Двигатель ЗМЗ-406

Двигатель ЗМЗ-406

ЗМЗ-406 — линейка рядных 4-цилиндровых 16-клапанных бензиновых автомобильных двигателей внутреннего сгорания производства ОАО «Заволжский моторный завод». Двигатель ЗМЗ-406 первоначально проектировался для установки на перспективную модель ГАЗ-3105. Первые прототипы двигателя появились в 1993 году, начало мелкосерийной сборки в 1996 году, выход на главный конвейер в 1997 году.

Двигатель изначально создавался под современные системы питания и зажигания, управляемые микропроцессором; карбюраторные варианты появились позже (инжекторная версия — ЗМЗ-4062.10, карбюраторные — ЗМЗ-4061.10 и 4063.10). Впервые в российском двигателестроении в конструкции ЗМЗ-406 были применены: 4 клапана на цилиндр, гидротолкатели, 2-ступенчатый цепной привод 2 распредвалов, электронная система управления впрыском топлива и зажиганием.

Технические характеристики

* — для двигателя ЗМЗ 4061.10
** — для двигателя ЗМЗ 4063.10

Модификации ДВС 3M3-406

• 3M3-4062.10 – инжекторный мотор под бензин АИ-92. Обладает степенью сжатия – 9,3. Мощность – 150 л.с. Для легковых автомобилей и микроавтобусов ГАЗ 31054 комплектации Люкс; ГАЗ 3102 (1996 – 2008 гг).
• 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 ГАЗ 3302, 33023, 2705, 3221, 32213, 322132, 32214, СемАР 3234, Рута, Богдан и Дельфин. Снижена до 8 степень сжатия под бензин А-76. Мощность – 110 л.с.
• 3M3-4061.10 – карбюраторный двигатель для лёгкого коммерческого транспорта ГАЗ 3302, 33023, 2705, 3221. Снижена до 8 степень сжатия под бензин А-76. Мощность — 100 л.с.

Распространенные неисправности и эксплуатация

• Чаще всего владельцы жалуются на капризные карбюраторные версии;
• Низкой надежностью обладает цепь ГРМ (при обрыве клапана не гнет);
• Много проблем доставляет система зажигания, чаще всего — катушки;
• Гидрокомпенсаторы обычно служат не более 50 000 км, а затем начинают стучать;
• Быстро залегают маслосъемные кольца и начинается масложор.

Карбюраторный 406-й мотор менее экономичен из-за невозможности точной регулировки подачи бензина. Более точно отрегулировать количество топлива практически невозможно, что отражается на показателях мощности и расхода горючего.

Инжектор заметно превосходит карбюраторный аналог по надежности, экономичности и мощности. Одним из основных положительных качеств инжекторов можно отметить отсутствие необходимости производить обязательные регулировки мотора. Система питания здесь не подвержена засорению, жиклеры отсутствуют, топливо в точном количестве поступает непосредственно в цилиндры.

Двигатели модели ЗМЗ-4061.10 и 4063.10 (вид слева):
1 — сливная пробка; 2 — масляный картер; 3 — выпускной коллектор; 4 — кронштейн опоры двигателя; 5 — кран слива охлаждающей жидкости; 6 — водяной насос; 7 — датчик аварийной температуры охлаждающей жидкости; 8 — датчик указателя температуры охлаждающей жидкости; 9 — датчик температурного состояния двигателя; 10 — корпус термостата; 11 — датчик аварийного давления масла; 12 — датчик указателя давления масла; 13 — указатель (щуп) уровня масла; 14 — катушка зажигания.
Двигатели модели ЗМЗ-4061.10 и 4063.10 (вид справа):
1 — диск синхронизации; 2 — датчик синхронизации; 3 — масляный фильтр; 4 — стартер; 5 — датчик детонации; 6 — трубка слива охлаждающей жидкости из отопителя; 7 — впускная труба; 8 — гидронатяжитель цепи; 9 — генератор; 10 — ремень генератора; 11 — шкив водяного насоса; 12 — натяжной ролик; 13 — бензонасос.
Поперечный разрез ЗМЗ-4061.10 и 4063.10:
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 — патрубки вентиляции; 9 — распределительный вал впускных клапанов; 10 — впускной клапан; 11 — крышка клапанов; 12 — распределительный вал выпускных клапанов; 13 — указатель (щуп) уровня масла; 14 — гидротолкатель 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.

