Система охлаждения ЗМЗ 406

Система охлаждения двигателя ЗМЗ 406 — это комплекс узлов и агрегатов, предназначенных для охлаждения силового агрегата транспортного средства, а также поддержания рабочей температуры.

Технические характеристики

Двигатель ЗМЗ 406 производства Заволжского моторного завода. Мотор устанавливался на различные модели автомобилей Горьковского автомобильного завода, но система охлаждения Газель 406, ничем не отличается от смонтированных на Соболе или Волге.

Двигатель с маркировкой ЗМЗ 406 обладает высокими техническими характеристиками, но как показывает практика, имеет конструктивный недостаток в области системы охлаждения — термостат. Но, о всём по порядку.

Схема системы охлаждения

Прежде, чем приступить непосредственно к рассмотрению деталей и улов, которые входят в систему охлаждения мотора стоит рассмотреть, схему устройства узла.

Схема устройства системы охлаждения автомобиля ЗМЗ 406

1 — сливной кран блока цилиндров двигателя; 2 — радиатор отопителя; 3 — кран отопителя; 4 — двигатель; 5 — дроссельный узел; 6 — термостат; 7 — датчик указателя температуры; 8 — датчик контрольной лампы перегрева охлаждающей жидкости;

9 — электровентилятор; 10 — датчик включения электровентилятора; 11 — радиатор двигателя; 12 — пробка расширительного бачка; 13 — расширительный бачок;

14 — пробка сливного отверстия радиатора; 15 — насос охлаждающей жидкости;

16 — основной клапан термостата; 17 — байпасный клапан термостата;

А — термостат закрыт; В — термостат открыт

Детали и запчасти: описание

Многие автолюбители знакомы с элементами охлаждающей системы моторов. Но, автомобилисты-новички не знают — из чего состоит этот узел и какое предназначение элементов, за что часто бывают, наказаны судьбой. Итак, разберём предназначение отдельных элементов системы охлаждения мотора ЗМЗ 406.

Термостат

Термостат — элемент системы охлаждения автомобиля, который отыгрывает роль клапана, который перенаправляет поток ОЖ, с малого на большой. Рабочая температура силового агрегата ЗМЗ 406 — 87 — 103 градуса Цельсия.

При прогреве автомобиля термостат находится в закрытом состоянии, что позволяет более быстро и эффективнее провести нагрев движка. После достижения температуры жидкости в 60-70 градусов, термостат открывается, и охлаждающая жидкость начинает циркулировать по большому кругу, проходя через радиатор.

Термостат, по праву может считаться наиболее ломающейся частью системы охлаждения автомобиля. Зачастую это связано с тем, что узел заклинивает, и мотор или перегревается, или не греется. Наиболее простое решение проблемы — заменить испорченную деталь.

А — термостат закрыт; В — термостат открыт

Водяной насос

Водяной насос или помпа обеспечивает циркуляцию охлаждающей жидкости по системе. Располагается деталь в блоке цилиндров и приводится в движение при помощи приводного ремня от коленчатого вала. Деталь имеет ресурс в 100 000 км пробега, но в связи с некачественными запасными частями может выходить со строя значительно раньше.

Радиатор и вентилятор

Радиатор и вентилятор системы ОЖ предназначены для обеспечения оптимального охлаждения двигателя. Сам по себе радиатор охлаждается при помощи встречного потока воздуха, но в летний период — этого не хватает, и в работу включается вентилятор.

Радиатор системы охлаждения на ЗМЗ 406 установленный алюминиевый с 3-х рядной системой для обеспечения максимального охлаждения жидкости. Вентилятор приводится в действие при помощи автоматического замыкания цепи с датчиком температуры расположенного на блоке цилиндров.

Если двигатель имеет инжектор, то в цепь работы датчик-вентилятор ещё включается и электронный блок управления двигателем. Датчик температуры охлаждающей жидкости становится причиной многих проблем связанным с работоспособностью мотора.

Патрубки и водяная рубашка

Патрубки отыгрывают роль проводящего и соединяющего звена между разными элементами системы ОЖ. Из-за их неисправности может возникнуть утечка охлаждающей жидкости, и мотор попросту начнёт перегреваться.

