого вала на внешнюю сторону крышки.
Мотор УМЗ-421: конец набивке
В середине 90-х на конвейер в Ульяновске поставили мотор УМЗ-421. На нем, на радость эксплуатационникам, уже вместо асбестового шнура стоял сальник, и на задней цапфе коленвала ради этого изменили крепление маховика. С точки зрения завода, главным же событием стало применение поршней увеличенного до 100 мм диаметра, на это пошли ради увеличения мощности и крутящего момента. В сравнении с 2,5-литровыми моторами, момент вырос с 170 до 220 Н.м, а мощность - с 90 до 115 лошадиных сил.
В Заволжье к этому времени уже выпускали 16-клапанные моторы ЗМЗ-406, ульяновцам крыть было нечем, тут-то и вспомнили, что на далеком пращуре - двигателе ГАЗ-М21 для КГБ устанавливали «чайковскую» поршневую с «соткой» в диаметре. Но блоки в те времена отливали в «землю» и алюминия не жалели - стенки были очень толстыми, кроме того, гильза устанавливалась по верхнему и нижнему поясу. Блок оставался жестким даже с гильзами увеличенного размера. А нынешнее литье - не чета прежнему - алюминий в дефиците, потому на УАЗ-421 решили отказаться от сменных гильз и залить их в блок навечно. То есть создали новый блок цилиндров. Казалось бы, удобный случай отказаться от древнего и капризного поддона масляного картера с четырьмя прокладками, опустить разъем ниже оси коленвала. Сделать блок жестче и уменьшить вероятность утечек масла. Ан нет, все осталось попрежнему. Еще один просчет выявился при эксплуатации новых моторов, когда приходило время растачивать гильзы. Не на каждом станке оказывался «хобот» нужной длины, если его не хватало, и ход был недостаточным - приходилось выкручивать шпильки головки. На старых моторах со сменными гильзами этого никогда не делали. Надежно вкрутить их обратно после ремонта не всегда удавалось, при затяжке головки часто находилась одна или две, которые выползали из блока. Приходилось снимать головку, нарезать в блоке увеличенную резьбу - если удавалось найти метчики такой длины! А ведь можно было залить в алюминий десять длинных стальных закладных гаек и крепить головку болтами. Еще одна проблема была связана с тем, что в районе газового стыка блока и головки из-за особенностей заливки гильз сверху их бурта находился слой алюминиевого сплава блока. Он выгорал при работе двигателя даже с небольшим детанационным звоном, известно, чем больше диаметр поршня, тем выше склонность к детанации. Пока УМЗ-421 устанавливали только на УАЗики, да еще в исполнении «под 76-й бензин», просчет был незаметен. Какие могут быть пробеги на вездеходах… Самые серьезные испытания ждали мотор после того, как с 1998 года его начали устанавливать на некоторые модификации «Газелей». Здесь наложилось одно на другое: увеличенная нагрузка, большие пробеги и городские пробки, вызывающие перегрев двигателя. В результате имидж мотора у перевозчиков оказался существенно подорван.
Вместе с тем все признавали, что у него просто паровозная тяга с оборотов чуть больше холостых. Это неоспоримое достоинство моторов УМЗ. На этих двигателях, в отличие от заволжских, по-прежнему применен маховик большого диаметра, что позволяет разместить сцепление, способное передавать более высокий крутящий момент. А хорошая моментная характеристика играет первостепенную роль для мотора грузовика. Корзина сцепления, ведущая свою родословную от ГАЗ-51 - жесткая, с периферийными пружинами и вечно болтающимися лапками, давно уступила место современной с лепестковой диафрагменной пружиной. Ныне чаще всего ставят корзину немецкой фирмы «Luk», по мнению большинства перевозчиков, она ходит лучше других.
Не было случая, чтобы эксплуатационники жаловались на привод ГРМ шестернями и тосковали по цепям, а тем более по зубчатому ремню. Шестерен хватает на 300–400 тыс. километров, случаи поломок можно по пальцам пересчитать - зачем искать им альтернативу. Обычно первый, а то и второй капремонт на двигателях ЗМЗ-402 и УМЗ-417 делали без замены распредвала, стаканов-толкателей и шестерен. Единственная проблема, встречающаяся в приводе ГРМ на ульяновских моторах и ранее присущая двигателям ЗМЗ-402 - поломки оси коромысел при ослабших шпильках крепления, срыв мелкой резьбы в регулировочном винте, прекращение подачи смазки к верхнему наконечнику штанги. Незначительно изменив конструкцию, все это можно устранить.