Технические характеристики двигателя ЗМЗ 406

Параметры двигателя ЗМЗ 406 даны в таблице ниже.

Внимание! Система питания двигателя внутреннего сгорания ЗМЗ 406 впоследствии была заменена на карбюраторное. Подобная смена помогла увеличить мощность силового агрегата до 145 лошадок.

Приведенные выше технические характеристики движка могут разниться, потому что выпускалось несколько модификаций мотора. Производитель изготавливал базовую версию и модернизированную. По мощности и количеству потребляемого горючего, а также некоторым другим параметрам эти ДВС отличались сильно.

Расход масла у такого двигателя доходил до 100 грамм на 10 000 километров. Однако, если случались поломки или высыхали сальники и прокладки, то течь смазывающего средства увеличивалась, автомобиль начинал есть много масла.

Максимальный крутящий момент у этого движка наблюдается на довольно малых оборотах. Около 4000 оборотов в минуту давали максимальный крутящий момент в 200 Нм, когда максимум на который был способен раскрутиться коленвал составлял 5200 об/мин.

800 оборотов в минуту двигатель внутреннего сгорания поддерживал на холостом ходу.

Увеличение мощности двигателя ЗМЗ 406

Как бы много не было под капотом машины лошадей, их всегда бывает недостаточно. Хотя мощность инжекторного мотора ЗМЗ 406 по техническому паспорту составляет 145 л. с., этого бывает достаточно не всем автовладельцам.

Про увеличение мощности двигателя ЗМЗ 406 с инжектором мы сегодня расскажем.

Машины на которых установлен 406 двигатель, обычно отличаются большой массой, следовательно, чтобы обеспечить хорошую динамику, они нуждаются в подходящем силовом агрегате.

Какие существуют способы увеличения мощности инжектора ЗМЗ-406?

Увеличение мощности двигателя ЗМЗ 406

Максимальной расточкой цилиндров, можно только нанести вред силовому агрегату и уменьшить его ресурс.

В целом полная переборка двигателя и установка поршней имеющих меньший вес и облегченного коленвала является дорогим удовольствием. Конечно, наиболее оптимальным вариантом является установка на мотор турбины.

По сравнению с другими способами увеличения мощности, турбина наносит меньше вреда силовому агрегату.

При использовании ее на ЗМЗ-406, можно будет увеличить мощность двигателя до 200 л.с. Кроме того, сегодня встречаются разные виду турбокомпрессоры, которые отличаются простотой установки и не нуждаются в особом внимании со стороны автовладельцев.

Механический наддув ЗМЗ-406

Увеличение мощности двигателя ЗМЗ 406 механическим наддувом.

Все разновидности компрессоров могут быть условно разделены на 2 больших группы: с механическим наддувом и турбонаддувом. Оба этих типа обладают своими плюсами и минусами, также у них есть свои поклонники и противники.

Каким же типом компрессора лучше всего пользоваться для двигателя ЗМЗ-406? И вообще что собой представляет механический наддув?

Принцип работы механического наддува достаточно прост. Его конструкция напоминает масляный насос. Он состоит из двух осей, на которых располагаются шестерни с зубьями в зацеплении.

По аналогии с масляным насосом ЗМЗ-406, которым создается давление в системе смазки, компрессором создается давление воздуха. В движение компрессор приводится коленчатым валом мотора.

Механический наддув имеет несколько недостатков. Самый главный заключается в значительном уменьшении КПД из-за использования коленчатого вала для привода компрессора, что приводит к росту нагрузки на двигатель.

Из-за высокого давления после компрессора, увеличивается вероятность просачивания воздуха обратно. Чтобы этого не происходило, применяют многоступенчатую подачу воздуха несколькими насосами, установленными один за другим. Однако это приводит к усложнению и удорожанию конструкции.

Турбонаддув ЗМЗ-406

Увеличение мощности двигателя ЗМЗ 406 тупбонаддувом. Лучшие показатели для инжектора ЗМЗ-406 показывает турбонаддув.

