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.

Читайте так же:

На аккорде регулировка фар

Общие характеристики

Двигатель змз 406 является карбюраторным, четырёхцилиндровым, а также рядным с микропроцессорной системой зажигания. Змз 406 оснащённый карбюратором имеет мощность — 110 л. с., а с инжектором — 145 л. с. К тому же инжекторные модификации имеют, различаются экологическими нормами. Например, змз 4062.10 — 0-вой класс, а змз 40621.10 — класс Евро — 2. Лишней деталью в змз 406 считается масляный радиатор, потому как 6-той двигатель не греется. В змз 405 масляный радиатор не выполняется своих функций, и двигатель перегревается в жару и естественно не заводиться.

С карбюратором змз 406 не требует стольких затрат при оснащении газовым оборудованием. Причём это преимущество относится к пропану и метану, но с повышением класса экологических норм будет повышаться и стоимость газового оборудования.

Затраты бензина карбюраторного змз 406 напрямую зависит от условий и манеры езды, а также поры года. Система зажигания карбюраторного змз 406 считается достаточно надёжной. Двигатель сможет развивать скорость до 500-та тысяч километров при использовании качественного масла и бензина, а также аккуратным обращением с педалью.

Регулировка подачи топлива змз 406

Качественные запчасти змз 406, 405, 409. Доступные цены! грм змз, система охлаждения змз, распредвалы змз, головки блока змз, датчики. ( Доставка РФ.)

Базовый карбюратор ЗМЗ 402, 406 это К-151. На 402 моторе применяется также модификация К-151 С.
К-151 Д предназначен для двигателей 406 серии: 4061.10 и 4063.10.

Схема работы базовой модели

Устройство прибора классическое. Он состоит из трех основных частей, расположенных одна на другой и соединенных через прокладки. Две верхних составляющих прочно стянуты сквозными вертикальными винтами. Через фланцы нижней и средней частей карбюратора проходят шпильки всасывающего коллектора, на которые наворачиваются гайки. Сверху прибора монтируется воздушный фильтр в корпусе.

Поплавковая камера с поплавком находится в средней части. Поплавок воздействует на запорный механизм, находящийся в верхней части — крышке. Устройство открывает и закрывает подачу топлива — поддерживает постоянный уровень в поплавковой камере.
Главная дозирующая система отвечает за дозирование рабочей смеси на установившемся режиме. Она включает в себя два топливных и два воздушных жиклера (по одному на первичную и вторичную камеры).
Все остальные системы устройства отвечают за частные режимы работы двигателя.
Система холостого хода находится в нижней части К-151. Винтом количества регулируют обороты, винтом качества обедняют или обогащают смесь.
Ускорительный насос подает дополнительное топливо для ускорения.
Эконостат обогащает смесь на больших нагрузках и высоких оборотах.
Переходная система обеспечивает плавность перехода двигателя в режим работы со вторичной камерой.

Подключение прибора и настройка холостого хода

Карбюратор довольно капризное устройство. Его грамотная настройка требует от мастера сервиса прочных знаний и опыта. Водителям, которым нет-нет, да приходится вооружаться отверткой, нужно знать порядок подключения прибора и элементарные настройки.

Подключение карбюратора на двигателе змз 402

В первую очередь к мотору карбюратор подключен опорным фланцем. Щель в соединении вызывает подсос воздуха и нарушает всю работу прибора.
Раскручивается крепеж от вибрации, а карбюраторная машина любит потрястись на холостых оборотах.

Читайте так же:

Регулировка зажигания мотоцикла ява 6 вольт

Проверьте затяжку крепежных гаек, стяжных винтов частей карбюратора.

Подключение шлангов карбюратора

Питающий топливный шланг подключается к штуцеру ниже поплавковой камеры.
Шланг обратного слива подключается к тому же штуцеру, но к другому выходу — чуть ниже, и развернутого относительно первого примерно на 270 градусов против часовой стрелки, если смотреть сверху.
Электромагнитный клапан соединен одним шлангом с клапаном экономайзера хо/хо.
Другой его шланг надевается на трубочку в нижней части (корпусе дроссельных заслонок).
Трубка чуть выше соединяется с вакуумным регулятором трамблера.
Еще один шланг большего диаметра, чем последние, находится тоже на нижней части. Он чуть ниже, сбоку от поплавковой камеры. Его нужно протянуть к клапанной крышке, к системе вентиляции картера.
Последний тонкий выход (самый верхний) соединяется с термовакуумным выключателем. Он установлен только на моторах с рециркуляцией ОГ.