МНЕНИЕ
Игорь Ганин генеральный директор ооо «Зеленоглазое такси», г. Тольятти - В 2004 году мы приобрели десять «Газелей» с двигателями УМЗ-4215, но они показали себя крайне ненадежными. Так, из-за разрушения поршней на двух моторах шатуны пробили блок цилиндров. Списывать это на газовое топливо нельзя, так как «кулак дружбы» показал и мотор, работающий на бензине. Чтобы не терпеть убытки из-за простоя транспорта, было принято решение заменить ульяновские моторы на проверенные временем ЗМЗ402. Сейчас на балансе нашего автопредприятия стоят «Газели», укомплектованные только моторами ЗМЗ-405 и ЗМЗ-406.Ветер перемен
А тяга к модернизации двигателей у завода появляется, но не по своей воле - конкуренция между производителями легких грузовиков ныне жесткая. «Группу „ГАЗ“, куда с 2005 года входит УМЗ, поджимают не только „европейцы“, „корейцы“ и „китайцы“ с дизельными двигателями (спору нет, в разной степени), соотечественники тоже не гарантируют того спокойствия, что было раньше. „СеверСталь Авто“ собирается серьезно потеснить „Газель“ на рынке своими FIAT Ducato и малотоннажными Isuzu, собранными в Елабуге а в Семенове Нижегородской области налаживают выпуск IVECO Daily (См. „Рейс“ №2 за 2008 год „Новая скважина „Самотлора“).
Переход России на нормы Евро-3 потребовал отказа от карбюраторов в системе питания ульяновских моторов, применения электронноуправляемого впрыска топлива. Завод комплектует двигатели УМЗ-4216 топливной аппаратурой фирмы Bosch, и, по заявлениям специалистов, они осилят даже перспективные Евро-4. После модернизации системы питания «Газели» с моторами УМЗ-4216 стали экономичнее, расход составляет 14–16 литров на 100 км при эксплуатации в смешанном режиме, против 16–18 литров у прежней карбюраторной модификации УМЗ-4215. Максимальная мощность двигателя, предназначенного для установки на «Газель», составляет 125 л. с., а крутящий момент - 240 Н.м, что положительно сказалось на динамике груженого автомобиля. Параллельно с улучшением экологических показателей были проведены работы по повышению надежности двигателей, качества сборки и увеличения ресурса. В доводке силовых агрегатов инженерам УМЗ помогали эксперты английской компании «Ultra Motive». Вместе с модернизацией двигателя УМЗ-421 на заводе ведутся работы по доводке конструкции и технологий для постановки в будущем на конвейер нового верхневального 16-клапанного двигателя УМЗ 249 с алюминиевым блоком и сохранением рабочего объема в 2,89 литра. Его выпуск ульяновцы планируют начать в 2010 году.
МНЕНИЕ
Евгений Березин главный конструктор Ульяновского моторного завода - Моторы УМЗ 4216 (Евро-3), прошедшие испытания в 2006 году, отличаются от двигателей Евро-2 точностью диагностирования положения коленчатого вала и пропусков зажигания. Этого удалось достичь благодаря новой конструкции демпфера коленчатого вала с жесткой связью между коленчатым валом и диском синхронизации. В системе управления вместо ненадежного датчика массового расхода воздуха применяется датчик абсолютного давления воздуха с датчиком температуры. Это позволило упростить учет поступающего в двигатель воздуха, в том числе и в случае нарушения герметичности впускной системы. Чугунные гильзы модернизированных моторов теперь выведены до верхней плоскости разъема блока цилиндров, что обеспечило герметичность камеры сгорания на заявленный заводом моторесурс (250 тыс. км). У моторов, выпущенных до конца 2007 года, верхний край гильзы находился ниже плоскости разъема блока цилиндров и ГБЦ. Такое техническое решение было продиктовано технологией обработки плоскости - режущий инструмент лучше работает по однородному материалу. Однако эксплуатация выявила, что газы проникали в стык гильзы и блока, что сказывалось на надежности моторов. Вывод гильзы на уровень разъема значительно повысил герметичность уплотнения головки блока цилиндров, это позволило использовать в качестве топлива сжиженный газ. Среди существенных шагов модернизации отмечу применение поршневых колец чешской компании «Buzuluk» и нанесение на прокладки герметика фирмы «Hehkel». Чтобы снизить расход масла, улучшить условия работы поршневых колец и тем самым увеличить ресурс цилиндро-поршневой группы, вместо