В нем нет никакого ременного привода от коленвала, а его конструкция намного надежнее, дешевле и неприхотливее.

Принцип работы турбонаддува предельно прост: внутри выпускного коллектора имеется крыльчатка, приводимая в движение выхлопными газами, причем, количество оборотов турбины может превышать больше 200 тысяч.

Турбина и нагнетатель воздуха располагаются на одной оси вместе с крыльчаткой, внутри выпускного коллектора.

То есть инжекторному двигателю не нужно тратить силы на раскрутку компрессора, благодаря чему его КПД не уменьшается а, наоборот, растет.

Однако турбонаддув, также имеет несколько минусов, хотя, они не столь существенны.

• Первый заключается в низкой эффективности на низких оборотах. Это можно объяснить тем, что при малых оборотах выходит меньше выхлопных газов. Компрессор начинает работать на полную мощь, при высоких оборотах силового агрегата.
• Второй минус, который нужно отметить это так называемый эффект «турбоямы». Между нажатием на газ и началом полноценной работы компрессора проходит определенный промежуток времени, но конструкторы постоянно стремятся к уменьшению этого времени, путем снижения веса узлов турбины.

Про увеличение мощности двигателя ЗМЗ 406 с инжектором мы рассказали, удачи на дорогах!

Советы при замене масла

Производить замену масла удобнее всего на смотровой яме или эстакаде.

Не допускается работа двигателя при открытой маслозаливной горловине, так как это является причиной попадания в двигатель неочищенного воздуха и как следствие повышает износ деталей двигателя.

После остановки мотора проверку уровня масла необходимо проверять через 10-15 минут, чтобы дать маслу стечь в поддон двигателя. Наряду с этим проверка уровня смазки в двигателе осуществляется на машине, стоящей на горизонтальной плоскости.

Из инструмента для замены масла понадобится: гаечный ключ или трещотка с головкой на «24»; приспособа для снятия масляного фильтра; тара для отработки; перчатки; подстилка на землю; ветошь; новый фильтр и новое масло.

Подходящие комплектующие: масло моторное синтетическое Shell «Helix Ultra 5W-40» 550021556 объем 4л. Цена такой канистры около 2300 рублей. Оригинальный масляный фильтр для двигателя 2101С-1012005-НК-2 «КОЛАН» арт. 2101C1012005HK2 стоимостью — 300 руб. Аналоги: BIG Filter GB1173 – 285 рублей, Finwhale LF110 – 250 рублей.

Цены актуальны на лето 2017-го года для Москвы и области.

Рекомендуем вам почитать дополнительную информацию о промывочных маслах, которые целесообразно использовать при замене основного моторного масла в двигателе.

Популярные вопросы при замене масла на Газель 406:

Меняем масло на Газель 406. Прогреваем двигатель до рабочей температуры и загоняем автомобиль на смотровую яму. Откручиваем пробку горловины заливного отверстия.

Находим пробку сливного отверстия, вот здесь она, откручиваем, чтобы сдвинуть с мертвой точки, нужен ключ, она часто прикипает.

Когда начала крутиться хорошо, убираем ключ, подставляем тару для отработки и докручиваем вручную.

Сливаем, идет масло.

Закручиваем пробку на место.

Откручиваем масляный фильтр, сейчас и отсюда польется масло.

Сейчас нужно подготовить новый фильтр, наливаем в него масло и смазываем уплотнительную резинку.

Протираем тряпкой посадочное место и прикручиваем новый фильтр.

Вставляем лейку и заливное отверстие, наливаем масло.

Замеряем уровень масла.

Закрываем пробку и даем двигателю немного поработать, чтобы жидкость распределилась. Все, фильтр и масло мы поменяли.

Тюнинг ЗМЗ 406: безумие или необходимость?

ЗМЗ 406 пришел на замену морально устаревшему. нижневальному 8-клапанному ЗМЗ-402. Устанавливался на ряд автомобилей ГАЗ (Волга, Газель и их модификации). Мощность двигателя варьируется от 131 до 150 л.с. На автомобиле Волга мощность составляет 131 л.с, которые позволяют разгоняться до первый “сотни” за 13.5 секунд. Но эти показатели были, когда автомобиль был молод, в реальности все несколько хуже. Отсюда исходит необходимость повышения мощности, о чем далее будет речь.