По водяной рубашке, в силовом агрегате циркулирует охлаждающая жидкость, где она поглощает тепло и выводит его на радиатор. Из-за пробоя этого элемента моет возникнуть гидроудар.

Связано это с эксплуатацией силового агрегата на воде, при которой возникает коррозия.

Вывод

Если судить, по отзывам автолюбителей, то система охлаждения ЗМЗ 406 считается одной из самых надёжных, что выпускал Заволжский завод. Система охлаждения Газель немного адаптирована, чтобы выдерживать большие нагрузки. А вот на Соболе, все было без изменений, так как на Волге.

К данной статье еще нет комментариев. Оставьте комментарий первым.

Материалы: http://avtodvigateli.com/marki/sistema-oxlazhdeniya-zmz-406.html

Буду краток, кто что не поймёт — спрашивайте в комментариях.

Вот система охлаждения ЗМЗ-406 (у 402 и аналогов почти идентичная)

Основная задача системы: поддерживать его температуру в определенном диапазоне, называемом рабочей температурой. При рабочей температуре мотор работает максимально эффективно и безопасно.

Если её немного упростить, в схематическом виде, . что бы было более понятен принцип работы

Помпа 12 закачивает ОЖ (охлаждающую жидкость) в блок цилиндров. Оттуда она выходит двумя путями

1) через отопитель салона 3 (отбор происходит в дальней части блока около 4-ого цилиндра) и после поступает опять в помпу через её нижний заборник.

2) Через головку блока в передней части двигателя и через термостат поступает в верхний заборник помпы.

Там же установлен термостат 4, который отправляет поток ОЖ или сразу в помпу (если жидкость холодная) или же через радиатор (если горячая). После радиатора поток поступает опять же в нижний заборник помпы.

Иногда, как и в нашем случае) отбор на отопитель делают не от 4-ого цилиндра в блока. а от торца головки блока (это улучшает циркуляции жидкости в блока). Ведь рабочая температура в двигателе — это как средняя температура по госпиталю, где она существенно ниже, а где то и зашкаливает. (понятие локального перегрева).

При эксплуатации в холодное время года с работающим отопителем данная схема работает как нужно, жидкость циркулирует по блоку, самое удалённое место в блоке охлаждается как за счёт различного диаметра отверстий в прокладке головки блока под проход ОЖ, так и за счёт забора ОЖ в отопитель (забор из Головки предпочтительней) и хорошей циркуляции.

А что происходит летом? Вы или вручную закрываете кран отопителя или же как в соболе это делает электрокран отопителя

И в итоге получаем следующую картину охлаждения. Летом. В самую жарищу…

первый цилиндр охлаждается отлично, второй хуже, третий ещё хуже, а в четвёртом имеем картину локального перегрева. Мало что туда поступает уже нагретая ОЖ, так ещё и циркуляция там минимальна… Из-за этого чаще всего и случаются проблемы с четвёртым цилиндром.

В современных двигателях применяют различные пути борьбы с таким перегревом. При аналогичных системах охлаждения.

1) циркуляция через радиатор продолжается в любое время года, просто отопитель с помошью заслонок направляет воздух мимо своего радиатора. Вариант неплох, с одной стороны и жидкость хоть немного охлаждается. с другой имеем лишне сопротивление для помпы при прокачке жидкости, опять же циркуляция есть. но далек от идеальной

2) кран отопителя закрывает радиатор отопителя и открывает ветвь перепуска жидкости в обход радиатора отопителя

Схематически это выглядит вот так:

Как видно циркуляция жидкости при закрытом кране отопителя даже улучшается (нет сопротивления радиатора отопителя для хода жидкости), а прогрев двигателя до рабочей температуры при схеме будет происходить гораздо быстрее.

