Двигатель 406 производился с 1996 года. Он успел себя зарекомендовать как простой и достаточно надежный силовой агрегат. По уровню надежности этот мотор не уступает, а в некоторых случаях превосходит 402. Данный двигатель является настоящей гордостью завода.

История создания

Первые прототипы агрегата появились в 1982-84 гг. Это была плановая разработка НИИТ "АвтоПром". Советские инженеры при постройке 406-го взяли за основу спортивный «Сааб 900». Чуть позже иностранные работники немного переделали «Сааб», однако сходства есть.

В 1990-м году двигатель 406 был уже полностью сконструирован. Он наконец обрел свою окончательную форму. В 1992-м году на ЗМЗ запущен специальный цех, где производили малыми сериями новое семейство двигателей.

Первые опытные прототипы моторов данного семейства устанавливали на небольшие патрульные катера. Затем 406-й всерьез заинтересовал работников ГАЗ. В марте 1996 данными агрегатами стали комплектовать "Волги" и "Газели".

Конструкция

Итак, двигатель 406 — это 16-клапанный, четырехцилиндровый, рядный бензиновый двигатель. Он был оборудован электронной системой управления впрыском. Как уже говорилось выше, их устанавливали на автомобили ГАЗ 3110 и 3302.

Данный двигатель имеет особенности конструкции. Это расположенные вверху в ГБЦ распределительные валы. Каждый цилиндр имел по 4 клапана. Инженеры значительно повысили степень сжатия. Теперь она составляла 9,3. Этого удалось достичь благодаря замене камеры сгорания со свечами зажигания, расположенными по центру, а также применением новой системы впрыска. Еще в новом моторе заменили привычную карбюраторную систему питания.

Так, удалось значительно повысить мощность и крутящий момент данного агрегата. При этом снизился расход топлива, а также уменьшилась токсичность выхлопа. Однако среди автолюбителей и в статьях, которые публиковались в авторитетных автомобильных журналах, ходили слухи и проскакивала информация о том, что мощность автомобиля "Волга 406" (двигатель ЗМЗ устанавливался и на нее) была искусственно завышена.

Особенности конструкции

Чтобы работа данного силового агрегата после проведенного увеличения мощности была более надежной, инженерами были применены следующие конструктивные особенности. Давайте рассмотрим их.

Блок цилиндров

Его изготавливали методом отливки из чугуна, а не из алюминия, как в прошлых версиях. Головка двигателя 406 не имела вставных гильз, а отличалась более высокими показателями жесткости, стабильными зазорами. Ход поршней инженеры намеренно снизили до 86 мм. Массу поршня и пальца также уменьшили. Для их изготовления применили более современные и технологичные материалы. Также из качественных материалов изготовили коленчатый вал, шатуны и другие детали.

Привод распределительных валов

Он представляет сбой цепной привод, оснащенный автоматическими гидронатяжителями. В механизме клапанов конструкторы применили гидротолкатели. Теперь отпадает необходимость в постоянной регулировке зазоров.

Однако гидравлика, а также то, что двигатель 406 теперь форсированный, требуют применения более качественного масла. Поэтому теперь мотор оснащается улучшенным масляным фильтром с дополнительными элементами для очистки.

Система управления

Комплексное управление агрегатом имеет функции управления зажиганием, а также дает возможность гораздо точней дозировать подачу топлива и корректировать угол зажигания. Теперь при различных режимах работы можно получить оптимальные показатели по мощности, экономичности и токсичности.

Двигатель 406: характеристики

Итак, как уже было сказано, это бензиновый 4-тактный рядный мотор. Диаметр цилиндра составляет 90 мм. Цилиндры имеют объем в 2,3 л. Степень сжатия двигателя составляет 9,3. Цилиндры работают в порядке 1-3-4-2. Коленчатый вал вращается в правую сторону. Мощность, на которую способен этот мотор, составляет 110 л. с. Двигатель работает на 92-м бензине. Система питания осуществляется посредством впрыска в трубу.

Система смазки в данном агрегате комбинированная. Масло разбрызгивается на детали трения принудительно, под давлением. Охлаждение мотора — жидкостное, принудительное.

Карбюратор или инжектор?

Многие водители сталкиваются с выбором между двумя вариантами. Это потому, что старые конструкции повсеместно вытесняются новыми инжекторными моторами. 406-й и 405-й агрегаты ставят на тяжелые автомобили. Ими оснащены «Волги», УАзы, «Газели». Данным автомобилям требуется мощность, а этот мотор может ее дать.

Недостатки карбюратора

Если сравнивать 406 двигатель (карбюратор) и его инжекторного родственника, то первый заметно проиграет по мощности и производительности. Все дело в карбюраторной системе питания. В этом случае горючее попадает в цилиндры не принудительным образом, а по мере того, как растут обороты. Именно поэтому в таких агрегатах меньшие характеристики мощности и разгона, нежели у их инжекторных аналогов. На таких ДВС питание поступает по принудительной схеме. При этом доза впрыска максимально точная. Она рассчитывается электроникой. И здесь топливо попадет непосредственно в цилиндры. Если максимально резко заставить открыться дроссельную заслонку, то смесь не станет бедней, как было бы с карбюратором. Это позволяет говорить о лучших динамических качествах.