Бюджет

Тюнинг двигателя можно разделить на несколько вариантов: чип-тюнинг, вмешательство в конструкцию мотора и комплексный тюнинг.

Чип-тюнинг

Коротко о том, как происходит процесс управления двигателем, для дальнейшего понимания чип-тюнинг в целом. Основной датчик здесь положения коленчатого вала, показания которого определяют момент зажигания. Через впускной тракт поступает воздух, количество которого считывается датчиком массового расхода, который подает необходимую информацию на ЭБУ. На основе показателей оборотов двигателя и количества воздуха, ЭБУ выбирает режим, при котором уже прописано необходимое соотношение топливно-воздушной смеси, время открытия форсунки, время, при котором форсунка открыта и момент открытия. Показатели из ДМРВ учитываются только до 4000 оборотов, после ЭБУ пользуется Базовым цикловом наполнении (заранее прописанная таблица), иначе называется топливной картой. БЦН же зависит от многих факторов, в частности это качество исполнения головки блока цилиндров, клапанов и седел, форма распредвалов, впуска и выпуска.

Качество литья ЗМЗ-406 не самое лучшее, углы установки зажигания постоянно “гуляют”, а значит и наполнение цилиндров становится неравномерным. Отсюда итог: зачастую, прописанный заводом БЦН не соответствует реальному положению вещей, то есть потенциал двигателя “зарыт” обеднением или переобогащением смеси, соответственно динамика падает, а расход топлива возрастает. Бывает так, что характеристика одних и тех же датчиков крайне отличается, из-за чего эти моторы, в заводском состоянии, могут ехать по-разному.

Вывод: если настроить ЭБУ, проще говоря, произвести чип-тюнинг, то как минимум, получится раскрыть потенциал двигателя, не вмешиваясь в его конструкцию. Реально получается, что мощность двигателя вырастает до 15%, а на разгоне вы выигрываете 1.5-2 секунды. При номинальной мощности 131 л.с, после прошивки получалось 145 сил.

Тюнинг железа

После чип-тюнинга не спешите устанавливать дорогие блестящие железки. Специфика отечественных моторов состоит в том, что приходится исправлять заводские дефекты литья, где то расточить, отполировать и так далее. 80% дефектов кроется в ГБЦ, собственно с чего и советую начать тюнинг. Если заглянуть во впускной и выпускной тракт, то увидите, что диаметр каналов отличается, прилегание плоскостей неравномерное, даже камера сгорания в объеме отличается друг от друга.

Для устранения дефектов нужно отполировать впускные и выпускные каналы, убрать раковины и ступеньки, а также снять 0,5мм с плоскости головки, чтобы наверняка камеры сгорания были равномерны. Пружины клапанов установлены от 2108, они изрядно просаживаются, особенно это ощущается после 5500 оборотов. Рекомендую ставить те же пружины, только усиленные. Клапана устанавливаем новые, под эти клапана прирезаются седла, обеспечивается максимальная герметизация. В итоге, рабочие обороты возрастают до 7000, а значит и мощность возрастает.

Новый ресивер

Заводской ресивер имеет длинные каналы и малый объем, что обеспечивает максимальный крутящий момент лишь до средних оборотов. Для ЗМЗ-406 существует ресивер фирмы Passik, объемом 3.8 литра с уменьшенной длинной каналов и “дудками”. Короткие каналы обеспечивают стабильную мощность на средних и высоких оборотах, значит у нас пропадают “низы”, но благодаря дудкам, которые сглаживают резонанс, мы получаем оптимальное наполнение цилиндров и стабильный крутящий момент во всем диапазоне оборотов.

Выпускная система

Штатная выхлопная система — “чудо” инженерной мысли. Родной резонатор спроектирован таким образом, что при оборотах коленвала 4000-4500, мы получаем дикий резонанс и разряжение, что выхлопные газы оказывают колоссальное давление на цилиндры двигателя, да и пропускная способность выхлопа падает из-за пятка внутри резонатора, из-за которой все и происходит. Пятак можно выбить и уже получить прирост мощности, не вкладывая денег. Особого смысла устанавливать прямоточный выхлопа нет, так как штатной пропускной способности, после манипуляций с резонатором, будет достаточно.

Маховик

Маховик здесь тяжелый, его вес около 14,5 килограмм. Много лет практикуется облегчение маховика до 10 кг, при этом холостой ход остается стабильный, маховик, при этом, не теряет в жесткости, а двигателю легче крутится.

Некоторые моменты

• свечи зажигания высокого качества (Denso)
• высоковольтные провода с нулевым сопротивлением
• катушка зажигания BOSCH
• новый комплект ГРМ для обеспечения четкой работы двигателя
• масло 5W40
• вентилятор радиатора увеличенный
• маслоуловитель универсальный, для предотвращения загрязнения впускной системы им цилиндров.

Итоги

Исходя из вышеизложенного выясняется, что тюнинг ЗМЗ-406 начинается с исправления ошибок инженеров и сборщиков ГАЗа, после чего оказывается, что потенциал мотора несколько другой, чем изначально кажется.

Норма расхода: какие цифры заверил производитель?

Линейка силовых агрегатов «Волга» включает в себя пять различных сборок с рабочим объёмом от 2.3 до 2.5 литров. Наиболее популярными стали версии авто с легендарным 402-м движком, которым оснащали не только автомобили семейства «Волга», но и семейства «Газель», микроавтобусы «Латвия». Мощность двигателя составляет 100 лошадиных сил, что позволяет транспортному средству развивать скорость 100 км/ч за 15 секунд. Для того времени это был действительно выдающийся показатель. Спустя некоторое время ГАЗ-3110 стали комплектовать инжекторным ЗМЗ-406.

Официальная норма расхода топлива в городском/загородном цикле:

• ЗМЗ-402 — 13/9 литров;
• ЗМЗ-4021 – 12/8 литров;
• ЗМЗ-406 – 11.5/7.5 литров.

ЗМЗ-4021 характеризуется меньшей мощностью – 90 лошадиных сил. За счет технических преобразований 2.4-литровый мотор стал потреблять меньшее количество бензина, однако официальная норма всё также была на довольно высоком уровне, что не устраивало многих отечественных водителей. Турбодизельные силовые агрегаты ГАЗ-560 и ГАЗ-5601, выпускаемые по лицензии «Stery», были менее популярными. Недоверие людей к качеству дизтоплива наложило свой отпечаток на количестве продаж модификаций ГАЗ-3110 с дизелем под капотом. За счет небольшого уровня потребления солярки – 8 литров по городу, небольшой спрос на них всё же был.

Преимущества установки двигателя 406

На автомобиле Волга, модель 31105 установлен инжекторный двигатель 406. На данный момент, такой автомобиль считается достаточно прочным и впечатляет по своим техническим характеристикам. А все это благодаря двигателю. Двигатель 406 пришел на смену 402 типу. К сожалению, тот постоянно перегревался, что выводило его из строя. 406 мотор способен быстрее набирать обороты, работает исправно даже в жаркое время года.

Готовый к установке на газ 31105 инжекторный мотор ЗМЗ 406

Двигатель способен сохранять все данные о неисправностях. Получить их можно при помощи специального тестера. Сделать это можно в сервисе. Однако, такая процедура стоит немало. При отключении аккумулятора, все данные стираются.

Можно сделать вывод, что ГАЗ 31105 именно с 406 двигателем прослужит достаточно долго верой и правдой. Не стоит менять его на мотор Крайслера в случае поломки. Он будет гораздо чаще выходить из строя и жечь гораздо больше бензина. Если произошла какая-то неисправность, то лучше вновь приобрести инжекторный двигатель 406.

По отзывам покупателей, автомобиль с таким двигателем достаточно шустро работает, не ломается, устойчив и в жару и в холод. Популярность Волги не угасает с годами, так как здесь речь именно о надежности. Так что если предстоит выбирать такой автомобиль, первым делом нужно посмотреть на тип двигателя. Если в автомобиле установлен 406 движок, то можно смело отправляться в сервис, чтобы проверить его на исправность.