Небольшой минус — радиатор, вентилятор радиатора и термостат должны работать исправно, причём радиатор и вентилятор — желателен запас по теплоотводу (помпа смешивает охлаждённую ОЖ после радиатора с перегретой идущей от четвёртого цилиндра). поэтому тут нужно или перестраховаться (радиатор должен быть как минимум отмыт, а электровентилятор желательно продублировать), как максимум в ветвь перепуска можно поставить второй небольшой радиатор (это для маньяков)

На Железном Дровосеке я реализовал вторую схему, организовав ветвь перепуска (в неё же врезал электрообогреватель 220В на зиму). Зимой эта ветвь прогревает двигатель перед запуском, летом — охлаждает

а вопрос теплоотдачи решил промывкой радиатора (он тут в итоге был оставлен тем что и был на машине, а был он судя по всему новым) плюс к штатной электромуфте расположенной на помпе добавил электовентилятор БОШ от донорской волги (потребовало переноса радиатора вперёд на несколько сантиметров и изготовления кронштейнов под электровентилятор). Причём электовентилятор запитал от "мозгов" (ЭБУ) двигателя с программируемой через бортовой компьютер температурой включения от датчика температуры ЭБУ, а электромуфту подключил к штатному датчику установленному в радиатор (с порогом включения 94-99 градусов). Дополнительно водителю вывел 2 кнопки принудительного включения обоих вентиляторов, со световой индикацией работы.

Про реализацию этой теории на практике. "в железе", будет в следующем бортовике!

С Вами был Serzhi , продолжение следует!

Comments 11

ну да поменять ток. на печках.

Вопрос по теме. Есть ли разница закрытого крана, или открыв его, улучшается ли охолождение двигателя. Мне посоветовали на 402 — ом напрямую печки пропустить шланг, для улучшения охолождения. (лето)

Сейчас по охлождению ситуация следующая, при движении температура держится четко 78 градусов. В пробках температура поднимается максимум до 92 градусов и включается вентилятор.

Откуда берутся трубки ОЖ для дроссельной заслонки?

На новых газелях сделан трехходовой кран — ОЖ идет либо в радиатор, либо мимо него, но не стоит, как раньше.

кстати, редуктор ГБО тоже можно врезать в ветвь подогревателя.

Я тут немного по изучал картинки, как на наших машинах устроена система охлаждения и пришла в голову мысль…а можно же сделать так:принудительно отключить кран отопителя, т.е. оставить его постоянно открытым, а заслонку забора воздуха перевести в закрытое положение(летний вариант) и тем самым у нас останется вся система отопления(охлаждения), и так будет решена проблема перегрева, я надеюсь!Зимой соответственно уже кран открыт, только надо приоткрывать заслонку и всё, будет как на современных машинах))))У меня кран уже пару лет как снят и летом проблем с подгоранием ног от горячего воздуха нет!Это я к тому, что бы не городить ещё один кран!Надеюсь понятно описал))))

С этим то конечно понятно, но в таком случае получается что свежего воздуха в машине не будет ( я имею в виду если ехать с закрытыми окнами) Означает что вентиляцию салона кастрируешь, а значит в пасмурную и дождливую погоду будут запотевать стекла, что тоже не есть гуд. А в целом идея хорошая, можно подумать над конструкцией корпуса печки.

У всего есть свои недостатки))))В пасмурную погоду как раз думаю нормально должно быть, приоткрыл заслонку и уже теплый воздух идёт.

• Editing history

Я тут немного по изучал картинки, как на наших машинах устроена система охлаждения и пришла в голову мысль…а можно же сделать так:принудительно отключить кран отопителя, т.е. оставить его постоянно открытым, а заслонку забора воздуха перевести в закрытое положение(летний вариант) и тем самым у нас останется вся система отопления(охлаждения), и так будет решена проблема перегрева, я надеюсь!Зимой соответственно уже кран открыт, только надо приоткрывать заслонку и всё, будет как на современных машинах))))У меня кран уже пару лет как снят и летом проблем с подгоранием ног от горячего воздуха нет!Это я к тому, что бы не городить ещё один кран!Надеюсь понятно описал))))

мне посоветовали в обход печки шланги соединить напрямую… типо циркуляция 4го лучше будет.

Соединил на прямую, отпишусь. еще не испытывал.

Конечно всё надо испытывать…кто если не мы!))))

