ЗМЗ 406 карбюратор: особенности и характеристики

Двигатель ЗМЗ 406, карбюратор пришел на смену модели 402 и предназначался изначально в процессе разработки для установки на новое семейство представительских автомобилей ГАЗ-3105. Однако в связи с закрытием проекта нового автомобиля представительского класса целевая группа потребителей была изменена и завод начал поставлять мотор на выпускавшиеся легковые автомобили семейства ГАЗ.

По мере развития производств автомобильной техники двигатель начали устанавливать на малотоннажные грузовики семейства «Газель» и полноприводные автомобили производства ульяновского автозавода.

Двигатель проектировался с чистого листа. За базовый прототип был взят шведский мотор, серии H, который устанавливали на автомобили SAAB-9000. Карбюраторная версия имеет заводские индексы ЗМЗ −4061.10 и ЗМЗ-4063.10

Получившаяся рядная бензиновая четверка позаимствовала в качестве конструктивного решения двойные распределительные валы, электронную систему распределения зажигания. Для 1993 года — это было революционное решение для российского автопрома. ЗМЗ был первым, кто применил конструктивную схему DOHC для поставок на российские автозаводы. Хотя к 1997 году, началу поставок на автозаводы, двигатель 406 уже имел устаревшую конструкцию, сравнивая с тем же саабом.

Копирование технологических решений не позволило снимать с двигателя фактические параметры прототипа. И вместо 150 л.с и 210 Нм тяги как у прототипа, детище заволжского моторного завода с карбюратором выдавало 100 л.с. и 177 Нм при том же объеме 2,3л. Технические характеристики оригинала удалось добиться только после дополнительной доработки двигателя с установкой инжекторной системы впрыска топлива.

ДВС ЗМЗ-406 карбюратор устанавливался на версии легких грузовых автомобилей и фургонов производства ОАО «ГАЗ» до 2006 года. ГАЗ 3302. на которой был установлен дв 406 карбюратор, был пожалуй самой распространенной моделью по причине своей относительной дешевизны.

Также карбюраторный двигатель этого семейства устанавливался на легковые автомобили семейства «Волга». Этот движок обеспечивал минимальный вариант стоимости автомобиля.

Электронная система зажигания

Полностью российская разработка электронной начинки в настоящее время практически унифицирована и может устанавливаться различная версия этого электронного блока. Следует отметить, что программное обеспечение должно быть заложено учитывая технические характеристики конкретного двигателя.

Газель с двигателем 4061.10 была рассчитана на эксплуатацию на 76 бензине и 406 двигатель имел пониженную степень сжатия, соответственно, требовались прошивки, обеспечивавшие стабильную работу двигателя на этом топливе.

Электронные блоки зажигания для силовых агрегатов не взаимозаменяемые с другими сериями моторов. Т.е. блок для 405 не подойдет для установки на газель, оборудованную 406 движком.

Топливная система

Двигатель имел два варианта исполнения, что позволяло использовать 76 и 92 бензин. В связи с переходом на международные экологические требования бензин с октановым числом 76 теперь не производится. Для нормальной работы двигателя с индексом 4061.10 необходимо выполнить его доработку.

Подача топлива осуществляется диафрагменным топливным насосом, приводящимся от впускного распределительного вала.

Масляная система

Для двигателей 406 семейства рекомендовано использование минерального всесезонного масла 10(15)w40 или по API не хуже класса SG. Возможно, такая рекомендация связана с тем, что моторный завод выпускает масла под собственной товарной маркой.

В действительности, стоит ориентироваться на классность по API и выбирать вязкость масла в соответствии с климатическими условиями эксплуатации двигателя. Описание стандарта масел по API косвенно относит разработку этого двигателя к 1989-1993 годам.

Следует обращать внимание на качество самой смазочной жидкости, так как стабильные характеристики обеспечивают более качественную и долговечную работу гидрокомпенсаторов.

Емкость масляной системы силового агрегата отличается в зависимости от марки автомобиля. Так для автомобилей семейства УАЗ была изменена конструкция поддона двигателя.

Стандартные болезни 406

Перегрев

Двигатель очень чувствителен к перегреву. При длительной поездке на кипящем моторе ведет головку цилиндров. Проблема с перегревом связана с некачественным исполнением помпы и состоянием радиатора охлаждения. Материалы, применяемые в водяном насосе, имеют определенные конструктивные допуски, которые не позволяют гарантировать объемный расход жидкости и давление в системе охлаждения.

