Устройство работы 406 двигателя

Можно с большой уверенностью сказать, что ЛЬВИНАЯ доля грузоперевозок сегодня приходится на автомобили Горьковского Автозавода. Двигатель 406 Газель имеет три модификации – две карбюраторные и одну инжекторную. Причем, инжекторный двигатель устанавливается как на микроавтобусы, так и на легковые автомобили.

К преимуществам 406 двигателя Газели можно отнести его экономичность, при высокой мощности. Что бы ни говорили, но надежность у двигателя высокая, только при правильном обслуживании и эксплуатации. Но есть и свои недостатки. Двигатель очень привередлив к качеству моторного масла и к свечам зажигания. Плюс – система охлаждения двигателя несовершенна, возникает перегрев, так как нередко вентилятор на радиаторе отказывается работать.

Плюсы и минусы есть везде, но в целом, двигатель 406 – это надежный агрегат, который заслужил доверие многих автомобилистов. Ко всему прочему, в магазинах широкий выбор запчастей для этих двигателей. В случае поломки какого-то узла или капитального ремонта двигателя, вы потратите не очень много средств. Если сравнивать с обслуживанием двигателей зарубежного производства.

Характеристики двигателя.

Все три модификации (ЗМЗ-4061.10, ЗМЗ-4062.10 и ЗМЗ-4063.10) имеют рабочий объем 2,3 литра. Только первый двигатель карбюраторный, рассчитан под 76-й бензин, второй – инжекторный, под 92-й бензин, а третий – карбюраторный, также под 92-й. Диаметр цилиндра и ход поршня во всех трех модификациях одинаковый – 92 и 86 миллиметров, соответственно. Различная мощность у двигателей, в зависимости от модификации. Например, двигатель Газель 4061.10 имеет мощность сто лошадиных сил, 4062.10 – 145 лошадиных сил, а 4063.10 – сто десять.

Применение инжекторной системы впрыска позволило поднять не только мощность, но и увеличить крутящий момент. Если на карбюраторном двигателе Газель, работающем на 76-м бензине, крутящий момент составляет 176 Нм, то на инжекторном варианте он уже равен 200 Нм. Соответственно, применение более мощного двигателя улучшает динамические характеристики автомобиля как с грузом, так и без. Это придает груженой Газели уверенность даже при прохождении подъемов.

Двигатель 406 – это, можно сказать, первый мотор, который работает под управлением электроники. Впервые в двигателе была применена электроника немецкой фирмы Bosch, причем, в большом количестве. Также, на Газелях внедрена двухконтурная система зажигания, с двумя катушками. Электронные блоки управления – отечественного производства (МИКАС, СОАТЭ).

Устройство двигателя ЗМЗ-406

1 – сливная пробка; 2 – масляный картер; 3 – выпускной коллектор; 4 – кронштейн опоры двигателя; 5 – кран слива охлаждающей жидости; 6 – водяной насос; 7 – датчик лампы перегрева охлаждающей жидкости; 8 – датчик указателя температуры охлаждающей жидкости; 9 – датчик темпера; 10 – термостат; 11 – датчик лампы аварийного давления масла; 12 – датчик указателя давления масла; 13 – шланг вентиляции картера; 14 – указатель (щуп) уровня масла; 15 – катушка зажигания; 16 – датчик фазы; 17 – теплоизоляционный экран.

Блок цилиндров отлит из серого чугуна. Между цилиндрами имеются каналы для охлаждающей жидкости. Цилиндры выполнены без вставных гильз. В нижней части блока находятся пять опор коренных подшипников коленчатого вала. Крышки коренных подшипников изготовлены из ковкого чугуна и крепятся к блоку двумя болтами. Крышки подшипников растачиваются совместно с блоком, поэтому их нельзя менять местами.

На всех крышках, кроме крышки третьего подшипника, выбиты их порядковые номера. Крышка третьего подшипника совместно с блоком обработана по торцам для установки полушайб упорного подшипника. К торцам блока болтами привернуты крышка цепи и сальникодержатель с манжетами коленвала. Снизу к блоку крепится масляный картер. Сверху на блоке установлена головка блока цилиндров, отлитая из алюминиевого сплава. В ней установлены впускные и выпускные клапаны. На каждый цилиндр установлены по четыре клапана, два впускных и два выпускных. Впускные клапаны расположены с правой стороны головки, а выпускные — с левой.

