Разрабатывался двигатель ЗМЗ 406 на замену мотору 402 одновременно с проектированием автомобиля ГАЗ-3105 для правительства. Однако комплектовались им эти новые Волги лишь последней партии, которые нужно было срочно реализовать в связи со снятием машин с производства.

За основу были взяты ЗМЗ 402 (комплектация) и движок серии H производителя SAAB (конструктивные решения). В результате при том же объеме 2,3 л силовой привод обеспечивал 177 Нм крутящего момента вместо 210 Нм прототипа и 100 л. с. мощности вместо ожидаемых 150 л.с., как у шведского ДВС. Инжекторная система, которой позже заменили карбюратор, смогла немного исправить положение – 201 Нм и 145 л. с., соответственно.

Технические характеристики ЗМЗ 406 2,3 л/100 л. с.

Впервые в двигателе производителя ЗМЗ были использованы несколько передовых для того времени технических решений:

• два впускных и два выпускных клапана на цилиндр;
• электронные системы зажигания и впрыска;
• схема газораспределительного механизма DOCH с двумя верхними распредвалами;
• гидротолкатели вместо регулировки теплового зазора клапанов прокладками.

После внесенных изменений технические характеристики ЗМЗ 406 соответствуют приведенным в таблице значениям:

Изготовитель	ЗМЗ
Марка ДВС	406
Годы производства	1997 – 2008
Объем	2286 см 3 (2,3 л)
Мощность	73,55 кВт (100 л. с.)
Момент крутящий	177/201 Нм (на 4200 об/мин)
Вес	192 кг
Степень сжатия	9,3
Питание	инжектор/карбюратор
Тип мотора	рядный бензиновый
Зажигание	коммутаторное
Число цилиндров	4
Местонахождение первого цилиндра	ТВЕ
Число клапанов на каждом цилиндре	4
Материал ГБЦ	сплав алюминиевый
Впускной коллектор	дюралевый
Выпускной коллектор	литой чугунный
Распредвал	2 шт. схема DOCH
Материал блока цилиндров	чугун
Диаметр цилиндра	92 мм
Поршни	оригинальные
Коленвал	облегченный
Ход поршня	86 мм
Горючее	АИ-92/А-76
Нормативы экологии	Евро-3/Евро-0
Расход топлива	трасса – 8,3 л/100 км смешанный цикл 11,5 л/100 км город – 13,5 л/100 км
Расход масла	максимум 0,3 л/1000 км
Какое масло лить в двигатель по вязкости	5W30, 5W40, 10W30, 10W40
Какое масло лучше для двигателя по производителю	Liqui Moly, ЛукОйл, Роснефть
Масло для ЗМЗ 406по составу	зимой синтетика, летом полусинтетика
Объем масла моторного	6,1 л
Температура рабочая	90°
Ресурс ДВС	заявленный 150000 км реальный 200000 км
Регулировка клапанов	гидротолкатели
Система охлаждения	принудительная, антифриз
Объем ОЖ	10 л
Помпа	с пластиковой крыльчаткой
Свечи на ЗМЗ 406	отечественные А14ДВРМ или А14ДВР
Зазор свечи	1,1 мм
Цепь ГРМ	70/90 с башмаком или 72/92 со звездочками
Порядок работы цилиндров	1-3-4-2
Воздушный фильтр	Nitto, Knecht, Fram, WIX, Hengst
Масляный фильтр	с обратным клапаном
Маховик	7 отверстий со смещением, 40 мм внутренний диаметр
Болты крепления маховика	М12х1,25 мм, длина 26 мм
Маслосъемные колпачки	Goetze, светлые впускные, темные выпускные
Компрессия	от 13 бар, разница в соседних цилиндрах максимум 1 бар
Обороты ХХ	750 – 800 мин -1
Усилие затягивания резьбовых соединений	свеча – 31 – 38 Нм маховик – 72 – 80 Нм болт сцепления – 19 – 30 Нм крышка подшипника – 98 – 108 Нм (коренной) и 67 – 74 (шатунный) головка цилиндров – три стадии 40 Нм, 127 – 142 Нм + 90°

Заводской мануал содержит более точное описание параметров:

• ЗМЗ 4063.10 – карбюратор, степень сжатия 8 для эксплуатации на топливе А-76, мощность 110 л. с., крутящий момент 186 Нм, вес 185 кг;
• ЗМЗ 4061.10 – карбюратор, степень сжатия 8 под бензин А-76, мощность 100 л. с., крутящий момент 177 Нм, вес 185 кг;
• ЗМЗ 4062.10 – инжектор, степень сжатия 9,3 под топливо АИ-92, мощность 145 л. с., крутящий момент 201 Нм, вес 187 кг.

