Двигатель змз-409, LifeGaz

В этой статье вы найдёте:

В 2001 году Заволжским моторным заводом начат выпуск ЗМЗ 409. Это двигатель для практически всей современной линейки автомобилей Ульяновского автомобильного завода. Мотор является последователем двигателя ЗМЗ 406, хотя его нельзя рассматривать как эволюционный шаг. Скорее, правильно отнести его к параллельной ветке развития этой линейки двигателей ЗМЗ. В то же время, ряд решений, которые на впрысковом первенце проявили себя не с лучшей стороны, были доработаны. Двигатель имеет множество модификаций и постоянно модернизируется.

Конструкция и особенности

Уже на начальных этапах проектных работ над новым для тогда еще советской школы двигателестроения мотором ЗМЗ 406 было понятно, что получить мотор, который будет одинаково хорош для всех машин, не получится. Но это была цель, к которой стоило стремиться. Именно поэтому в новинку сразу закладывался очень серьезный потенциал не только для его совершенствования, но и для создания на его базе моторов для более тяжелых машин, требующих большого момента уже с самых низких оборотов, чего базовый четыреста шестой, будучи достаточно быстроходным, обеспечить уже не мог. Эта особенность дала возможность разработки двигателей ЗМЗ 405 и ЗМЗ 409 с увеличенными рабочими объемами.

Как и его предшественник, ЗМЗ 409 имеет шатровую камеру сгорания со свечами в центральной части, четыре клапана на цилиндр и микропроцессорное управление зажиганием и впрыском топлива. Бензин А92, степень сжатия — 9.

Головка блока из алюминиевого сплава, литая с запрессованными направляющими клапанов и чугунными жаропрочными седлами. Изначально головка всего семейства 406, 405, 409 была единой. Однако при модернизации двигателя до норм ЕВРО 3 она претерпела ряд изменений, и от унификации пришлось отказаться. Обновленная головка блока ЗМЗ 409 стала легче на 1,3 кг, в ней отсутствуют каналы холостого хода. В свою очередь, дроссель стал электронноуправляемым. Ушли в прошлое: регулятор холостого хода со своим каналом, дроссельный патрубок и датчик положения дроссельной заслонки. Отпала необходимость в подогреве корпуса дросселя, соответственно, убрали и патрубки, подводившие к дросселю охлаждающую жидкость. У переднего края головки появились дополнительные крепежные отверстия для передней крышки мотора.

Клапанный механизм имеет гидравлические компенсаторы тепловых зазоров, именуемые гидротолкателями. Соответственно, в регулировке клапана не нуждаются.

ГРМ двухвальный, за впуск и выпуск отвечают отдельные валы, отлитые из чугуна. Продольное перемещение распределительных валов ограничено упорными полукольцами из пластика установленными в передней опоре, выполненной общей для обоих валов. Крышки опор валов не взаимозаменяемы.

Привод распределительных валов осуществляется посредством двухступенчатой цепной передачи с промежуточным валом, как и на ЗМЗ 406, а вот гидронатяжители теперь выполнены звездочками. Решение долгожданное. Теперь у автовладельцев отпала нужда в поисках качественного набора для самостоятельного апгрейда этого узла. Впрочем, справедливости ради, стоит сказать о том, что и у башмачного натяжения достаточно много поклонников, так как такой вариант дешевле в ремонте и проще конструктивно.

Блок литой из серого чугуна с рядным расположением четырех цилиндров, проточенных непосредственно в теле. Диаметр цилиндра вырос с 92 мм у 406 до 95,5 у ЗМЗ 409. Рабочий объем увеличился до 2,693 литра при сохранении внешних размеров блока. Кстати, идентичный блок используется и для двигателя ЗМЗ 405 имеющего рабочий объем 2,46 литра. Увеличение рабочего объема достигнуто за счет изменения хода шатуна (в поршнях смещены пальцы, а шейки коленчатого вала разнесены сильнее). Так как ЗМЗ 405 появился раньше, на нем были обкатаны многие новые решения, и четыреста девятый имеет уже сравнительно мало детских болезней. Так, горизонтальные проточки между цилиндрами на верхней привалочной поверхности блока были убраны в пользу новых каналов в теле блока, что повысило геометрическую жесткость блока и избавило цилиндры от деформации при протяжке головки. Дополнительно этому способствовала замена мягкой безастбестовой прокладки головки на более тонкую (0,5 мм против 1,5), металлическую, двухслойную, которую уже не нужно протягивать с таким диким моментом. Болты крепления головки и их резьбовая часть стали более длинными. При переходе к ЕВРО 3 в начале 2008 года, изменена хонинговка поверхности цилиндров, что позволило снизить угар масла.