Модификация карбюратора К 151

На модели К 151 С ускорительный насос подает топливо в обе камеры. При этом первичная получила новую конструкцию диффузора. Бесступенчатая связь воздушной и дроссельной заслонки позволила включать режим подсоса без нажатия на педаль газа. Благодаря изменению параметров жиклеров различных систем удалось добиться соответствия экологическим нормам.
Жиклеры главной дозирующей системы изменили пропускную способность.
Подключение шлангов аналогично исходной модели.

Схема работы карбюратора змз 406 в основном повторяет базовую. Но К 151 Д оптимизирован для работы с электроникой, которая, кроме всего прочего, отвечает за угол опережения зажигания. Данные она получает от датчика абсолютного давления (ДАД). Он измеряет давление/разряжение во впускном коллекторе.а шланг на вакуумный регулятор УОЗ на трамблере упразднен. Функции клапана ЭПХХ тоже взял на себя ЭБУ. В остальном на ЗМЗ 406 подключение шлангов производится аналогично 402 двигателю.

Регулировка холостого хода

Проверяем установку угла опережения зажигания. Винтом количества выставляем номинальные обороты.
Вращаем винт качества, ищем максимальные обороты.
Снижаем их винтом количества снова до номинальных.
Максимально обедняем смесь, закручивая винт качества, до начала нестабильной работы. Немного выравниваем, обогащением.
Проверяем работу мотора при резком нажатии на газ. Обороты должны нарастать максимально динамично, но без детонации. При появлении ее характерного звука, зажигание нужно поставить позже.
Затем повторяем регулировки. Когда двигатель заработает нормально, устанавливаем воздушный фильтр и корректируем настройки.

Отличия главных дозирующих систем модификаций К-151

Модификация
Пропускная способность жиклеров мл./мин.

Первичная камера
Вторичная камера

Модификация К 151
Топливный жиклер — 225
Воздушный жиклер — 330
Топливный жиклер — 380
Воздушный жиклер — 330

Модификация К 151 С
Топливный жиклер — 205
Воздушный жиклер — 260
Топливный жиклер — 330
Воздушный жиклер — 330

Модификация К 151 Д
Топливный жиклер — 225
Воздушный жиклер — 330
Топливный жиклер — 340
Воздушный жиклер — 330

Какой еще карбюратор ставят на змз 402 и змз 406

Наиболее популярной альтернативой карбюратора змз К-151 является карбюратор Солекс различных модификаций. Противоречивые отзывы автолюбителей и профессионалов не дают возможности сделать какое-либо заключение о целесообразности замены.
Особенностью карбюраторной топливной системы является легкая взаимозаменяемость. Изготовив переходник на машину можно установить другой прибор. Так или иначе, мотор заработает. Ключевое слово здесь «так или иначе», потому что результат может отличаться от ожидаемого. В частности не стоит использовать прибор рассчитанный на другой объем и мощность двигателя. При изготовлении переходной пластины следует обратить внимание на возможное изменение сопротивления всасываемой бензо-воздушной смеси.

«Солекс 21073»

Модным течением была установка в качестве карбюратора на «Газель» ДААЗ «Солекс 21073». Агрегат можно было купить в автомагазинах со специальным переходником для «ГАЗелевского» воздушного фильтра. Но долго данный тренд не прожил. «Солекс», который должен был снизить аппетиты мотора, слишком быстро загрязнялся, и автомобиль нужно было часто обслуживать, что для коммерческой машины большая проблема.

Читайте так же:

Реле давления скважины болты регулировки

На деле же оказалось, что данный карбюратор на «Газели» с 406 двигателем потреблял еще больше горючего, чем заводской К-151. При этом автомобиль не ехал. Типичная проблема для «Солекса» – это засорение жиклера холостого хода. Двигатель не хотел работать на холостом ходу. Чистить жиклер приходилось практически каждый день.

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.

Читайте так же:

Инструмент для регулировки давления

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.

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.

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.

Внезапно пропало давление масла в ЗМЗ 406.

Причин в этом случае всего две – заклинило в открытом положении редукционный клапан маслонасоса. Выглядит он вот так:

Происходит это, обычно, по причине попадания грязи под редукционный клапан. Даже малейшая крошка клинит клапан и он до конца не закрывается.