традиционного хонингования алмазным бруском на заводе применяется так называемая мягкая обработка поверхности гильзы, при которой на хонинговальные бруски оказывается значительно меньшее давление. Для адаптации работы мотора на газовом топливе внесены изменения и в геометрию поршней, уменьшены зазоры в сопряжении клапан-втулка, а поршневые пальцы изготавливаются методом холодного выдавливания. Шатунные и коренные шейки коленчатого вала закаливаются на немецкой автоматической линии «AEG- Elotherm». Чтобы снизить вероятность возникновения газовых рыхлот в отливках блоков цилиндров, смонтирована и запущена установка дегазации алюминиевых сплавов немецкой компании «Foseko».ШТАЙР -АЛЬПИЙСКАЯ ЛЕГЕНДА
Eще самые первые владельцы нижегородской полуторки мечтали об экономичном и надежном дизеле для нее. А его по-прежнему нет, хотя производство лицензионных дизелей Steyr освоили в Нижнем еще с 1995 года, сразу переименовав его в ГАЗ-560. Но и по сей день это редкий мотор, малознакомый перевозчикам. Однако есть в России место, где о нем знают все. Два года назад в питерском «Третьем парке» с этими дизелями работало около 800 «Газелей». Согласитесь, отличная статистическая выборка, можно составить достоверный список типичных поломок, при том, что тамошним инженерам и ремонтникам есть, с чем сравнивать. На одних маршрутах с этими «Газелями» работают машины с бензиновыми моторами, и даже с дизелями IVECO и, кроме того, дизельные Ford Transit и Mercedes Vario.
Дизель ГАЗ-560: опыт, сын ошибок трудных
Главная особенность двигателя Steyr M1 - блок цилиндров, объединенный с головкой в моноблок. Блок и головка - одна отливка, без крепежных шпилек или болтов, без всякого разъема и потому без прокладки ГБЦ. Снизу к моноблоку десятью болтами М12 (казалось бы, у дизеля болты должны быть толще) закреплен корпус коренных подшипников коленвала (вал полноопорный), причем эти же болты притягивают и коренные крышки. Сверху моноблока установлен корпус распредвала, привод ГРМ - зубчатым ремнем. Так что совсем без разъемов мотор сделать не получается.
У моноблочной конструкции, в сравнении с двигателями со съемной головкой, есть два достоинства. Первое - более высокая жесткость при одинаковой материалоемкости. Жесткость нужна, чтобы сохранить правильную геометрию у гильз цилиндров. Следовательно, мотор получается более легким, хотя при объеме в 2–2,5 литра разница будет невелика, порядка 10–15 килограммов. Второе преимущество - отсутствие прокладки головки блока, которая время от времени прогорает и на дизелях. То ли вода идет в цилиндры, то ли масло попадает в антифриз, но результат один - надо менять прокладку. Однако обычно с этой работой за 4–6 часов, может быть чуть дольше, успешно справляется более-менее квалифицированный водитель или моторист 3-го разряда. Недостатков оказалось гораздо больше. Сочетание хитроумной австрийской конструкции с российскими особенностями эксплуатации - создало редкую гремучую смесь.
Моноблок был известен еще в начале ХХ века, (вспомните АМО Ф-15, с которых начинался ЗиЛ), но двигатели тогда были большого объема и малофорсированные, не было нужды делать развитые каналы для рубашки выполнен надежными шестернями, а не зубчатым ремнем, как у Steyr M1. Часто именно с заменой ремня у австрийского мотора начинаются проблемы. Ремни, идущие на заводскую комплектацию, довольно долговечны, и периодичность их замены, согласно инструкции ГАЗа, составляет 120 тысяч километров. Но в «Третьем парке» ремни меняют превентивно на 90 тысячах. И все равно с оборванными ремнями притаскивают на веревке две-три машины в день. Одна из причин - на замену нет ремней нужного качества и надежности. На Steyr ставят импортные ремни двух фирм, и у обоих рвется пополам каркас, а вовсе не срезает зубья, как ожидалось. Один из этих ремней более толстый, тот ходит получше, но с трудом натягивается на зубчатый шкив распредвала, а своей тыльной стороной - на шкив водяного насоса. Бывает, вытягивает резьбу из алюминиевого корпуса распредвала, на которой вкручена шпилька натяжного ролика ремня ГРМ, тогда ремень проскакивает на несколько зубьев. Там всего-то резьба М10, для восстановления нарезают М12, она держит надежнее.
МНЕНИЕ
Игорь Сибирев главный инженер оао «Третий парк»,Санкт-Петербург - При эксплуатации на «Газели» лицензи онного дизеля Steyr M1 денег, сэконом ленных на топливе, вряд ли хватит на его дорогостоящие ремонты.Иномарки не ломаются?
Известно, что на дизелях различных производителей предусмотрена некоторая защита, уменьшающая повреждения двигателя при обрыве ремня. У Volkswagen, при «встрече» клапанов и поршня, на несколько кусков лопается распредвал, но это все равно дешевле, чем менять головку. У чугунных 2,5 литровых двигателей Ford Transit, выпускаемых почти 20 лет, вплоть до начала третьего тысячелетия, только гнулись штанги. Это было очень удачное решение - выровнял их молотком, поставил на место, отрегулировал клапаны, и можно ездить дальше. У Steyr при обрыве ремня, в лучшем случае, пополам лопаются одноплечие рычаги клапанов - рокеры. Каждый стоит около 700 рублей, а их восемь, итого придется только на них потратить 5 600 рублей. Бывает, что ломаются не все рокеры, но если они разлетаются на четвертом цилиндре, приходится снимать корпус распредвала, на остальных трех цилиндрах для замены можно обойтись без этого. Соответственно получается разная трудоемкость. Если без снятия распредвала, то опытный ремонтник может устранить поломку за 1,5–2 часа, в противном случае времени понадобится в два раза больше. Вроде не очень страшный дефект, но крошки от поломанных рокеров попадают в поддон, и оттуда через крупную сетку маслоприемника - в масляный насос. То, что там перемелется, может попасть и к вкладышам коленвала, надрать их. Какой уж там ресурс после этого. Еще хуже бывает, когда обрыв ремня происходит на оборотах коленвала выше средних. Тогда гнутся клапаны, а чтобы добраться до них, приходится снимать двигатель и полностью разбирать его, нарушая приработку многих деталей. Такая поломка может поставить к забору на несколько дней или пару недель машину с пробегом всего-то в 100 тысяч километров. И дело не только в сложности ремонта, одна из причин задержки - нехватка запчастей. Как в былые времена всеобщего дефицита, их на Steyr выделяют по квоте, и если она выбрана, придется искать у других поставщиков, причем цена может вырасти в полтора-два раза.
Вообще основные проблемы доставляет именно моноблок. В среднем на маршрутке до капремонта Steyr ходит 200–300 тысяч километров, если повезет - чуть больше. Для сравнения, дизели у более тяжелого Ford Transit ходят минимум в два раза лучше, в том же «Третьем парке» есть автомобиль, отработавший без капиталки более миллиона. Быть может, на «Волге» с одним хозяином Steyr прослужит дольше, но на «Газели» - именно так.
Двигатель «3M3-406», в карбюраторном и инжекторном вариантах, серийно выпускался на Заволжском моторном заводе с 1996-го по 2008 год. Он устанавливался на автомобили Горьковского автозавода: легковые «Волги», лёгкие грузовики и микроавтобусы – «ГАЗели» и «Соболи».Это бензиновый, четырёхцилиндровый, рядный шестнадцатиклапанный двигатель с газораспределительным механизмом DOHC.
Мотор «3M3-406» не так уж «молод», как это повсеместно считается. Первые разработки по этому оборотистому и верхневальному варианту, призванному прийти на замену 402-му заволжскому мотору, были сделаны ещё во второй половине восьмидесятых годов. Было решено, несмотря на все замечательные качества двигателя , его успешность и востребованность, двигаться вперёд.
Существовало два пути, рассмотренных специалистами завода: оставить старый блок и, сохранив общую схему двигателя, поработать над современным его обвесом; либо создавать совершенно новый мотор. Оба варианта в итоге нашли своё воплощение. Первый – в Ульяновске, где был создан впрысковый «УМЗ-421» – надёжный и удобный (в том числе, и в смысле отсутствия технических проблем с установкой на старые машины, в частности, «ГАЗ-21»).
На Заволжском же моторном заводе фактически был создан совершенно новый мотор. Надо сказать, что попытки перевести распределительный вал из блока цилиндров в головку предпринимались здесь ещё на этапах работы над мотором для «ГАЗ-21». Однако та конструкция получилась не совсем надёжной, и в серийное производство мотор пошёл всё-таки в нижневальном варианте, сохранив эту конструкцию и до «3M3-402».
Впервые в отечественном машиностроении в конструкции «3M3-406» были применены: 4 клапана на каждый цилиндр, гидротолкатели, 2-х ступенчатый цепной привод двух распределительных валов, электронная система управления впрыском топлива и зажиганием.
До малого серийного производства двигатель «3M3-406» добрался только в 1992-м году. Им начали комплектовать «Волги» всех существовавших модификаций. Планы насчёт будущего нового мотора были амбициозными: предполагалось поставлять «3M3-406» не только на ГАЗ, но и на АЗЛК, и даже на ВАЗ. Однако в условиях полного развала экономики этим планам не суждено было осуществиться.
Единственным потребителем двигателей «3M3-406» так и остался Горьковский автомобильный завод. А основной частью машин, которые были укомплектованы мотором данной модели, стали грузовые «ГАЗели» и «Соболи», и, конечно же, микроавтобусы данных марок. Благодаря наращиванию объёмов производства этих машин, «3M3-406» в 1996 году был запущен в массовое серийное производство, а в следующем, 1997-м году предприятие вышло на очень значительные объёмы его выпуска.
На сегодняшний день, двигатель «3M3-406» выпущен общим тиражом более полутора миллионов единиц. Он является пока самым распространённым в России и СНГ двигателем для лёгкого коммерческого транспорта. При этом, «3M3-406» – вовсе не узко специализированный силовой агрегат. Он изначально был спроектирован как основа для целого семейства новых моторов, годящихся на самую разнообразную технику. В нём конструктивно заложен большой потенциал для модернизации и постройки на его базе двигателей с различным диапазоном характеристик. В частности, хоть «3M3-406» и не производится больше, он послужил основой для создания более мощных и современных инжекторных моторов семейств «3M3-409» и «3M3-405», а также для дизеля «3M3-514» и его модификаций.
Модификации мотора «3M3-406»
- «3M3-4062.10» – инжекторный мотор для работы на бензине А-92. Обладает степенью сжатия – 9,3. Мощность – 150 л.с. Для легковых автомобилей и микроавтобусов.
- «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. Мощность – 110 л.с.
- «3M3-4061.10» – карбюраторный двигатель для лёгкого коммерческого транспорта. Снижена до 8 степень сжатия, для работы на бензине «А-80». Мощность - 100 л.с.
Конструкция и особенности устройства «3M3-406»
Рабочий объём любого варианта силового агрегата «3M3-406»составляет 2,28 литра (2,3). Основными конструктивными особенностями двигателя «3M3-406» являются: верхнее (в головке цилиндров) расположение двух распредвалов, установка по 4 клапана на каждый цилиндр (2-х впускных и 2-х выпускных).
Блок цилиндров
Блок цилиндров – литой чугунный. Цилиндры сделаны проточкой, непосредственно в теле блока. Данное решение обеспечило блоку бо́льшую жёсткость, и зазоры в парах трения являются очень стабильными. Предусматривается также и возможность ремонтной расточки двигателя (допустимо сделать три ремонта).
На верхней плоскости блока цилиндров двигателя «3M3-406» расположены 10 резьбовых отверстий «М14х1,5» для закрепления головки цилиндров. В нижней части блока «3M3-406» расположены 5 опор коренных подшипников коленвала.
Головка блока цилиндров отливается из алюминиевого сплава. Камера сгорания –шатрового типа, с 4-мя клапанами на каждый цилиндр. Клапанный механизм снабжён гидротолкателями, что избавляет владельцев от необходимости регулировки клапанов. Впускной и выпускной коллекторы являются разнесёнными по разным сторонам головки.
Как уже было отмечено, новшеством конструкции «3M3-406» стало то, что распределительные валы теперь также расположились в головке. Их 2, и один работает с впускными клапанами, другой – с выпускными. Валы,отлитые из чугуна, вращаются на пяти опорах в подшипниках скольжения. Продольное перемещение распределительных валов ограничено пластиковыми упорными полукольцами в передней крышке и передних опорах.
Привод валов – цепной, 2-хступенчатый, с использованием промежуточного вала. В цепи верхней ступени – семьдесят звеньев, в нижней –девяносто. Натяжение цепей регулируется автоматическими гидронатяжителями с упорными башмаками из износостойкого пластика. В последующем башмаки были заменены на рычаги со звёздами, что увеличило рабочий ресурс механизма между ремонтами. Цепи с разными типами натяжителей не являются взаимозаменяемыми.
Кривошипно-шатунный механизм
Вентиляция картера – принудительная, закрытого типа. Коленчатый вал, выполненный из магниевого чугуна «ВЧ60», вращается на подшипниках скольжения, в пяти опорах. Его перемещения в продольной плоскости ограничены упорными полукольцами, которые установлены в выборках 3-ей коренной опоры. Оба конца коленвала, на радость автослесарям, уплотнены самоподжимными резиновыми или же силиконовыми сальниками.
Поршни в двигателе «3M3-406» – алюминиевые, литые, с 2-мя кольцами компрессионными и 1 – кольцом составным маслосъёмным. Шатуны стальные, 2-таврового сечения, с разъёмной нижней головкой на подшипнике скольжения. Поршневые пальцы – плавающего типа, не закреплённые ни в поршне, ни в верхней головке шатуна. Продольное перемещение ограничивается стопорными кольцами. Ход поршня составляет 86 мм. Диаметр – 92 мм.
Система смазки
Мотор «3M3-406» оборудован полнопоточной, комбинированной системой смазки. Втулки, подшипники скольжения и гидротолкатели смазываются под давлением, а стенки цилиндров – разбрызгиванием. Масляный насос – шестерёночного типа, односекционный, с оригинальной конструкцией привода. Обычно вал масляного насоса приводится либо зубчатой передачей от коленвала, либо посредством косозубых шестерней от распределительного вала. А в «3M3-406» – привод вращается от промежуточного вала ГРМ, вращаемого цепью. Возможно, это громоздко, но надёжно. Редукционный клапан раскрывается при давлении в системе 0,7-0,9 кгс/см2, и направляет масло в масляный радиатор. Оттуда оно стекает в картер двигателя.
В силу более высокой степени форсировки, двигатель достаточно требователен к качеству моторного масла и нуждается в более серьёзном отношении к обслуживанию, чем его предшественники.
Система охлаждения
Система охлаждения – замкнутого типа, работающая под избыточным давлением, по традиционной схеме. Охлаждающая жидкость перекачивается помпой через блок, головку блока и радиатор. Термостат «TC 107-01» позволяет выполнять циркуляцию по малому кругу во время прогревания мотора, а при достижении температуры прогрева термостат открывается, пропуская охлаждающую жидкость по «большому кругу». Шкив коленчатого вала «3M3-406» передаёт крутящий момент на вал помпы, которая подаёт охлаждающую жидкость также и в печку автомобиля, с поддержанием при холодных погодных условиях хорошего микроклимата в кабине.
Система подачи топлива
Впускной коллектор является отлитым из алюминия. На нем закреплён ресивер, к фланцу которого присоединён дроссельный узел с тросовым приводом. Дроссель оборудован подогревом от магистрали охлаждения двигателя.
Подача топлива в камеры сгорания осуществляется через индивидуальные форсунки (тип впрыска – распределённый). Управление впрыском – электронное.
Система зажигания на «3M3-406» микропроцессорного типа. Она настраивается в зависимости от показаний датчиков двигателя. За годы выпуска в производстве двигателя «3M3-406» использовались блоки управления двигателем «МИКАС-5.4», «МИКАС-7.1», «ИТЭЛМА VS 5.6», «СОАТЭ». Соответственно, менялись и некоторые датчики, в частности «ДМРВ».
Различия в карбюраторных и инжекторных «3M3-406»
В карбюраторных «3M3-406» использовались карбюраторы модели «К-151». Увеличение степени сжатия до 9,3 (вместо 8,2 на двигателе модели «3M3-402») за счёт камеры сгорания с центральным расположением свечи; применение системы распределённого (поочередного, в соответствии с порядком работы цилиндров) впрыска топлива во впускную трубу электромагнитными форсунками, вместо карбюраторного питания, обеспечило повышение мощности и максимального крутящего момента, по сравнению с 402-м мотором и карбюраторным «3M3-406». А также одновременно способствовало снижению расхода топлива и уменьшению токсичности отработанных газов.
Для укрепления надёжности моторов «3M3-406» после перехода на инжектор, в условиях эксплуатации при бо́льшей мощности и бо́льших оборотов коленвала на моторе и был внедрён чугунный блок цилиндров без вставных гильз, имеющий высокую жёсткость и более стабильные зазоры в парах трения; ход поршня снизили с 92 мм до 86 мм, уменьшили вес поршня и поршневого пальца, применили более качественные материалы для коленвала, шатунов, болтов шатунов, поршневых пальцев и прочих деталей.
Конструкция привода распределительных валов двигателя – цепная двухступенчатая, с автоматическими гидравлическими натяжителями цепей; в клапанном механизме внедрены гидротолкатели, которые избавляют от надобности в регулировке зазоров.
Применение гидравлических устройств, внушительная степень форсировки двигателя «3M3-406» подразумевают высокое качество очистки моторного масла. Поэтому в моторе используется полнопоточный масляный фильтр с дополнительным фильтрующим элементом, который исключает попадание неочищенного масла в двигатель при запуске холодного двигателя, и при засорении основного фильтрующего элемента.
Привод вспомогательных агрегатов (водяного насоса и генератора) осуществляется более надёжным плоским поликлиновым ремнём.
На двигателях«3M3-406» использовано диафрагменное сцепление с так эллипснонавитыми накладками ведомого диска. Такая конструкция отличается значительной износостойкостью и исключительной долговечностью.
Комплексная система управления включает ещё и также функции управления системой зажигания, позволяя чрезвычайно точно дозировать подачу топлива, корректировать угол опережения зажигания, в том числе и по параметру детонации, при изменяющихся режимах работы мотора. Это позволяет обеспечить оптимальные мощностные, экономические и токсические показатели.
Технические характеристики и параметры «3M3-406» в цифрах
- Рабочий объём – 2,28 л;
- Порядок работы цилиндров: 1-3-4-2;
- Диаметр цилиндра – 92 мм, ход поршня – 86 мм;
- Межцилиндровое расстояние (расстояние между осями соседних цилиндров блока) – 106 мм;
- Высота блока (расстояние между верхней плоскостью блока и осью коленчатого вала) – 299 мм;
- Степень сжатия – 9,3;
- Количество клапанов – по 4 на цилиндр, 2 – впуск, 2 – выпуск, итого 16 кл. на мотор;
- Мощность – 100 л.с., при 4500 об/мин; 110л.с. при 4500 об/мин; либо 145 л.с. при 5200 об/мин, в зависимости от модификации (см. раздел выше);
- Крутящий момент, Нм/об.мин – 177/3500, 186/3500, 201/4000 (аналогично);
- Минимальные обороты, поддерживаемые на холостом ходу – 750-800 об/мин;
- Диаметр расточки опор коленчатого вала (под коренные вкладыши) – 67 мм;
- Расход топлива – 13…15 литров на 100 км в смешанном цикле;
- Расход масла на угар – 0,3% от расхода топлива;
- Масса незаправленого двигателя со сцеплением и электрооборудованием – 185, 187 или 192 кг, в зависимости от модификации;
Автомобили «ГАЗель» оснащаются двигателями УМЗ и ЗМЗ, однако в последние годы наибольшее предпочтение отдается силовым агрегатам серии ЗМЗ-406. Одним из самых современных моторов в этой линейке является ЗМЗ-40630А — о его конструкции, характеристиках, особенностях и обслуживании рассказано в статье.
Общий взгляд на двигатель ЗМЗ-40630А
Линейка двигателей ЗМЗ-406 выпускается Заволжским моторным заводом с 1997 года, за это время силовой агрегат получил самое широкое распространение (изготовлено более полутора миллиона штук), известность и популярность среди автомобилистов. Актуальные модификации двигателя далеко ушли от первоначального 406-го мотора, они обладают отличными характеристиками, высокой надежностью и качеством, благодаря и чему завоевали серьезную долю рынка.
ЗМЗ-40630А — одна из последних модификаций двигателя с улучшенными характеристиками. Это карбюраторный четырехцилиндровый рядный двигатель с рабочим объемом 2,3 литра и мощностью 98 л.с., разработанный под применение бензина марки А-92 (АИ-93). Газораспределительный механизм мотора — двухвальный 16-клапанный, оба вала размещены в верхней части ГБЦ. Мотор оснащается современной микропроцессорной системой зажигания. Силовой агрегат комплектуется карбюратором К-151Д, заменившим ранние «Солексы».