Коленчатый вал из высокопрочного чугуна марки ВЧ60, смонтирован на пяти опорах. Уплотнение обоих концов выполнено самоподжимающимися сальниками. К опорам крепятся крышки, обработанные заодно с опорами, потому они не взаимозаменяемы (при ремонте помечать и ставить строго на свои места). Подшипники скольжения сталеалюминиевые, существуют трех ремонтных размеров. Радиус кривошипов увеличен до 47 мм. В остальном вал идентичен применяемому на ЗМЗ 406. Для уменьшения воздействия на вал изгибающей и центробежной сил, напротив каждого кривошипа расположено по два противовеса. Коренные шейки номинального размера, имеют диаметр — 62 мм, шатунные — 56 мм.

Шатуны стальные кованые, двутаврового сечения, аналогичные для всех моторов линейки.

Поршни алюминиевые с двумя компрессионными и одним составным маслосъемным кольцом. В днищах выполнены выборки, исключающие встречу клапанов с поршнями в случае сбивания фаз ГРМ. Поршни не взаимозаменяемы с поршнями ЗМЗ 406 и ЗМЗ 405, так как у ЗМЗ 409 ось пальца смещена на 4 мм в сторону дна поршня, а само днище имеет выборку глубиной 4,1 мм. Поршневой палец плавающего типа (без фиксации), от продольных перемещений ограничен стопорными кольцами из пружинной стали, установленными в кольцевых канавках бобышек поршней.

Система смазки полнопоточная, комбинированная. Подшипники и втулки смазываются под давлением, а стенки цилиндров — разбрызгиванием. Масляный насос односекционный, шестереночный, аналогичен насосу ЗМЗ 406. Не претерпел изменений и его привод, реализованный от промежуточного вала ГРМ.

Система охлаждения жидкостная, закрытого типа, с расширительным бачком. Циркуляция жидкости принудительная. Конструктивно, повторяет систему ЗМЗ 406, но каналы в блоке выполнены иначе. Изменено их расположение и форма, окна в верхней привалочной плоскости стали треугольными (у 406 они круглые).

Вентиляция картера принудительная, закрытая, осуществляется за счет разрежения во впуске. На последних версиях мотора, газы втягиваются в ресивер.

Зажигание с микропроцессорным управлением. Порядок работы цилиндров — не привычный для волговодов 1-2-4-3, а 1-3-4-2.

Заявленный ресурс мотора составляет 200 — 250 тысяч километров пробега, но так как основным его носителем является внедорожник, режимы эксплуатации сложно назвать щадящими или хотя бы близкими к рекомендуемым, а значит, и ресурс вырабатывается несколько быстрее. Как и ЗМЗ 406, мотор допускает три капитальных ремонта.

Модификации и применяемость

К настоящему моменту ЗМЗ 409 — очень распространенный силовой агрегат. Основным его потребителем является ОАО УАЗ, наряду с другими двигателями устанавливающее его на всю линейку своих автомобилей:

УАЗ с вагонной компоновкой «Буханка»;

Кроме того, умельцами мотор успешно монтируется на автомобили ГАЗель.

За свою не такую уж и долгую, по меркам ЗМЗ, конвейерную жизнь, двигатель пережил достаточно много мелких и несколько серьезных модернизаций, в основном, направленных на устранение детских болезней и улучшение потребительских качеств. В результате последней доработки ЗМЗ 409 стал укладываться в экологические нормы ЕВРО 4. И, судя по тенденциям на рынке, вполне вероятна очередная доводка — теперь к нормам ЕВРО 5.

Выпускается в следующих модификациях:

ЗМЗ 409.10 — соответствует требованиям для экологического класса ЕВРО 2. Мощность 142,8 л.с.