Вторая типовая причина – поломка привода маслонасоса.

Выглядит привод вот так:

Надо отметить, что две эти неисправности случаются крайне редко и происходят они при несоблюдении интервала замены масла и при эксплуатации на масле не соответствующем климату.

Давление масла в двигателе пропадало постепенно.

Это самая типовая проблема, связана она с естественным износом, переодичностью обслуживания и конструкторскими просчетами.….

Самая частая причина – масляный фильтр.

Во время эксплуатации газели (2705) я менял фильтр каждые 5000 км, а масло менял раз в 10 000 км. Причина в том что при эксплуатации на бензине масло быстро темнеет и в нем образуется куча грязи которая забивает фильтр. При эксплуатации на газе такая проблема не наблюдается!

Вторая по популярности причина – попадание бензина в топливо

Читайте так же:

Рав 4 стояночный тормоз регулировка

Справедливо в основном доля карбюраторных версий 406 двигателя (при порыве мембраны бензонасоса бензин неизбежно попадает в масло), но и на инжекторном двигателе с бегущей форсункой это вполне возможный сценарий.

Третья причина — износ.

Вследствие износа, постепенно, увеличиваются все зазоры в парах трения.

Основное место где теряется давление – промежуточный вал. Многие не меняют опорные втулки промежуточного вала даже при капитальном ремонте, но именно в этих втулках и теряется большая часть давления.
Второе по популярности место – изношенные гидронатяжители цепей.
Третье место – износ ГБЦ и износ распределительных валов.. Дело в том что на 406 двигателе постели распределительных валов расположены в теле ГБЦ и при малейшем «уводе» плоскости износ постели увеличивается в разы – итог потеря давления. При износе самого вала увеличивается зазор в паре трения и так же теряется давление.
Четвертое место – износ масляного насоса. При износе насос не будет нагнетать достаточно масла в систему смазки двигателя и давления масла не будет. Бороться с этим можно переборкой насоса с выводом его плоскостей или заменой маслонасоса в сборе на маслонасос от ЗМЗ 514 (он для дизеля и имеет увеличенную производительность).
Пятое место – гидрокомпенсаторы зазоров клапанов, компенсаторов в ГБЦ 16 (по числу клапанов) и при больших пробегах их постели так же подвержены износу, но срок службы постелей компенсаторов, как правило, превышает срок службы ГБЦ.

Четвертая причина — пружины масляного перепускного клапана.

На корпусе масляного насоса установлен перепускной клапан, он открывается при высоком давлении масла. Дело в том что с течением времени пружины клапана ослабевают и часть давления масла теряется на этом клапане. Нет ничего страшного если вы подложите пару шайб под пружину клапана при переборке насоса.

Про масляный радиатор.

На некоторых модификациях ЗМЗ 406 установлен радиатор для охлаждения масла, но на деле эта конструкция практически не используется так как снижает давление и без того разжиженного масла и обладает некачественными кранами которые постоянно бегут. Относительно грамотно маслорадиатор реализован на ЗМЗ 405 (используется термоклапан) но и там его эффективность сомнительна. В большинстве случаев целесообразно заглушить масляный радиатор и использовать более термостабильное масло (проверено на личном опыте эксплуатации газ 2705 с пробегом 470 000 км).

Пути повышения давления масла в двигателе ЗМЗ 406 при эксплуатации.

Более частая замена масляного фильтра.
Замена масляного насоса на насос от ЗМЗ 514 номер детали 514 .1011010
Отключение масляного радиатора или замена его на теплообменник.
Замена масла на более густое и качественное, важна именно вязкость при высокой температуре.
Подкладывание 2-3 шайб под пружину масляного перепускного клапана

Пути повышения давления масла при капитальном ремонте.

Это больше задел на будущее… Рекомендую. Сделать это при переборке.

Обязательно перевтульте промежуточный вал и разверните втулки правильно.

Установите жиклеры в системе смазки.

Дело в том, что в двигателе есть несколько мест, где теряется очень много давления, и для увеличения срока службы двигателя при капитальном ремонте имеет смысл заглушить некоторые каналы в системе смазки жиклерами от карбюратора! Оптимальным вариантом оказались жиклеры рассверленные сверлом 2 мм.

Итак, вот эти места и варианты их жиклирования: