Двигатель ЗМЗ-406: описание и технические характеристики

Автор Михаил January 2, 2016

Силовой агрегат семейства ЗМЗ-406 представляет собой бензиновый двигатель внутреннего сгорания, который выпускается ОАО «Заволжский Моторный Завод». Разработку начали в 1992 году, а в серийное производство мотор поступил в 1997-м. На нем впервые применили систему впрыска топлива.

Двигатель ЗМЗ-406 имел широкое применение и устанавливался на автомобилях Горьковского завода (ГАЗ-3102, 31029, 3110 и модельного ряда семейства «Газель»).

Флагманом семейства стал мотор ЗМЗ-4062.10 объемом 2,28 литра и мощностью 150 «лошадей».

Силовая установка ЗМЗ-4062.10 предназначена для комплектации легковых автомобилей и микроавтобусов. А моторы ЗМЗ-4061.10 и ЗМЗ-4063.10 - для комплектации грузовых автомобилей небольшой грузоподъемности.

Описание двигателя

Предварительно мотор проектировался под новомодные системы питания и зажигания, которые управлялись микропроцессором.

Данный двигатель был впервые оснащен четырьмя клапанами на каждый цилиндр, с гидротолкателями и двумя распредвалами с двойным цепным приводом. Также были установлены электронная система подачи топлива и электронное зажигание.

Четыре цилиндра имеют рядное расположение, водяную рубашку охлаждения и управляемый впрыск топлива.

Порядок работы поршней: 1-3-4-2.

ЗМЗ-406 инжектор работает на бензине А-92. Ранее производилась карбюраторная версия двигателя 4061, которая работала на семьдесят шестом бензине. Она имела ограничения в плане выпуска.

Агрегат неприхотлив в обслуживании. Он имеет высокую степень надежности. Позже на его базе были разработаны установки ЗМЗ-405 и 409, а также дизельный вариант мотора с маркировкой ЗМЗ-514.

К недостаткам двигателя можно отнести громоздкость привода газораспределительного механизма, что объясняется его невысоким качеством исполнения и рядом технологических недоработок.

Технические характеристики ЗМЗ-406

Данный силовой агрегат производился с 1997 по 2008 г. Картер цилиндров изготовлен методом литья из чугуна, он имеет рядное положение цилиндров. Масса двигателя равна 187 килограммам. Оснащается карбюраторной системой подачи топлива либо инжектором. Рабочий ход поршня составляет 86 миллиметров, а диаметр цилиндра – 92 миллиметра. При этом рабочий объем двигателя составляет 2286 сантиметров кубических и способен развивать мощность в 177 "лошадок" при 3500 оборотах в минуту.

Карбюраторный мотор

ЗМЗ-406 карбюратор (402-й мотор) выпускался с 1996 года и успел зарекомендовать себя как простой и надежный агрегат. Данное устройство развивает мощность 110 лошадиных сил. Расход топлива автомобиля на этом двигателе зачастую зависит от манеры вождения и условий эксплуатации. Система питания карбюраторного агрегата довольно надежна. При своевременном обслуживании и нормальной эксплуатации, с применением качественного смазывающего материала и бензина, он может пройти до 500 тысяч километров пробега без серьезных поломок. Конечно, за исключением расточки коленвала, которая необходима этому агрегату раз в 250 тысяч километров.

Система зажигания

На двигателях ЗМЗ-406 зажигание осуществляется путем воспламенения топливной смеси с помощью микропроцессорной системы. Для всех рабочих режимов двигателя электроника устанавливает необходимый угол опережения воспламенения. Также она выполняет функцию регулировки рабочего процесса экономайзера принудительного холостого хода. За счет работы этой системы двигатель отличается своими высокими экономическими показателями, ведется контроль нормы токсичности отработанных газов, исключается момент детонации и повышается мощность силового узла. В среднем автомобиль "ГАЗель" расходует порядка 8-10 литров бензина на 100 километров пути при средних нагрузках. Однако если перевести его на пропан или метан, "аппетит" машины возрастает почти в два раза.

Режим диагностики зажигания

При включении зажигания автомобиля автоматически вступает в работу система диагностики мотора ЗМЗ-406 (карбюратор ЗМЗ-405 - не исключение). Факт исправной работы электроника сигнализирует световой датчик. Он должен потухнуть при запуске двигателя.

В том случае, если диод продолжает светиться, это указывает на неисправность элементов и деталей электронной системы зажигания. В таком случае поломку следует немедленно устранить.

Инжекторный мотор

По техническим характеристикам и составным деталям двигатель с инжекторной системой питания не особо отличается от карбюраторного аналога 405-й модели.

При должной эксплуатации этот агрегат не менее надежен и практичен нежели с карбюратором, а вдобавок имеет и свои преимущества:

Стабильные холостые обороты.
Низкий уровень вредных выбросов в атмосферу.
Коэфициент полезного действия ЗМЗ-406 инжектор имеет значительно выше, нежел аналог с карбюратором, так как топливная смесь подается своевременно и в нужном количестве. Соответсвенно, экономия топлива налицо.
Повышение экономии топлива.
Не нуждается в длительном прогреве двигателя в зимний период.

Единственным минусом инжекторного мотора является дороговизна в ремонте и обслуживании системы.

Провести диагностические и ремонтные работы не представляется возможным без специального оборудования и диагностических стендов. Поэтому осуществить самостоятельный ремонт двигателя ЗМЗ-406 инжектор – достаточно хлопотное дело. Зачастую при возникновении поломок в системе впрыска автолюбителю приходится пользоваться услугами специализированных центров по обслуживанию топливной аппаратуры, что может стоить недешево и занять довольно длительное время. Для того чтобы как можно реже сталкиваться с данной проблемой, необходимо своевременно производить замену топливных фильтров и заправлять автомобиль качественным бензином.

Головка блока

Все модификации двигателей оснащались одной головкой, которая соответствовала требованиям "Евро 2". С введением дополнительных требований "Евро 3" она была доработана и усовершенствована. Она не взаимозаменяема с предыдущей моделью.

В новой головке отсутствуют проточки системы холостого хода, теперь их функции возложены на электронный управляемый дроссель. Передняя стенка детали оснащена отверстиями для крепления защитного кожуха цепи, а с левой стороны расположены отливы для монтажа кронштейнов ресивера системы впуска. Деталь имеет запрессованные вставки из чугуна и направляющие втулки клапанов. Последние не нуждаются в периодической регулировке, так как их привод осуществляется с помощью цилиндрических толкателей с гидрокомпенсаторами. Модернизированная головка ЗМЗ-406 снизилась в весе на 1,3 килограмма. Устанавливая ее на двигатель, используют металлическую многослойную прокладку головки блока.

Блок цилиндров

Усовершенствуя двигатель ЗМЗ-406, инженеры смогли доработать картер и модернизировать процесс отливки. Так, удалось оснастить блок протоками в отливке между цилиндрами. Благодаря этому данный элемент стал жестким, а крепление головки осуществляется за счет более глубоких резьбовых отверстий и удлиненных болтов. В нижней части картера имеются отливы, образующие опоры коленвала вместе с крышками коренных подшипников. Крышки отлиты из чугуна и крепятся к блоку при помощи болтов.

Распределительный вал

Распредвал ЗМЗ-406 изготовлен путем отлива из чугуна с последующей обработкой и закалкой. Валы приводятся в движение за счет цепной передачи. На двигателе установлены два вала, профили кулачков которых имеют одинаковый размер.

Осевое смещение кулачков составляет один миллиметр по отношению к гидротолкателям. Этот фактор способствует вращению элементов гидроприводов при работающем двигателе, что существенно влияет на износ рабочей поверхности толкателя и делает его равномерным.

Цепной привод валов имеет гидравлические натяжители, которые работают от давления масла в смазывающей системе. Детали действуют на цепи непосредственно через пластиковые башмаки, которые крепятся на осях. На двигателях ЗМЗ-406 после модернизации для повышения практичности и долговечности стали применять вместо башмаков звездочки. Последние фиксируются на поворотных рычагах. Крепежные оси звездочек взаимозаменяемы с осями башмаков. Вместо удлинителя оси башмака натяжения верхней цепи стали использовать проставку, крепление которой к блоку осуществляется болтами.

Двигатель ЗМЗ-406 оснащается цепями привода распределительных валов. Их нет возможности заменить цепями, которые устанавливали на более ранние версии моторов.

Поршни

Они отливаются из сплава алюминия и имеют проточки под два кольца компрессионных и одно маслосъемное. Во время работы днище поршня охлаждается маслом через масленку в верхней головке шатуна.

Сферическая рабочая поверхность верхнего компрессионного кольца имеет слой покрытия хромом, что способствует лучшей притирке кольца. Второй элемент покрыт слоем олова. Маслосъемное кольцо – комбинированного типа, оно состоит из расширителя и двух стальных дисков. Крепление поршня к шатуну осуществляется при помощи пальца, фиксируемого на два штопорных кольца.

Коленчатый вал

Отлит из чугуна с последующей обработкой и закалкой поверхности шеек токами высокой частоты. Устанавливается в блоке на пяти коренных подшипниках.

Перемещение коленвала соответственно оси ограничивается штопорными полукольцами, которые размещены в проточных пазах опоры и крышки третьего коренного подшипника. На валу находятся противовесы в количестве восьми штук. К задней части вала крепится маховик, в отверстии которого впрессована распорная втулка и подшипник качения первичного вала коробки переключения передач.

Масло

Силовая установка ЗМЗ-406 оснащена комбинированной системой смазки. Под действием давления происходит процесс смазки поршневых пальцев, шатунных и коренных подшипников коленвала, смазываются опорные точки распределительных валов, гидропривод клапанов, промежуточный вал и ведомая шестерня масляного насоса. Все другие детали и элементы мотора смазываются посредством разбрызгивания масла.

Масляный насос – шестеренчатого типа, имеет одну секцию и приводится в действие от промежуточного вала через винтовые шестерни. Система смазки оснащена масляным радиатором и полнопроточным фильтром очистки.

Вентиляция картера закрытого типа, с принудительным отводом газов.