Особенности конструкции

Официально двигатель ЗМЗ 406 стал третьим после 24Д и 402 в линейке силовых приводов Заволжского завода. Получил микропроцессорное зажигание, схему газораспределения DOCH с двухступенчатым цепным приводом.

Разработчиками по-прежнему использована рядная схема двигателя с 4 цилиндрами, но распредвалов стало два, они расположены сверху, внутри ГБЦ. Степень сжатия ДВС увеличена проектировщиками завода до 9,3 в базовой версии 4062.10 за счет центрального расположения свечи внутри камеры сгорания.

Надежность повышена за счет чугунного блока цилиндров без гильз, снижения хода поршня до 86 мм и веса всей группы ШПГ. Шатуны с болтами, коленвал и поршневые кольца сделаны из высокопрочных материалов, поэтому капитальный ремонт требуется реже.

Натяжители цепи автоматические, двойного действия – предварительный натяг пружиной, во время работы гидравликой. Степень очистки масла увеличена путем установки полнопоточного одноразового фильтра. Для навесного оборудования предусмотрен отдельный клиноременный привод. Прошивка ЭБУ соответствует версиям СОАТЭ, ИТЭЛМА VS5.6, МИКАС 5.4 или 7.1

Перечень модификаций ДВС

Изначально мотор проектировался инжекторным, поэтому версия 4062.10 считается базовой. Необходимость в карбюраторных модификациях 4061.10 и 4063.10 возникла позже. Их устанавливали на Газель, поэтому сохранив объемы камер сгорания, нужно было снизить эксплуатационные расходы владельца. Для этого руководство ЗМЗ снизило степень сжатия, чтобы перевести моторы на более дешевое топливо А-76.

С моторами 4061 и 4063 произведена обратная модернизация:

• снижена мощность и крутящий момент;
• обороты ХХ стали 750 мин -1 вместо 800 мин -1 ;
• максимальный крутящий момент достигается на 3500 оборотах, а не на 4000.

Все остальное навесное расположено на тех же местах без изменений. Часть деталей взаимозаменяемая, за исключением ГБЦ и поршневой.

Плюсы и минусы

Отрицательной особенностью силового привода ЗМЗ 406 является низкое качество литья и неудачные технические решения:

• высокий расход масла вследствие недоработанной конструкции колец;
• низкий ресурс ГРМ привода из-за натяжителя, разборной блок-звезды и громоздкой конструкции в целом.

Расход топлива высокий, но это характерно для большинства моторов грузовиков.

Зато снижены вибрации, головка блока цилиндров не откручивается при эксплуатации, прокладку не нужно постоянно менять, а гайки протягивать. Ремонтопригодность всех узлов высокая, сама конструкция надежная и простая. Пользователь избавлен от необходимости через каждые 20000 пробега регулировать зазоры клапанов.

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.

Регламент обслуживания ЗМЗ 406 2,3 л/100 л. с.

Согласно требованиям производителя, обслуживается двигатель ЗМЗ 406 в следующем порядке:

• осмотр цепи ГРМ через 30000 пробега, замена через 100000 км;
• замена масла и фильтра после 10000 км;
• замена ОЖ примерно раз в два года или 30000 пробега;
• подзарядка аккумулятора каждую осень, замена после 50000 км;
• свечи зажигания хватают на 60000 пробега;
• фильтр топливный приходит в негодность после 30000 км, воздушный – 20000 км;
• катушки зажигания выходят из строя после 50000 пробега.

Производитель рекомендует использовать для движков качественную смазку, чтобы исправно работали гидрокомпенсаторы и маслонасос. Изначально система охлаждения имеет слабые места – радиатор и термостат. Все навесное оборудование высокоресурсное, за исключением помпы, полимерный ротор которой служит около 30000 км. Из-за большого веса мотора своими руками произвести капремонт очень сложно в гараже без тельфера.

Обзор неисправностей и способы их ремонта

В силу конструкционных особенностей мотор ЗМЗ 406 гнет клапана только при перескакивании цепи. Причем, повреждаются они друг о друга (впускные и выпускные при одновременном подъеме), а не о поршни. При обрыве цепи такой неприятности не случится.

Поскольку устройство ДВС частично скопировано с СААБ, а частично сохранена конструкция ЗМЗ 402, для него характерны неисправности:

Высокие обороты ХХ	1)поломка датчиков 2)нет контакта регулятора ХХ 3)порваны шланги картерной вентиляции	1)замена датчиков 2)восстановление контакта 3)замена шлангов
Отказ цилиндра	1)неисправность ЭБУ 2)выход из строя катушки 3)пробой наконечника свечи 4)поломка форсунки	1)замена блока управления 2)ремонт катушки 3)замена наконечника 4)ремонт/замена форсунки
Неустойчивая работа ДВС	1)подсос воздуха 2)вода в топливном баке	1)восстановление герметичности, замена прокладок 2)слив бензина, просушивание бака
Мотор не запускается	1)выход из строя системы зажигания 2)нарушена подача топлива	1)замена катушки, контакта 2)замена фильтра, клапана редукционного, регулировка фаз, замена топливного насоса

Из-за большого диаметра поршней блок и ГБЦ чувствительны к перегреву, поэтому контролировать уровень рабочих жидкостей следует регулярно (масла и антифриза).

Варианты тюнинга мотора

Изначально двигатель ЗМЗ 406 позволяет увеличить мощность собственными силами до 200 – 250 л. с. Для этого используется механический тюнинг:

• установка фильтра нулевого сопротивления;
• снижение температуры воздуха во впускном тракте;
• замена штатного карбюратора К-16Д Солексом (необходима регулировка винтами качества/количества).

Для микроавтобусов и грузовиков Газель тюнинг турбонаддувом малоэффективен, поскольку снижается эксплуатационный ресурс ДС и резко увеличивается расход топлива.

Таким образом, инжекторная модификация ЗМЗ 4062.10 и карбюраторные версии 4061.10, 4063.10 разработаны на основе шведского движка серии Н для грузовиков и представительского класса авто. Допускается тюнинг, прежде всего, для увеличения крутящего момента.

Если у вас возникли вопросы - оставляйте их в комментариях под статьей. Мы или наши посетители с радостью ответим на них

Двигатель ЗМЗ 406 2.3 л.

Характеристики двигателя ЗМЗ-406

Производство	ЗМЗ
Марка двигателя	ЗМЗ-406
Годы выпуска	1997-2008
Материал блока цилиндров	чугун
Система питания	инжектор/карбюратор
Тип	рядный
Количество цилиндров	4
Клапанов на цилиндр	4
Ход поршня, мм	86
Диаметр цилиндра, мм	92
Степень сжатия	9.3 8*
Объем двигателя, куб.см	2286
Мощность двигателя, л.с./об.мин	100/4500* 110/4500** 145/5200
Крутящий момент, Нм/об.мин	177/3500* 186/3500** 201/4000
Топливо	92 76*
Экологические нормы	Евро 3
Вес двигателя, кг	185* 185** 187
Расход топлива, л/100 км — город — трасса — смешан.	13.5 — —
Расход масла, гр./1000 км	до 100
Масло в двигатель	5W-30 5W-40 10W-30 10W-40 15W-40 20W-40
Сколько масла в двигателе	6
При замене лить, л	5.4
Замена масла проводится, км	7000
Рабочая температура двигателя, град.	~90
Ресурс двигателя, тыс. км — по данным завода — на практике	150 300+
Тюнинг — потенциал — без потери ресурса	600 + до 200
Двигатель устанавливался	ГАЗ 3102 ГАЗ 31029 ГАЗ 3110 ГАЗ 31105 ГАЗ Газель ГАЗ Соболь

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

Неисправности и ремонт двигателя Волга/Газель ЗМЗ-406

Двигатель ЗМЗ-406 преемник классического ЗМЗ-402 , абсолютно новый мотор (пусть и сделан с оглядкой на Saab B-234), в новом чугунном блоке, с верхним расположением распредвалов, последних теперь два и, соответственно, мотор 16 клапанный. На 406-м появились гидрокомпенсаторы и возня с постоянной регулировкой клапанов вам не грозит. В приводе ГРМ используется цепь, которая требует замены раз в 100.000 км, на деле же, ходит более 200тыс., а иногда и до 100 не доезжает, поэтому раз в 50 тыс км нужно контролировать состояние цепи, успокоителей и гидронатяжителей, натяжители, обычно, очень низкого качества.
Несмотря на то, что мотор простой, без изменяемых фаз газораспределения и прочих современных технологий, для ГАЗа, это большой прогресс, по отношению к 402-му движку.

Модификации двигателя ЗМЗ 406

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.

Неисправности двигателей ЗМЗ 406

1. Гидронатяжители цепи ГРМ. Он имеет свойство заклинивать, вследствии чего не обеспечивается отсутствие колебаний, возникает шум цепи, с последующим разрушением башмака, перескакиванием цепи, возможно даже ее разрушение. В данном случае у ЗМЗ-406 есть преимущество, он не гнет клапана.
2. Перегрев ЗМЗ-406. Нередкая проблема, обычно виноват термостат и забитый радиатор, проверьте еще количество охлаждающей жидкости, если все в порядке, тогда ищите воздушные пробки в системе охлаждения.
3. Высокий расход масла. Обычно дело в маслосъемных кольцах и сальниках клапанов. Вторая причина это лабиринтный маслоотражатель с резиновыми трубками для маслоотвода, если между крышкой клапанов и пластиной лабиринта есть щель, то здесь и уходит масло. Крышка снимается, промазывается герметиком и проблем нет.
4. Провалы тяги, неравномерный ХХ, все это умирающие катушки зажигания. На ЗМЗ-406 это нередкость, меняйте и мотор полетит.
5. Стук в двигателе. Обычно в 406-ом стучат гидрокомпенсаторы и просятся на замену, ходят они, примерно, 50.000 км. Если же не они, тогда вариантов масса, от поршневых пальцев, до поршней, шатунных вкладышей и т.д., вскрытие покажет.
6. Двигатель троит. Смотрите свечи, катушки, меряйте компрессию.
7. ЗМЗ 406 глохнет. Дело, чаще всего, в ВВ проводах, датчике коленвала или РХХ, проверяйте.

Кроме того, постоянно глючат датчики, электроника низкого качества, случаются проблемы с бензонасосом и т.д. Несмотря на это, ЗМЗ 406 это гигантский шаг вперед (по сравнению с ЗМЗ-402 устаревшей конструкции), мотор стал более современным, ресурс никуда не делся и по прежнему, при адекватном обслуживании, своевременном замене масла и спокойной манере вождения, может превысить 300 тыс.км.
В 2000 году, на базе ЗМЗ-406 был разработан двигатель ЗМЗ-405 , а попозже появился 2.7 литровый ЗМЗ-409, о нем отдельная .

Тюнинг двигателя Волга/Газель ЗМЗ-406

Форсирование ЗМЗ 406

Первый вариант увеличения мощности двигателя, по традиции, атмосферный, а значит ставить будем валы. Начнем со впуска, ставим забор холодного воздуха, ресивер большего объема, распиливаем ГБЦ, дорабатываем камеры сгорания, увеличиваем диаметр каналов, шлифуем, ставим соответствующие, облегченные Т-образные, клапаны, пружины 21083 (для злых вариантов от BMW), валы (например ОКБ Двигатель 38/38). Крутить штатную, тракторную поршневую нет смысла, поэтому покупаем кованые поршни, легкие шатуны, облегченный коленвал, балансируем. Выхлоп на 63 мм трубе, прямоточный и все это настраиваем онлайн. Мощность на выходе ориентировочно до 200 л.с., а характер мотора получит ярко-выраженный спортивный оттенок.

ЗМЗ-406 Турбо. Компрессор

Если же 200 л.с. для вас детские забавы и хочется реального огня, тогда наддув это ваш путь. Чтоб мотор нормально переносил высокое давление, мы поставим усиленную кованую поршневую группу под низкую СЖ ~8, в остальном конфигурация аналогична атмосферному варианту. Турбина Garrett 28, коллектор под нее, пайпинги, интеркулер, форсунки 630сс, выхлоп 76мм, ДАД+ДТВ, настройка на Январе. На выходе имеем около 300-350 л.с.
Можно поменять форсунки на более производительные (от 800сс), ставить Garrett 35 и дуть пока мотор не развалится, таким образом можно выдуть 400 и более л.с.
Что касается компрессора, все аналогично турбированию, но вместо турбины, коллекторов, пайпов, интеркулера, мы ставим компрессор (например Eaton M90), настраиваемся и едем. Мощность компрессорных вариантов ниже, но мотор беспровальный и тянет с низов.

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.

Двигатель ЗМЗ 406, карбюратор пришел на смену модели 402 и предназначался изначально в процессе разработки для установки на новое семейство представительских автомобилей ГАЗ-3105. Однако в связи с закрытием проекта нового автомобиля представительского класса целевая группа потребителей была изменена и завод начал поставлять мотор на выпускавшиеся легковые автомобили семейства ГАЗ.

По мере развития производств автомобильной техники двигатель начали устанавливать на малотоннажные грузовики семейства «Газель» и полноприводные автомобили производства ульяновского автозавода.

Двигатель проектировался с чистого листа. За базовый прототип был взят шведский мотор, серии H, который устанавливали на автомобили SAAB-9000. Карбюраторная версия имеет заводские индексы ЗМЗ −4061.10 и ЗМЗ-4063.10

Получившаяся рядная бензиновая четверка позаимствовала в качестве конструктивного решения двойные распределительные валы, электронную систему распределения зажигания. Для 1993 года - это было революционное решение для российского автопрома. ЗМЗ был первым, кто применил конструктивную схему DOHC для поставок на российские автозаводы. Хотя к 1997 году, началу поставок на автозаводы, двигатель 406 уже имел устаревшую конструкцию, сравнивая с тем же саабом.

Копирование технологических решений не позволило снимать с двигателя фактические параметры прототипа. И вместо 150 л.с и 210 Нм тяги как у прототипа, детище заволжского моторного завода с карбюратором выдавало 100 л.с. и 177 Нм при том же объеме 2,3л. Технические характеристики оригинала удалось добиться только после дополнительной доработки двигателя с установкой инжекторной системы впрыска топлива.

ДВС ЗМЗ-406 карбюратор устанавливался на версии легких грузовых автомобилей и фургонов производства ОАО «ГАЗ» до 2006 года. ГАЗ 3302. на которой был установлен дв 406 карбюратор, был пожалуй самой распространенной моделью по причине своей относительной дешевизны.

Также карбюраторный двигатель этого семейства устанавливался на легковые автомобили семейства «Волга». Этот движок обеспечивал минимальный вариант стоимости автомобиля.

Электронная система зажигания

Полностью российская разработка электронной начинки в настоящее время практически унифицирована и может устанавливаться различная версия этого электронного блока. Следует отметить, что программное обеспечение должно быть заложено учитывая технические характеристики конкретного двигателя.

Газель с двигателем 4061.10 была рассчитана на эксплуатацию на 76 бензине и 406 двигатель имел пониженную степень сжатия, соответственно, требовались прошивки, обеспечивавшие стабильную работу двигателя на этом топливе.

Электронные блоки зажигания для силовых агрегатов не взаимозаменяемые с другими сериями моторов. Т.е. блок для 405 не подойдет для установки на газель, оборудованную 406 движком.

Топливная система

Двигатель имел два варианта исполнения, что позволяло использовать 76 и 92 бензин. В связи с переходом на международные экологические требования бензин с октановым числом 76 теперь не производится. Для нормальной работы двигателя с индексом 4061.10 необходимо выполнить его доработку.

Подача топлива осуществляется диафрагменным топливным насосом, приводящимся от впускного распределительного вала.

Масляная система

Для двигателей 406 семейства рекомендовано использование минерального всесезонного масла 10(15)w40 или по API не хуже класса SG. Возможно, такая рекомендация связана с тем, что моторный завод выпускает масла под собственной товарной маркой.

В действительности, стоит ориентироваться на классность по API и выбирать вязкость масла в соответствии с климатическими условиями эксплуатации двигателя. Описание стандарта масел по API косвенно относит разработку этого двигателя к 1989-1993 годам.

Следует обращать внимание на качество самой смазочной жидкости, так как стабильные характеристики обеспечивают более качественную и долговечную работу гидрокомпенсаторов.

Емкость масляной системы силового агрегата отличается в зависимости от марки автомобиля. Так для автомобилей семейства УАЗ была изменена конструкция поддона двигателя.

Стандартные болезни 406

Перегрев

Двигатель очень чувствителен к перегреву. При длительной поездке на кипящем моторе ведет головку цилиндров. Проблема с перегревом связана с некачественным исполнением помпы и состоянием радиатора охлаждения. Материалы, применяемые в водяном насосе, имеют определенные конструктивные допуски, которые не позволяют гарантировать объемный расход жидкости и давление в системе охлаждения.

Конструкцией крыльчатки заложена возможность кавитационного разрушения лопаток, что снижает эффективность. Кроме того, остается вопрос по коррозионной стойкости валов помпы.

Неэффективность помпы влияет на состояние внутренних каналов радиатора. При внешней чистоте поверхности происходит сужение каналов и понижается теплоотдача.

Другой причиной перегрева является некачественное исполнение термостата. Неправильная настройка срабатывания или подклинивание элементов конструкции в процессе работы.

Конструктивные особенности каналов охлаждающей жидкости и нижнее расположение радиатора может провоцировать создание запирающих воздушных пробок, препятствующих циркуляции жидкости.

Расход масла

В процессе эксплуатации фиксируется повышенный расход масла объемом до 1,5л на 1000 км пробега. Расход масла может происходить без видимых утечек. Проблема обусловлена некачественным выполнением уплотнений, засорением лабиринтных уплотнений под крышкой головки цилиндров, недостаточной стойкостью уплотнительных колец. Связано с некачественной сборкой и может быть доработано самостоятельно в процессе эксплуатации.

На расход масла влияет состояние маслосъемных колпачков клапанов. Требуется контроль и замена по необходимости.

Потеря масла через потение блока встречается реже и не может быть устранено самостоятельно, так как проблема связана с пористостью чугуна, использованного для отливки блока.

Тяговые характеристики

Провалы характеристик на холостом ходу и внезапная потеря мощности при движении обуславливаются выходом из строя катушки зажигания.

Система зажигания

Нарушение работы системы зажигания «троение» двигателя вызывается проблемами с программным обеспечением блока ЭСУД, свечами, катушкой зажигания. Может фиксироваться одновременный сбой нескольких элементов системы.

Стук в двигателе

При использовании низкокачественного масла или несущественном перепробеге до замены масла нарушается работа гидрокомпенсаторов. Стук отчетливо слышен даже после выхода двигателя на нормальный температурный режим.

В основном все неисправности, выявляющиеся в процессе эксплуатации, обусловлены некачественным исполнением комплектующих, а также низким уровнем культуры сборки агрегатов на заводе, что было характерно в начале производства двигателя этого семейства.

Тюнинг 406

Тюнингуя 406 двигатель, карбюратор заменяют со штатного на Соллерс, хотя технические специалисты завода-производителя указывают, что такая замена не целесообразно, так как стандартный карбюратор К-151Д имеет согласованные калибровки именно под двигатель 406 серии.

Более глубокая переделка двигателя 4063.10 заключается в изменении системы подачи топлива с карбюраторной на инжекторную. Подобная переделка возможна, но сопряжена с определенными трудностями.

Для увеличения подачи воздуха в двигатель заменяют стандартный корпус воздушного фильтра и устанавливают прямой воздушный фильтр. Более глубокая модернизация системы воздухоподачи заключается в выводе всасывающего патрубка за пределы двигательного отсека для уменьшения температуры поступающего воздуха.

Для улучшения теплоотдачи и снижения температурного пика применяют масляные радиаторы или радиаторы системы охлаждения с увеличенной площадью обдува.

Для повышения мощности возможна установка турбонаддува, подбор распределительных валов, замена клапанов и деталей ЦПГ. Но данные доработки для малотоннажных грузовиков не оправданы с экономической точки зрения.

Силовой агрегат семейства ЗМЗ-406 представляет собой бензиновый двигатель внутреннего сгорания, который выпускается ОАО «Заволжский Моторный Завод». Разработку начали в 1992 году, а в серийное производство мотор поступил в 1997-м. На нем впервые применили систему впрыска топлива.

Двигатель ЗМЗ-406 имел широкое применение и устанавливался на автомобилях Горьковского завода (ГАЗ-3102, 31029, 3110 и модельного ряда семейства «Газель»).

Флагманом семейства стал мотор ЗМЗ-4062.10 объемом 2,28 литра и мощностью 150 «лошадей».

Силовая установка ЗМЗ-4062.10 предназначена для комплектации легковых автомобилей и микроавтобусов. А моторы ЗМЗ-4061.10 и ЗМЗ-4063.10 - для комплектации грузовых автомобилей небольшой грузоподъемности.

Описание двигателя

Предварительно мотор проектировался под новомодные системы питания и зажигания, которые управлялись микропроцессором.

Данный двигатель был впервые оснащен четырьмя клапанами на каждый цилиндр, с гидротолкателями и двумя распредвалами с двойным цепным приводом. Также были установлены электронная система подачи топлива и электронное зажигание.

Четыре цилиндра имеют рядное расположение, водяную рубашку охлаждения и управляемый впрыск топлива.

Порядок работы поршней: 1-3-4-2.

ЗМЗ-406 инжектор работает на бензине А-92. Ранее производилась карбюраторная версия двигателя 4061, которая работала на семьдесят шестом бензине. Она имела ограничения в плане выпуска.

Агрегат неприхотлив в обслуживании. Он имеет высокую степень надежности. Позже на его базе были разработаны установки ЗМЗ-405 и 409, а также дизельный вариант мотора с маркировкой ЗМЗ-514.

К недостаткам двигателя можно отнести громоздкость привода газораспределительного механизма, что объясняется его невысоким качеством исполнения и рядом технологических недоработок.

Технические характеристики ЗМЗ-406

Данный силовой агрегат производился с 1997 по 2008 г. Картер цилиндров изготовлен методом литья из чугуна, он имеет рядное положение цилиндров. Масса двигателя равна 187 килограммам. Оснащается карбюраторной системой подачи топлива либо инжектором. Рабочий ход поршня составляет 86 миллиметров, а диаметр цилиндра - 92 миллиметра. При этом рабочий объем двигателя составляет 2286 сантиметров кубических и способен развивать мощность в 177 "лошадок" при 3500 оборотах в минуту.

Карбюраторный мотор

ЗМЗ-406 карбюратор (402-й мотор) выпускался с 1996 года и успел зарекомендовать себя как простой и надежный агрегат. Данное устройство развивает мощность 110 лошадиных сил. Расход топлива автомобиля на этом двигателе зачастую зависит от манеры вождения и условий эксплуатации. Система питания карбюраторного агрегата довольно надежна. При своевременном обслуживании и нормальной эксплуатации, с применением качественного смазывающего материала и бензина, он может пройти до 500 тысяч километров пробега без серьезных поломок. Конечно, за исключением расточки коленвала, которая необходима этому агрегату раз в 250 тысяч километров.

Система зажигания

На двигателях ЗМЗ-406 зажигание осуществляется путем воспламенения топливной смеси с помощью микропроцессорной системы. Для всех рабочих режимов двигателя электроника устанавливает необходимый угол опережения воспламенения. Также она выполняет функцию регулировки рабочего процесса экономайзера принудительного холостого хода. За счет работы этой системы двигатель отличается своими высокими экономическими показателями, ведется контроль нормы токсичности отработанных газов, исключается момент детонации и повышается мощность силового узла. В среднем автомобиль "ГАЗель" расходует порядка 8-10 литров бензина на 100 километров пути при средних нагрузках. Однако если перевести его на пропан или метан, "аппетит" машины возрастает почти в два раза.

Режим диагностики зажигания

При включении зажигания автомобиля автоматически вступает в работу система диагностики мотора ЗМЗ-406 (карбюратор ЗМЗ-405 - не исключение). Факт исправной работы электроника сигнализирует световой датчик. Он должен потухнуть при запуске двигателя.

В том случае, если диод продолжает светиться, это указывает на неисправность элементов и деталей электронной системы зажигания. В таком случае поломку следует немедленно устранить.

Инжекторный мотор

По техническим характеристикам и составным деталям двигатель с инжекторной системой питания не особо отличается от карбюраторного аналога 405-й модели.

При должной эксплуатации этот агрегат не менее надежен и практичен нежели с карбюратором, а вдобавок имеет и свои преимущества:

• Стабильные холостые обороты.
• Низкий уровень вредных выбросов в атмосферу.
• Коэфициент полезного действия ЗМЗ-406 инжектор имеет значительно выше, нежел аналог с карбюратором, так как топливная смесь подается своевременно и в нужном количестве. Соответсвенно, экономия топлива налицо.
• Повышение экономии топлива.
• Не нуждается в длительном прогреве двигателя в зимний период.

Единственным минусом инжекторного мотора является дороговизна в ремонте и обслуживании системы.

Провести диагностические и ремонтные работы не представляется возможным без специального оборудования и диагностических стендов. Поэтому осуществить самостоятельный ремонт двигателя ЗМЗ-406 инжектор - достаточно хлопотное дело. Зачастую при возникновении поломок в системе впрыска автолюбителю приходится пользоваться услугами специализированных центров по обслуживанию топливной аппаратуры, что может стоить недешево и занять довольно длительное время. Для того чтобы как можно реже сталкиваться с данной проблемой, необходимо своевременно производить замену топливных фильтров и заправлять автомобиль качественным бензином.

Головка блока

Все модификации двигателей оснащались одной головкой, которая соответствовала требованиям "Евро 2". С введением дополнительных требований "Евро 3" она была доработана и усовершенствована. Она не взаимозаменяема с предыдущей моделью.

В новой головке отсутствуют проточки системы холостого хода, теперь их функции возложены на электронный управляемый дроссель. Передняя стенка детали оснащена отверстиями для крепления защитного кожуха цепи, а с левой стороны расположены отливы для монтажа кронштейнов ресивера системы впуска. Деталь имеет запрессованные вставки из чугуна и направляющие втулки клапанов. Последние не нуждаются в периодической регулировке, так как их привод осуществляется с помощью цилиндрических толкателей с гидрокомпенсаторами. Модернизированная головка ЗМЗ-406 снизилась в весе на 1,3 килограмма. Устанавливая ее на двигатель, используют металлическую многослойную прокладку головки блока.

Блок цилиндров

Усовершенствуя двигатель ЗМЗ-406, инженеры смогли доработать картер и модернизировать процесс отливки. Так, удалось оснастить блок протоками в отливке между цилиндрами. Благодаря этому данный элемент стал жестким, а крепление головки осуществляется за счет более глубоких резьбовых отверстий и удлиненных болтов. В нижней части картера имеются отливы, образующие опоры коленвала вместе с крышками коренных подшипников. Крышки отлиты из чугуна и крепятся к блоку при помощи болтов.

Распределительный вал

Распредвал ЗМЗ-406 изготовлен путем отлива из чугуна с последующей обработкой и закалкой. Валы приводятся в движение за счет цепной передачи. На двигателе установлены два вала, профили кулачков которых имеют одинаковый размер.

Осевое смещение кулачков составляет один миллиметр по отношению к гидротолкателям. Этот фактор способствует вращению элементов гидроприводов при работающем двигателе, что существенно влияет на износ рабочей поверхности толкателя и делает его равномерным.

Цепной привод валов имеет гидравлические натяжители, которые работают от давления масла в смазывающей системе. Детали действуют на цепи непосредственно через пластиковые башмаки, которые крепятся на осях. На двигателях ЗМЗ-406 после модернизации для повышения практичности и долговечности стали применять вместо башмаков звездочки. Последние фиксируются на поворотных рычагах. Крепежные оси звездочек взаимозаменяемы с осями башмаков. Вместо удлинителя оси башмака натяжения верхней цепи стали использовать проставку, крепление которой к блоку осуществляется болтами.

Двигатель ЗМЗ-406 оснащается цепями привода распределительных валов. Их нет возможности заменить цепями, которые устанавливали на более ранние версии моторов.

Поршни

Они отливаются из сплава алюминия и имеют проточки под два кольца компрессионных и одно маслосъемное. Во время работы днище поршня охлаждается маслом через масленку в верхней головке шатуна.

Сферическая рабочая поверхность верхнего компрессионного кольца имеет слой покрытия хромом, что способствует лучшей притирке кольца. Второй элемент покрыт слоем олова. Маслосъемное кольцо - комбинированного типа, оно состоит из расширителя и двух стальных дисков. Крепление поршня к шатуну осуществляется при помощи пальца, фиксируемого на два штопорных кольца.

Коленчатый вал

Отлит из чугуна с последующей обработкой и закалкой поверхности шеек токами высокой частоты. Устанавливается в блоке на пяти коренных подшипниках.

Перемещение коленвала соответственно оси ограничивается штопорными полукольцами, которые размещены в проточных пазах опоры и крышки третьего коренного подшипника. На валу находятся противовесы в количестве восьми штук. К задней части вала крепится маховик, в отверстии которого впрессована распорная втулка и подшипник качения первичного вала коробки переключения передач.

Масло

Силовая установка ЗМЗ-406 оснащена комбинированной системой смазки. Под действием давления происходит процесс смазки поршневых пальцев, шатунных и коренных подшипников коленвала, смазываются опорные точки распределительных валов, гидропривод клапанов, промежуточный вал и ведомая шестерня масляного насоса. Все другие детали и элементы мотора смазываются посредством разбрызгивания масла.

Масляный насос - шестеренчатого типа, имеет одну секцию и приводится в действие от промежуточного вала через винтовые шестерни. Система смазки оснащена масляным радиатором и полнопроточным фильтром очистки.

Вентиляция картера закрытого типа, с принудительным отводом газов.

Итак, мы привели подробное описание всех узлов, агрегатов и систем двигателя. Схема ЗМЗ-406 находится на фото выше.