Привод клапанов осуществляется двумя распределительными валами через гидравлические толкатели. Применение гидротолкателей исключает необходимость регулировки зазоров в приводе клапанов, так как они автоматически компенсируют зазор между кулачками распределительных валов и стержнями клапанов. Снаружи на корпусе гидротолкателя имеется канавка и отверстие для подвода масла внутрь гидротолкателя из масляной магистрали.

Вид двигателя мод. 4062 с правой стороны.

1 – диск синхронизации; 2 – датчик частоты вращения и синхронизации; 3 – масляный фильтр; 4 – стартер; 5 – датчик детонации; 6 – трубка слива охлаждающей жидкости; 7 – датчик температуры воздуха; 8 – впускная труба; 9 – ресивер; 10 – катушка зажигания; 11 – регулятор холостого хода; 12 – дроссель; 13 – гидронатяжитель цепи; 14 – генератор.

Гидротолкатель имеет стальной корпус, внутри которого приварена направляющая втулка. Во втулке установлен компенсатор с поршнем. Компенсатор удерживается во втулке стопорным кольцом. Между компенсатором и поршнем установлена разжимная пружина. Поршень упирается в донышко корпуса гидротолкателя. Одновременно пружина поджимает корпус обратного шарикового клапана.

Когда кулачок распределительного вала не нажимает на гидротолкатель, пружина прижимает через поршень корпус гидротолкателя к цилиндрической части кулачка распределительного вала, а компенсатор — к стержню клапана, выбирая при этом зазоры в приводе клапанов. Шариковый клапан в этом положении открыт, и масло поступает в гидротолкатель. Как только кулачок распределительного вала повернется и нажмет на корпус толкателя, корпус опустится вниз и шариковый клапан закроется.

Масло, находящееся между поршнем и компенсатором, начинает работать как твердое тело. Гидротолкатель под действием кулачка распредвала движется вниз и открывает клапан. Когда кулачок, поворачиваясь, перестает давить на корпус гидротолкателя, он под действием пружины перемещается вверх, открывая шариковый клапан, и весь цикл повторяется снова.

Поперечный разрез двигателя мод. 4062

1 – масляный картер; 2 – приемник масляного насоса; 3 – масляный насос; 4 – привод масляного насоса; 5 – шестерня промежуточного вала; 6 – блок цилиндров; 7 – впускная труба; 8 – ресивер; 9 – распределительный вал впускных клапанов; 10 – впускной клапан; 11 – крышка клапанов; 12 – распределительный вал выпускных клапанов; 13 – указатель уровня масла; 14 – гидравлический толкатель клапана; 15 – наружная пружина клапана; 16 – направляющая втулка клапана; 17 – выпускной клапан; 18 – головка блока цилиндров; 19 – выпускной коллектор; 20 – поршень; 21 – поршневой палец; 22 – шатун; 23 – коленчатый вал; 24 – крышка шатуна; 25 – крышка коренного подшипника; 26 – сливная пробка; 27 – корпус толкателя; 28 – направляющая втулка; 29 – корпус компенсатора; 30 – стопорное кольцо; 31 – поршень компенсатора; 32 – шариковый клапан; 33 – пружина шарикового клапана; 34 – корпус шарикового клапана; 35 – разжимная пружина.

В головке блока с большим натягом установлены седла и направляющие втулки клапанов. В нижней части головки блока выполнены камеры сгорания, в верхней – расположены опоры распределительных валов. На опорах установлены алюминиевые крышки. Передняя крышка является общей для опор впускного и выпускного распределительных валов. В этой крышке установлены пластмассовые упорные фланцы, которые входят в проточки на шейках распределительных валов. Крышки растачиваются совместно с головкой блока, поэтому их нельзя менять местами. На всех крышках, кроме передней, выбиты порядковые номера.

Схема установки крышек распределительных валов.

Распределительные валы отлиты из чугуна. Профили кулачков впускного и выпускного валов одинаковые. Кулачки смещены на 1,0 мм относительно оси гидротолкателей, что при работе двигателя заставляет их вращаться. Это уменьшает износ поверхности гидротолкателя и делает его равномерным. Сверху головка блока закрыта крышкой, отлитой из алюминиевого сплава. Поршни также отлиты из алюминиевого сплава. На донышке поршня выполнены четыре углубления под клапаны, которые предотвращают удары поршня по клапанам при нарушении фаз газораспределения.

Для правильной установки поршня в цилиндр на боковой стенке у бобышки под поршневой палец отлита надпись: «Перед». Поршень устанавливают в цилиндр так, чтобы эта надпись была обращена к передней части двигателя. На каждом поршне установлены два компрессионных и одно маслосъемное кольца. Компрессионные кольца отлиты из чугуна. Бочкообразная рабочая поверхность верхнего кольца покрыта слоем пористого хрома, что улучшает приработку кольца.

Рабочая поверхность нижнего кольца покрыта слоем олова. На внутренней поверхности нижнего кольца имеется проточка. Кольцо должно устанавливаться на поршень этой проточкой вверх, к днищу поршня. Маслосъемное кольцо состоит из трех элементов: двух стальных дисков и расширителя. Поршень крепится к шатуну с помощью поршневого пальца «плавающего типа», т.е. палец не закреплен ни в поршне, ни в шатуне. От перемещения палец удерживается двумя пружинными стопорными кольцами, которые установлены в канавках бобышек поршней. Шатуны стальные кованые, со стержнем двутаврового сечения.

В верхнюю головку шатуна запрессована бронзовая втулка. Нижняя головка шатуна с крышкой, которая крепится двумя болтами. Гайки шатунных болтов имеют самостопорящуюся резьбу и поэтому дополнительно не стопорятся. Крышки шатунов обрабатываются совместно с шатуном, и поэтому их нельзя переставлять с одного шатуна на другой. На шатунах и крышках шатунов выбиты номера цилиндров. Для охлаждения днища поршня маслом в стержне шатуна и верхней головке выполнены отверстия. Масса поршней, собранных с шатунами, не должна отличаться более чем на 10 г для разных цилиндров.

В нижнюю головку шатуна устанавливают тонкостенные шатунные вкладыши. Коленчатый вал отлит из высокопрочного чугуна. Вал имеет восемь противовесов. От осевого перемещения его удерживают упорные полушайбы, установленные на средней шейке. К заднему концу коленчатого вала прикреплен маховик. В отверстие маховика вставлены распорная втулка и подшипник первичного вала коробки передач. На шатунах и крышках шатунов выбиты номера цилиндров. Для охлаждения днища поршня маслом в стержне шатуна и верхней головке выполнены отверстия. Масса поршней, собранных с шатунами, не должна отличаться более чем на 10 г для разных цилиндров.

В нижнюю головку шатуна устанавливают тонкостенные шатунные вкладыши. Коленчатый вал отлит из высокопрочного чугуна. Вал имеет восемь противовесов. От осевого перемещения его удерживают упорные полушайбы, установленные на средней шейке. К заднему концу коленчатого вала прикреплен маховик. В отверстие маховика вставлены распорная втулка и подшипник первичного вала коробки передач.

Ремонт и доработка двигателя ЗМЗ 406

406 двигатель пришёл на смену устаревшему силовому агрегат ЗМЗ 402. Это бензиновый мотор внутреннего сгорания. Выпускался мотор Заволжский моторный завод плоть до 2008 года. Поначалу силовой агрегат выпускался с целью установки на автомобили класса Газель 3302, но позже Горьковским заводом было принято решение монтировать 406 двигатель на транспортные средства Волга.

Технические характеристики и описание

Конструктивно простой и лёгкий в обслуживании 406 мотор являлся прекрасным силовым агрегатом. Увеличенная мощность и уменьшенное потребление горючего позволило силовому агрегату гармонично влиться в автомобили. Кроме транспортных средств Горьковского автозавода, монтировался движок 406 на УАЗ.

Первое поколение 406 двигателя имело карбюраторную систему впрыска, но с массовым приходом инжектора было принято решение усовершенствовать движок и адаптировать под распределительный впрыск.

Итак, рассмотрим, какие же имеет двигатель 406 технические характеристики:

Также, Заволжье выпускало форсированный двигатель — ЗМЗ 40620D. На многих транспортных средствах буква D означает, что силовой агрегат относиться к разряду дизелей, но в случае с нашими заводами ситуация другая — это обозначение мощности.

Рассмотрим, технические характеристики, которые имеет двигатель ЗМЗ 40620D:

Как видно, единственное различие — это количество лошадиных сил. Остальные показатели не изменяются.

Все автомобили комплектовались уже 5-ти ступенчатой механической коробкой передач. Устройство двигателя ЗМЗ 406 простое. В отличие от предшественника 402-го, на этом силовом агрегате устанавливалось два распределительных вала и 16 клапанов. Система зажигания, также была адаптирована. Ресурс мотора возрос до 250 000 км пробега, вместо 150 000 км.

Кроме стандартного мотора, также существует ряд модификаций. Модифицированный двигатель 406 и характеристики:

1. ЗМЗ 4061.10 — карбюраторный двигатель, СЖ 8 под 76-й бензин. Используется на Газелях.
2. ЗМЗ 4062.10 — инжекторный двигатель. Основная модификация, используется на Волгах и Газелях.
3. ЗМЗ 4063.10 — карбюраторный двигатель, СЖ 9.3 под 92-й бензин. Используется на Газелях.

Обслуживание

Схема обслуживания ЗМЗ 406 достаточно простая. Мотор, неприхотливый к расходным материалам. В силовой агрегат помещается 6 литров моторной масла, но для смены потребуется всего лишь 5-5,5 литра. Масляный фильтр подходит, как на Газель, так и на Волгу. Рекомендуемый интервал ТО составляет 15 000 км пробега. Но, для того, чтобы увеличить ресурс, рекомендуется проводить обслуживание на 12 000 км, если транспортное средство эксплуатируется на бензине, и спустя 10 тыс. км — для газа.

Карта технического обслуживания ничем не отличается от 406-го, и выглядит примерно так:

1. 1000-2500 км или ТО-0: замена масла и масляного фильтра.
2. 8000-10000 км — ТО-1: замена масла, масляного и воздушного фильтра, свечей зажигания, высоковольтных проводов, топливного топлива.
3. 25000 км — ТО-2: замена масла, масляного фильтра.
4. 40000 км — ТО-3: замена масла, масляного и воздушного фильтра, свечей зажигания, высоковольтных проводов, регулировка клапанов.
5. 55000 км — ТО-4: замена масла, масляного фильтра, топливного фильтра, замена цепи ГРМ и ремня генератора.
6. 70000 км — ТО-5 и последующие: замена масла и масляного фильтра. Каждые 20000 км меняется — топливный и воздушный фильтр, регулируются клапана. Каждые 50000 км пробега — замена цепи ГРМ.

При проведении планового технического обслуживания выполняется замена смазочной жидкости и фильтров. Каждые 65-70 тыс. км необходимо менять ремонтный комплект ГРМ. На ЗМЗ 4062 устанавливается цепь и башмак, а также ведущая и приводная звёздочки.

Каждое второе техническое обслуживание требует проверки систем, таких как клапанный механизм, состояние электронного блока управления силовым агрегатом, а также работоспособность датчиков. Регулировка клапанного механизма проводится спустя 50 000 км, или раньше по необходимости.

Зачастую к 70 000 выходят со строя гидрокомпенсаторы, которые нужно менять все вместе, поскольку неизвестно, когда со строя выйдут работоспособные. Смена прокладки клапанной крышки выполняется каждые 40 000 км пробега или при образовании течи с под неё.

В движок рекомендуется заливать полусинтетическое масло с маркировками 5W-30, 5W-40, 10W-30, 10W-40, 15W-40, 20W-40. Для смены масла понадобиться 5,4 литра, которые заливаются в силовой агрегат. Как показывает практика, большинство автомобилистов выполняют техническое обслуживание мотора самостоятельно.

Ремонт двигателя ЗМЗ 406

Ремонт двигателя Газель 3302 (Волга) рекомендуется проводить в автосервисе, но большинство автолюбителей делают этот процесс самостоятельно. Простота конструкции позволяет провести все работы, связанные с восстановлением движка 406 своими руками.

Особых неисправностей или проблем вследствие эксплуатации двигателя замечено не было. На некоторых моделях транспортных средств было замечено, что быстро выходили со строя форсунки. Эта проблема устраняется легко — заменой всех впрыскиваемых элементов. Цепь газораспределительного механизма может прослужить около 200 тыс. км, но бывает такое, что не выхаживает и 100 тыс. км, кому как повезёт.

Капитальный ремонт движка должен производиться спустя 250 000 км пробега, но при правильной эксплуатации и обслуживании, может случиться так, что мотор выдержит и 300 000 км. А вот если манера вождения «Аля» гонщик, то ресурс силового агрегата значительно снижается.

Ещё одной проблемой становятся родные заводские свечи ЗМЗ 406. Выход из ситуации простой — заменить свечи на произведённые компанией Бриск.

Капитальный ремонт мотора 406

Капиталка движка проходит в несколько этапов. Силовой агрегат подвергается разборке и диагностике неисправностей. Дальше, происходит процесс закупки запасных частей. Рассмотрим, основные позиции капитального ремонта мотора.

Диагностические операции

На данном этапе проводятся работы по определению твёрдости и толщины шеек коленвала, а также его ремонтопригодности. Так, если деталь можно отремонтировать, то определяется размер шеек и изделие отдаётся на последующую обработку. То же самое ждёт и блок цилиндров. Гильзы промеряются, и определяется ремонтный размер поршней.

Опрессовка ГБЦ ЗМЗ 406 — это процесс определения наличия трещин в корпусе. На головке закрываются все отверстия, кроме впускного для охлаждающей жидкости, в которое подаётся горячая вода или керосин. Далее, специалист смотрит, есть ли протеки и трещины. Если нет, то ГБЦ отправляется на ремонт, а если есть — то все дефекты необходимо заварить.

Поскольку деталь сделана с алюминия, то применяется аргонная сварка. В гаражных условия, для заделывания отверстий в корпусе силового агрегата, автомобилисты пользуются холодной сваркой.

Расточка

Блок цилиндров и коленчатый вал подвергаются расточке. Если цилиндры уже вышли с ремонтного размера, то устанавливаются гильзы стандартного диаметра 92 мм. Для блока цилиндров характерным становиться хонинговка — это один из процессов расточки цилиндров блока при помощи специального станка. Коленчатый вал растачивается на специальном агрегате, при помощи высоких оборотов и камня, который полирует шейки.

Работы по ГБЦ ЗМЗ 406

Головка блока цилиндров также поддаётся переборке. Так, зачастую меняются клапана, седла, сальники и манжеты. Неоднократно специалистам приходится заменять направляющие втулки клапанов.

На сегодняшний день, достаточно часто встречается замена распределительного вала. Это связано с тем, что качество деталей не высокое и шейки распредвалов быстро изнашиваются. Поэтому при проведении ремонта ГБЦ на эту деталь стоит обратить особое внимание. При необходимости рабочая поверхность головки блока шлифуется.

Сборка двигателя ЗМЗ 406

Сборочные операции проводятся на специальном стенде. Все детали устанавливаются в той же последовательности, что и разбирались. Так, замене, зачастую, поддаются масляный и водяной насос, устанавливается новый комплект прокладок.

Таким образом, восстанавливается ресурс мотора на 80%. Если считать это в километровом эквиваленте, то силовой агрегат сможет прослужить 180-200 тыс. км пробега, при нормальном техническом обслуживании.

Тюнинг ЗМЗ 406

Некоторые автомобилисты дорабатывают ЗМЗ 406, то есть проводят тюнинг. Существует два способа провести апгрейд. Первый — механическая доработка, второй — программная. Во втором случае, проводится перепрошивка электронного блока управления двигателем на понижение расхода или увеличения мощностных характеристик. В первом случае, потребуется механическое воздействие, чтобы добавить мощности.

Формирование

Автолюбителю придётся заменить распределительные валы, установить Т-образные клапаны, расточить камеру сгорания, смонтировать облегчённые поршни, шатуны и коленчатый вал. Также, потребуется полная адаптация головки блока цилиндров. Выход мощности составит около 200 лошадок, а вес мотора уменьшиться на 16 кг.

ЗМЗ 406 турбо или установка компрессора

Для монтажа компрессора придётся установить усиленный коленчатый вал и кованые поршни. Турбина Garrett 28, коллектор под неё, пайпинги, интеркулер, форсунки 630сс, выхлоп 76мм, ДАД+ДТВ, настройка на Январе. Турбирование ЗМЗ 406 позволит раскочегарить силовой агрегат до нереальных 300-400 лошадок.

При этом всем рекомендуется установить сток охлаждение мотора. Это поможет привести в норму рабочую температуру турбомотора. Отлично подойдёт комплект Брембо Е317, который рассчитан для установки на отечественные автомобили Волга.

Вывод

Ремонт и тюнинг двигателя ЗМЗ 406 можно проводить своими руками. Единственным нюансом становится расточка и хонинговка, для которых необходимо специальное оборудование. Сам мотор имеет высокие технические характеристики и необходимую мощность, поэтому пригодный для установки, как на Газель, так и на легковые транспортные средства класса Волга.