ЗМЗ 4091.10 — выпускается с 2007 года. Соответствует требованиям для экологического класса ЕВРО 3. Предназначен для установки на автомобили УАЗ с вагонной компоновкой (в просторечии «Буханка»). Мощность 125 л.с.

ЗМЗ 4911.10 — выпускается с 2012 года. Разработан для тех же «Буханок» и «Головастиков». В конструкцию введен датчик абсолютного давления и зубчатые цепи привода ГРМ. Мощность 125 л.с.

ЗМЗ 40904.10 — устанавливается на Patriot, Hunter, Pickup и Cargo. Отличается применением датчика абсолютного давления. Форсунки двухпоточного распыления смонтированы на рампе. ГРМ приводится зубчатыми цепями. Картерные газы отсасываются в полость ресивера. Изменена крышка головки блока, на этом двигателе она из пластика. Мощность 142,8 л.с.

ЗМЗ 40905.10 — соответствует требованиям для экологического класса ЕВРО 4. В остальном аналогичен ЗМЗ 40904.10

Обобщение

Нового мотора с большим крутящим моментом поклонники марки УАЗ ждали очень давно, и отчасти ЗМЗ 409 эти ожидания оправдал. Конечно, он не оказался именно тем двигателем, которого хотелось, но со своими обязанностями он справляется очень недурно. Хороший крутящий момент, потрясающая ремонтопригодность, надежность, доступность запасных частей — это, безусловно, плюсы двигателя.

Ругают же его за недостаточную эластичность при езде по бездорожью, требовательность к качественным ГСМ (УАЗ теперь хочет 92 бензина и хорошего масла… мыслимое ли дело), обслуживание стало более сложным и более дорогим. Теперь ремонт в поле уже нельзя назвать плевым делом, хотя и невыполнимым не назовешь тоже. Чинятся же.

ЗМЗ 409 более экономичен, более предсказуем и, будучи своевременно обслуживаемым, не требует промежуточных регулировок и подстроек. У него очень хороший потенциал для модернизации (чаще всего, ее первой жертвой становится вся «мишура», связанная с повышением экологичности), широкая унификация с другими моторами линейки.

Безусловно это не идеальный мотор для тяжелого рамного внедорожника, он не совершенно избавлен от детских болезней, однако является достаточно удачным двигателем с хорошим соотношением большинства характеристик и приемлемой ценой. И, несмотря на значительную унификацию с предшественниками, он получился совершенно новым — как по паспортным показателям, так и по характеру.

Материалы: http://gaz-autoclub.ru/lifegaz/2015/09/20/dvigatel-zmz-409/

Двигатель ЗМЗ-406 рабочим объемом 2,3 литра в России весьма популярен, широко распространен. С учетом пожеланий отечественных потребителей на его основе созданы варианты увеличенного рабочего объема - 2,5 л (ЗМЗ-405) и 2,7 л (ЗМЗ-409).

При разработке новых моделей моторный завод стремится унифицировать конструкции, поэтому в них немало общих деталей. Но есть и отличия. В последнее время двигатели претерпели ряд изменений, связанных с введением более жестких экологических норм - Евро III. О них мы и расскажем. Внешние скоростные характеристики двигателей представлены на графиках. Напомним, что двигатель 40525.10 предназначен для «Волги», 40524.10 - для «Газели», «Соболя», 40904.10 - для современных автомобилей УАЗ.

У двигателя 406 диаметр цилиндра 92 мм против 95,5 мм у 405-го. Старый, до введения норм Евро III, блок405 легко «узнать» по характерным поперечным прорезям-щелям шириной 2 мм в системе охлаждения между цилиндрами. Они улучшали теплоотвод от стенок цилиндров, однако снижали жесткость верхней «плиты» блока. При затяжке болтов крепления головки дополнительно деформировались стенки цилиндров, создавая проблемы, которых двигатель 406, имеющий выполненные в литье протоки между цилиндрами (за счет большей величины межцилиндровой перемычки - 14 мм против 10,5 мм), не знал! Забегая вперед, скажем, что эта конструкция, к счастью, оказалась временной: найдя более удачное решение, от прорезей отказались.

С января 2008 г. для автомобилей ГАЗ и УАЗ завод начал выпускать двигатели, отвечающие нормам токсичности Евро III. Среди них двигателя 406 уже нет, на конвейеры автозаводов поставляются только двигатели 405 и 409. Блок цилиндров у них единый. Внешне он отличается от прежнего 406-го формой отверстий системы охлаждения между цилиндрами: у старого они круглые, у нового напоминают треугольники со скруглениями. Для снижения расхода масла на угар у нового блока изменены параметры плосковершинного хонингования цилиндров (глубина, ширина и углы наклона рисок). К заднему торцу блока шестью болтами М6 крепится крышка с резиновой манжетой, уплотняющей цапфу коленвала. Для установки картера сцепления есть два центрирующих штифта и шесть резьбовых отверстий М10.

Совершенствуя двигатель, конструкторы совместно с технологами сумели доработать блок цилиндров и усовершенствовать процесс литья - в блоке 405 (назовем его новым) также удалось сделать протоки в отливке между цилиндрами (показаны стрелками). От этого выиграла жесткость блока, а изменения, внесенные в крепление головки цилиндров, - более глубокие резьбовые отверстия в блоке, удлиненные болты, новая прокладка (см. ниже) - позволили обеспечить более точную, с меньшими деформациями, геометрию цилиндров в зоне работы поршневых колец. В нижней части блока видны приливы, которые совместно с крышками коренных подшипников образуют опоры коленчатого вала. Крышки изготовлены из высокопрочного чугуна, каждая крепится двумя болтами М12х1,25.

Головка блока цилиндров всех двигателей ЗМЗ Евро II была единая. С введением требований Евро III она доработана, с прежней невзаимозаменяема. Исключены каналы системы холостого хода – ее функции выполняет электронно-управляемый дроссель. В передней части головки есть два отверстия для крепления крышки цепи, а с левой стороны – две бобышки с резьбовыми отверстиями для крепления кронштейнов ресивера впускной системы. Оптимизируя конструкцию головки, ее массу снизили на 1,3 кг.

Переход на управление двигателем с электронным дросселем позволил избавиться от ряда деталей. Среди них регулятор холостого хода с воздушными патрубками, дроссельный патрубок с датчиком положения заслонки, а также шланги для подогрева дроссельного узла от системы охлаждения. На снимке показано, что представляла собой эта конструкция!

В новых моторах увеличена длина болтов крепления головки (как и глубина резьбовых отверстий в блоке). Это позволило несколько разгрузить зону работы поршневых колец от напряжений, вызванных усилием затяжки болтов. Новые болты крепления головки – под ключ TORX 60 с резьбой М 14х1,5 – стали на 24 мм длинней.

Ресурс новых приводных ремней фирмы Rubena не меньше, чем автоматического натяжителя. С установкой его изменились длины ремней. Так, на двигателях без насоса гидроусилителя руля раньше был поликлиновой ремень длиной 1220 мм, теперь применяется ремень длиной 1275 мм. С насосом гидроусилителя ставился ремень длиной 1370 мм, а теперь он удлинен до 1413 мм.

Так как при электронно-управляемой системе холостого хода традиционный регулятор холостого хода не нужен, ресивер системы впуска воздуха избавился от резьбовых отверстий для крепления регулятора и кронштейна троса механического привода дроссельной заслонки. Для снижения уровня вибраций и шума системы впуска воздуха на ресивере сделали приливы для крепления кронштейнов, связывающих ресивер с головкой цилиндров. В зависимости от модели двигателя применяют разные дроссели – фланцы ресиверов для их крепления также различны. Для двигателей 40524 и 40525 – три точки крепления дросселя, для 40904 – четыре.

Прежнюю прокладку головки блока из безасбестового армированного материала с металлическими окантовками уплотнения цилиндров сменила металлическая, фирмы Elring Klinger - двухслойная, с пружинящими «зигами», обеспечивающими уплотнение газовых стыков, каналов систем смазки и охлаждения. Эта прокладка предназначена для двигателей 405 и 409 под нормы Евро III. В сжатом, рабочем состоянии ее толщина 0,5 мм против 1,5 мм у прежней, мягкой прокладки. Современная более термостойка и к тому же позволяет надежно герметизировать соединение головки и блока цилиндров при меньшем моменте затяжки болтов по сравнению с прежним. А это тоже уменьшает деформацию цилиндров. В прокладке есть два дополнительных отверстия под болты крепления крышки цепи к головке. С прокладками для двигателей Евро II она невзаимозаменяема.

В крышке цепи для двигателя 40524,40525 и 40904 под нормы Евро III, в отличие от предшественников 406,405 и 409, появились два дополнительных отверстия для крепления головки блока цилиндров. Кроме того, она получила обработанную площадку для установки автоматического натяжителя фирмы Litens ремня привода вспомогательных агрегатов. Узел рассчитан на пробег 150 тыс. км.

Вместо механических дроссельных патрубков, работающих достаточно примитивно и часто не обеспечивающих необходимую чистоту выхлопных газов, начали применять электронные дроссели, позволяющие выполнить более жесткие экологические требования. При этом ГАЗ предпочел для двигателей 40524 и 40525 дроссель 1 SIEMENS, а УАЗ для двигателя 40904 дроссель 2 - BOSCH.

Материалы: http://www.patriot4x4.ru/joomla2/index.php?id=248&Itemid=35&option=com_content&t

Двигатель ЗМЗ-409.10 удовлетворяет нормам по токсичности « Euro3».

Двигатели выпускаются в климатическом исполнении «У2», предназначенные для эксплуатации в умеренном климате при значениях температуры окружающего воздуха от минус 45°С до плюс 40 °С и относительной влажности воздуха до 100 % при температуре плюс 25 °С.

Вид сверху двигателя ЗМЗ-409.10

Левая сторона двигателя ЗМЗ-409.10

Правая сторона двигателя ЗМЗ-409.10

Вид двигателя спереди ЗМЗ-409.10

Бензиновый, 4-цилиндровый, 4-х тактный, рядный,

с комплексной микропроцессорной системой управления впрыском топлива,

зажиганием и впуском воздуха

Диаметр цилиндра и ход поршня, мм

Рабочий объем цилиндров, см 3

Порядок работы цилиндров

Направление вращения коленчатого

вала (со стороны шкива)

Номинальная мощность при частоте

вращения 4500±50 мин -1 брутто по

ГОСТ 14846, кВт (л.с.)

Максимальный крутящий момент

при частоте вращения 3900±200

мин -1 брутто по ГОСТ 14846, Нм (кгсм)

Распределённый впрыск топлива

электромагнитными форсунками во впускную трубу

Минимальный удельный расход топлива, г/кВтч (г/л.сч)

Расход масла на угар, % от расхода топлива

Масса незаправленного двигателя со сцеплением, кг

С сухим сменным фильтрующим элементом (устанавливается на автомобиле)

Закрытая, принудительная, действующая за счет разряжения во впускной трубе

Комбинированная, с автоматическим

регулированием температуры масла

тонкой очистки 2105С-1012005-НК-2

Датчик указателя давления масла

Датчик сигнализатора аварийного давления масла

Жидкостная, закрытая, с принудительной циркуляцией жидкости

двухклапанный, с температурой открытия основного клапана 82±2˚ C

ТС 107-05 или ТР2-01 или ТА107-05

Электронная система управления

Управляет подачей воздуха,

распределенным впрыском топлива электромагнитными форсунками

во впускную трубу и зажиганием

отрицательные клеммы источников и потребителей соединены с корпусом двигателя

Номинальное напряжение, В

со встроенным выпрямительным блоком и регулятором напряжения

9422.3701 или 2502.3771

с дистанционным электромагнитным

включением и редуктором 6012.3708

или 405.3708000 (AZE2154 12V1,9 kWz9 11.131.262)

датчик сигнализатора перегрева охлаждающей жидкости

терморезисторного типа ТМ111-02

сухое, однодисковое, с диафрагменной нажимной пружиной

Давление в системе смазки на прогретом двигателе в месте установки

датчика аварийного давления масла при частоте вращения

коленчатого вала на холостом ходу 850±50 мин -1 , кПа (кгс/см 2 ), не менее

Зазор между электродами свечей зажигания, мм

Рабочая температура охлаждающей жидкости, °C

Минимальная частота вращения коленчатого вала на холостом ходу, мин -1

Повышенная частота вращения коленчатого вала, мин -1

Материалы: http://autoruk.ru/uaz-patriot/dvigatel-zmz-409/osobennosti-i-tekhnicheskie-kharakteristiki-dvigatelia-zmz-409-10