Все правильно описано!, смотря на первое фото, необходимо подключить байпасный канал к сливному кранику блока и к помпе. В этом году буду делать у себя так на 412

Материалы: http://www.drive2.com/l/9545102/

Марка автомобилей ГАЗ известна во всем мире. В последние десятилетия в качестве силовой установки на основной продукции этого автомобильного гиганта устанавливается 406 двигатель производства Заволжского моторного завода. Конструкция этого силового агрегата отрабатывалась в течение нескольких лет. Начало было положено в конце прошлого века, именно тогда была сформулирована основная концепция ЗМЗ 406. Сегодня – это перспективный энергонасыщенный агрегат, способный развивать мощность до 150 л. с. (110 кВт).

Четырехцилиндровый двигатель с рядным расположением цилиндров, выполнен по классической схеме, характерной для силовых установок заволжского моторного завода, именно так можно начать характеристику 406 мотора. Рабочий объем составляет 2,28 л.

Камера сгорания отличается центральным расположением свечи зажигания. ГРМ ЗМЗ 406 выполнен довольно оригинально, что позволило компактно расположить основные элементы системы питания.

Частота вращения коленчатого вала при максимальной мощности составляет 5200 оборотов в минуту, а максимальный крутящий момент наблюдается при значительно меньших оборотах, которые составляют 4000 об. в мин. Минимальные обороты в районе 750-800 об/мин 406 двигатель поддерживает на холостом ходу.

В качестве прототипа для проекта был взят мотор от спортивного автомобиля «Сааб-900». Первые бензиновые двигатели ЗМЗ-406 появились в начале восьмидесятых годов прошлого столетия.

У ЗМЗ-406 есть некоторые особенности:

1. 1. Блок отлит из чугуна. Он, конечно, тяжелее алюминиевого, но использование этого металла позволяет отказаться от сменных гильз (цилиндров). В связи с этим жесткость конструкции увеличилась.
   2. В верхней части установлены два ГРМ ЗМЗ 406 (газораспределительные валы системы впуска-выпуска). Каждый из валов отвечает либо за впуск свежего заряда рабочей смеси, либо – за выпуск отработавших газов.
   3. В головке для каждого цилиндра имеются по четыре клапана. То есть на весь четырехцилиндровый установлено шестнадцать клапанов. Такое количество повышает эффективность продувки цилиндра при выпуске отработавших газов и увеличивает коэффициент наполнения цилиндров свежей рабочей смесью.
   4. Особое новшество было использовано впервые именно на этом силовом агрегате – гидронатяжитель цепи. Он позволил поддерживать оптимальное натяжение в приводе ГРМ ЗМЗ 406. Это техническое решение потом повторилось в десятках других конструкций. Но ГРМ ЗМЗ 406 был первенцем в отечественном двигателестроении, где это было применено.
   5. Для данного двигателя были продуманы опции по уменьшению хода поршня, которая составляет всего 86 мм, в то время как диаметр цилиндра – 92 мм. Такой подход позволил повысить степень сжатия до 9,3. Это весьма высокое значение. Но в теории ДВС утверждается, что с ростом степени сжатия растет и КПД силовой установки. Короткоходовое перемещение поршня способствует лучшему наполнению.
   6. Система охлаждения ЗМЗ 406 решена по традиционной схеме. Охлаждающая жидкость перемещается помпой ЗМЗ 406 через блок, головку блока и радиатор.
   7. Есть и особенность – использован плоский поликлиновой ремень, исключающий вероятность неожиданного обрыва.
   8. Термостат ЗМЗ 406 позволяет организовать циркуляцию по малому кругу в период прогрева мотора, а при достижении температуры прогрева термостат открывается, пуская охлаждающую жидкость по большому кругу.
   9. Шкив коленвала ЗМЗ 406 передает крутящий момент на вал помпы ЗМЗ 406, которая подает охлаждающую жидкость и в печку автомобиля, поддерживая в холодное время года оптимальный микроклимат в кабине.
   10. Датчик температуры охлаждающей жидкости помогает водителю вести постоянный контроль за температурой.
   11. Двигатель 406 не лишен и системы смазки. Шестеренчатым насосом моторное масло перемещается из поддона картера, под давлением подается на очистку, где в масляном фильтре ЗМЗ 406 удаляются примеси размером более 40 мкм. Очищенное масло принудительно подается в каналы коленчатого вала ЗМЗ 406, движутся внутри коренных и шатунных шеек, обеспечивая стабильную смазку в этих узлах, испытывающих громадные знакопеременные нагрузки. Часть масла под давлением движется и дальше, смазывая поршневой палец. Потом же масло попадает и на поверхность поршня. Поршень взаимодействует с зеркалом цилиндра двигателя ЗМЗ 406 посредством масляной пленки, образующейся в зоне контакта.

В течение первого десятилетия выпуска ЗМЗ 406 двигатель карбюратор отвечал за приготовление рабочей смеси. Сейчас же выпускается инжекторная модификация этого мотора.

Использование инжектора облегчила запуск, улучшила приемистость и снизила расход топлива. В чем же здесь причина?

Из теории ДВС известно, что повышение производительности карбюратора зависит от частоты вращения коленчатого вала. Повышение расхода горючей смеси идет по мере нарастания этого показателя. Резкое нажатие на педаль акселератора приводит к тому, что в карбюраторе ЗМЗ 406 увеличивается относительное содержание паров бензина. Коэффициент избытка воздуха несколько снижается, что ведет к росту крутящего момента и повышению частоты вращения коленчатого вала.

Двигатель ЗМЗ 406 инжектор работает несколько иначе. Здесь помогает микропроцессор, который четко реагирует на положение педали управления. При необходимости повышения оборотов и легком нажатии на педаль осуществляется впрыск большего количества топлива в цилиндр. Временной промежуток между нагрузкой и ее коррекцией в любом инжекторном двигателе сокращается в несколько раз. Это повышает приемистость, позволяет улучшить динамику Газели или Волги (в зависимости на каком автомобиле установлен ЗМЗ 406 инжектор).

Главной причиной высокой работоспособности инжекторной системы по сравнению с карбюраторной является отсутствие жиклеров, которые регулярно забиваются.

Это вело к необходимости периодической продувки, а часто и механической прочистки отверстий малого диаметра. Конечно, если в дороге инжекторная система откажет, то самостоятельно её починить сумеет не каждый водитель.

Тюнинг ЗМЗ 406 – это способ изменить выходные данные. Очень многие водители ищут пути повышения показателей своих автомобилей.

Кого-то не устраивает имеющаяся мощность, других смущает прожорливость мотора, третьи просто желают отличиться, выбирая ту или иную опцию, которую хотят оптимизировать.

Первое, чем занимаются специалисты по силовым установкам – это повышение мощности:

1. Можно просто расточить цилиндр и использовать поршни большего диаметра. Но этот путь чреват снижением прочности блока.
2. Чаще идут другим путем – форсируют увеличивая подачу воздуха за счет турбин с механическим приводом или используя турбонаддув.

Первый путь проще, но следует учесть, что требуется создать механизм с высоким передаточным отношением – обороты турбины находятся на уровне 10-15 тысяч оборотов в минуту. Такой привод, форсируя мотор, создавая тюнинг ЗМЗ 406, выполнить трудно. Чаще идут по пути использования турбокомпрессора.

Турбокомпрессор для работы использует энергию отработавшего газа. ЗМЗ 406 турбо на выхлопной части устанавливается вход для газа в систему турбонаддува. На одном валу с турбиной имеется и компрессор, который нагнетает чистый заряд воздуха в цилиндры двигателя ЗМЗ 406. Наполнение растет. Пропорционально увеличивается цикловая подача топлива, что ведет к увеличению количества рабочей смеси в цилиндре, а, соответственно, растет и давление газов, что ведет к росту крутящего момента. Далее растет и мощность.

В теории ДВС изложено, что рост мощности при турбонаддуве сопровождается и снижением удельного расхода топлива. ЗМЗ 406 тюнинг таким способом позволяет улучшить не только динамику авто, но и улучшить его экономичность.

В восьмидесятые годы прошлого столетия прорабатывалось еще одно направление наддува – это динамический наддув, суть которого сводилась к подбору параметров впускной системы так, чтобы частота пульсаций потока воздуха на впуске соответствовала резонансной частоте самой системы.

Предлагались математические модели, позволяющие рассчитать оптимальные диаметры и длины системы впуска. Ряд специалистов устанавливали и механические резонаторы, которые посредством специальных мембран передавали импульсы из системы выпуска в систему впуска. Такой путь позволяет не изменять двигатель 406 кардинально, но в то же время добиваться повышения мощности и снижение удельного расхода топлива.

Двигатель ЗМЗ 406 можно доработать и проще. Достаточно отшлифовать впускные и выпускные каналы в системе питания. Эта оптимизация при комбинации двигатель ГАЗель 406 позволяет добиться улучшения динамики. Комбинация же ЗМЗ 406 на УАЗ со шлифованными каналами приятно удивит пользователя, автомобиль приятно напомнит энергонасыщенную легковушку.

Погоня за повышением мощности у некоторых автомобилистов сводится только к переделке двигателя ЗМЗ 406. Но не все переделки хороши. А некоторые вредны, в этом и заключается тюнинг наоборот или антитюнинг:

1. В интернете ходят слухи, что повысить мощность двигателя можно, уменьшив массу маховика. При этом авторы упирают на то, что маховик отбирает мощность и увеличивает вес двигателя. На самом деле маховик накапливает энергию, которую этот двигатель получает в такте «рабочий ход» для совершения остальных циклов в четырехтактном двигателе. При увеличении числа цилиндров относительная масса маховика уменьшается, но это происходит из-за изменения числа рабочих ходов за один оборот коленвала, так как в работе участвуют большее количество поршней. В идеале, если довести количество рабочих цилиндров до бесконечности, то маховик вообще не понадобится.
2. Есть специалисты, которые рекомендуют ставить завихрители воздуха во впускной системе. Но такие спецы не понимают, что при движении потока воздуха наблюдается турбулентный режим течения. Турбулентность по определению – это движение с вихревым потоком, что более 150 лет назад доказал Бернулли. Лишние помехи только сократят объем заряда воздуха и уменьшат мощность, что скажется и на экономичности двигателя.
3. В последнее время появились и идеи подогревать воздух на впуске – мол, двигатель 406 инжектор прибавит в мощности. Но это неверно. Плотность заряда воздуха при нагревании и неизменном давлении снижается. Следовательно, снижается и его общее количество. А это ведет к тому, что падает давление при сгорании смеси, мощность вместо роста падает.
4. Еще встречаются авторы, которые уже более сорока лет твердят о том, что во впускной тракт ЗМЗ 406 инжектор следует подавать капельками воду. Но вспомним, что конструкторы ищут пути разделить топливо и воду, чтобы процесс горения шел интенсивнее. Вода, попадая внутрь цилиндра при высокой температуре, начнет вызывать интенсивную коррозию. При сгорании топлива в отработавшем газе имеется окись углерода и водяной пар. Те, кто эксплуатирует моторы довольно давно, знают, что двигатель ЗМЗ 406 не нуждается в использовании путей ухудшающих его надежность.
5. Еще появлялась группа «специалистов», которые рекомендуют оптимизировать двигатель заменой гидронатяжителя цепи. Они ратуют за установку электронатяжителя, при этом схему порочного устройства у них следует выкупать за немалые деньги. Это уже абсурд – платить за то, чтобы угробить силовую установку.

Поэтому, слушая советы разных специалистов, следует помнить, что конструкторы на ЗМЗ разбираются в своем деле гораздо лучше обывателей. Они не зря отказываются от многих идей, которые испортят двигатель.

Современный двигатель Заволжского моторного завода 406-й модели устанавливается на легковые автомобили ГАЗ-3110 «Волга» и грузовые Газели 3302.

Моторный и автомобильный заводы нижегородской области проводят постоянный мониторинг своей продукции, собирают информацию об эксплуатации произведенной техники.

Конечно, иногда возникают определенные конфликтные ситуации.

Они связаны с тем, что водители обращаются по вопросам:

• троит двигатель Газель;
• не видны метки ГРМ;
• отказывают форсунки;
• выходит из строя помпа;
• стучит ЗМЗ поршневая;
• подтекает масляный фильтр;
• нестабильно работает термостат;
• не выдерживаются основные технические характеристики и другие.

Производители всегда стараются оказать помощь через свои сервисные центры, которые разбросаны по всей России и СНГ.

Материалы: http://dvigatels.ru/russia/zmz406.html