Конструкцией крыльчатки заложена возможность кавитационного разрушения лопаток, что снижает эффективность. Кроме того, остается вопрос по коррозионной стойкости валов помпы.

Неэффективность помпы влияет на состояние внутренних каналов радиатора. При внешней чистоте поверхности происходит сужение каналов и понижается теплоотдача.

Другой причиной перегрева является некачественное исполнение термостата. Неправильная настройка срабатывания или подклинивание элементов конструкции в процессе работы.

Конструктивные особенности каналов охлаждающей жидкости и нижнее расположение радиатора может провоцировать создание запирающих воздушных пробок, препятствующих циркуляции жидкости.

Расход масла

В процессе эксплуатации фиксируется повышенный расход масла объемом до 1,5л на 1000 км пробега. Расход масла может происходить без видимых утечек. Проблема обусловлена некачественным выполнением уплотнений, засорением лабиринтных уплотнений под крышкой головки цилиндров, недостаточной стойкостью уплотнительных колец. Связано с некачественной сборкой и может быть доработано самостоятельно в процессе эксплуатации.

На расход масла влияет состояние маслосъемных колпачков клапанов. Требуется контроль и замена по необходимости.

Потеря масла через потение блока встречается реже и не может быть устранено самостоятельно, так как проблема связана с пористостью чугуна, использованного для отливки блока.

Тяговые характеристики

Провалы характеристик на холостом ходу и внезапная потеря мощности при движении обуславливаются выходом из строя катушки зажигания.

Система зажигания

Нарушение работы системы зажигания «троение» двигателя вызывается проблемами с программным обеспечением блока ЭСУД, свечами, катушкой зажигания. Может фиксироваться одновременный сбой нескольких элементов системы.

Стук в двигателе

При использовании низкокачественного масла или несущественном перепробеге до замены масла нарушается работа гидрокомпенсаторов. Стук отчетливо слышен даже после выхода двигателя на нормальный температурный режим.

В основном все неисправности, выявляющиеся в процессе эксплуатации, обусловлены некачественным исполнением комплектующих, а также низким уровнем культуры сборки агрегатов на заводе, что было характерно в начале производства двигателя этого семейства.

Тюнинг 406

Тюнингуя 406 двигатель, карбюратор заменяют со штатного на Соллерс, хотя технические специалисты завода-производителя указывают, что такая замена не целесообразно, так как стандартный карбюратор К-151Д имеет согласованные калибровки именно под двигатель 406 серии.

Более глубокая переделка двигателя 4063.10 заключается в изменении системы подачи топлива с карбюраторной на инжекторную. Подобная переделка возможна, но сопряжена с определенными трудностями.

Для увеличения подачи воздуха в двигатель заменяют стандартный корпус воздушного фильтра и устанавливают прямой воздушный фильтр. Более глубокая модернизация системы воздухоподачи заключается в выводе всасывающего патрубка за пределы двигательного отсека для уменьшения температуры поступающего воздуха.

Для улучшения теплоотдачи и снижения температурного пика применяют масляные радиаторы или радиаторы системы охлаждения с увеличенной площадью обдува.

Для повышения мощности возможна установка турбонаддува, подбор распределительных валов, замена клапанов и деталей ЦПГ. Но данные доработки для малотоннажных грузовиков не оправданы с экономической точки зрения.

Технические характеристики ЗМЗ 406 2,3 л/100 л. с.

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.

ДВС ЗМЗ 406

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.

Карбюраторная версия ЗМЗ 4061.10

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.

Гидротолкатели клапанов

После внесенных изменений технические характеристики ЗМЗ 406 соответствуют приведенным в таблице значениям:

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.

ЗМЗ 4063.10ЗМЗ 4062.10 инжектор

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.

Конструкция газораспределительного механизма

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.

Натяжитель цепи ГРМ

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.

Версии мотора ЗМЗ 406 отличаются камерами сгорания

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.

Впускной коллектор инжектор

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.

ГАЗ Газель Фермер

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.

Ремонт ЗМЗ 406

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:

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).

Тюнинг ЗМЗ 406

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.