Кроме этого, 406 двигатель (карбюратор), как считают водители и владельцы, — это экономичность. В этом случае очень трудно отрегулировать точную дозировку горючего. Многие всерьез уверены, что это практически невозможно. В различных режимах в агрегат будет подана различная смесь горючего и воздуха. Это поведет за собой снижение мощности и повышенный расход.

Однако, несмотря на все отрицательные качества, данный двигатель имеет и преимущества. Это надежность работы карбюратора. Максимум, что может с ним случиться, — засорение. Так, не составит никакого труда разобрать и прочистить жиклеры, где бы ни находился автомобиль.

Достоинства инжектора

Как можно понять, 406 двигатель инжектор намного превышает своего карбюраторного собрата по мощностным показателям и экономичности. Однако основное преимущество именно такой установки — в надежности.

Данные моторы не нужно регулировать. Они не часто отказываются работать. Здесь отсутствуют жиклеры как класс, поэтому в системе питания ничего не забьется. Горючее будет поступать прямо в цилиндры. К тому же это очень экономично.

Но и здесь не все так хорошо и радужно. Инжектор имеет свои подводные камни. Если в пути автомобиль выйдет из строя, то водитель вряд ли сумеет починить его самостоятельно. Об этом говорят многочисленные отзывы.

Работа таких моторов полностью контролируется электроникой. Поэтому в случае выхода из строя хотя бы одного из датчиков это обязательно скажется на характеристиках работы мотора. Конечно, если есть возможность установить элементы импортного производства и регулярно проводить ТО, то 406 двигатель (инжектор) будет только радовать своего обладателя.

Основные неполадки и ремонтопригодность

Двигатель вполне ремонтопригоден, как и вся продукция Заволжского завода. Коленчатый вал поддается шлифовке, блок цилиндров можно расточить. Чугунная головка уже не так чувствительна к некачественному антифризу.

Как и многие современные силовые агрегаты, данный мотор требует лишь качественного масла. Конструкция его сделана таким образом, что сам агрегат стал сильно привередлив. Многие водители часто жалуются на повышенный расход масла на таких двигателях.

Ремонт 406 двигателя — дело затратное и очень серьезное. Многие автолюбители предпочитают отдавать его специалистам. Однако все работы по ремонту этого агрегата подробно расписаны во множестве статей и книг.

Заключение

Хоть 406-е моторы больше не выпускаются, использовать их будут еще очень долго. Ведь именно этот двигатель серийно устанавливался на такие автомобили, как «Волга» и «Газель». Поэтому его актуальность не угаснет как минимум ближайшие лет 10.

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

90

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.
Ресурс двигателя, тыс. км
— по данным завода
— на практике
150
200+

* — 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.

Семейство ЗМЗ-406 представляет собой бензиновые автомобильные двигатели внутреннего сгорания, производства ОАО "Заволжский моторный завод".
Прототипы собирались с 1992 года, в серийном производстве c 1997.
Впервые применен впрыск топлива.
Данное семейство двигателей широко применялось на автомобилях Горьковского автозавода, таких как: "Волга"-3102 , 31029, 3110 и "ГАЗель".
Флагман семейства — ЗМЗ-4062.10- 16-ти клапанный двигатель объемом 2,28 литра, способный развивать мощность до 150 л.с.

Двигатель ЗМЗ-4062.10 предназначен для установки на легковые автомобили среднего класса и микроавтобусы.

Двигатели ЗМЗ-4061.10, ЗМЗ-4063.10 предназначены для установки на грузовые автомобили малой грузоподъемности типа "Газель" и микроавтобусы.

Наименование параметра ЗМЗ-4062 ЗМЗ-4061 ЗМЗ-4063 ЗМЗ-4052 ЗМЗ-409
Рабочий объем, л 2,3 2,46 2,69
Диаметр цилиндра, мм 92 95,5
Ход поршня, мм 86 94
Степень сжатия 9,1 8,0 9,5 9,3 9,0
Система питания Впрыск Карбюраторная Впрыск
Номинальная мощность, кВт (л.с.) 110,3 (150) 73,5 (100) 80,9 (110) 118,8 (152) 105 (142,8)
Частота вращения при ном. мощности, мин-1 5200 4500 4500 5200 4400
Макс. крутящий момент, Н*м (кгс*м) 206 (21) 181,5 (18,5) 191,3 (19,5) 210,0 (21,5) 230 (23,5)
Частота вращения при ном. мощности, мин-1 5200 4500 4500 5200 4400
Частота вращения при макс. крутящем моменте, мин-1 4000 3500 3500 4300 3900
Частота вращения на холостом ходу, мин-1 (мин+-50 / макс) 800 / 6000 750 / 6000 850 / 6000 850 / 5000
Минимальный удельный расход топлива, г/кВт*ч (г/л.с.*ч) 252 (185) 273 (200) 265 (195)
Порядок работы цилиндров 1-3-4-2
Расход масла на угар, % от расхода топлива 0,3 0,4 0,3
Масса двигателя в комплекте поставки заводом, кг 187 185 187 190

Двигатели ЗМЗ-4061, ЗМЗ-4063

— карбюраторные, четырехцилиндровые, рядные с микропроцессорной системой управления зажиганием.

Общий вид двигателей показан на рисунке 1 и 3.

Поперечный разрез двигателей показан на рисунке 2.

Основными конструктивными особенностями двигателей являются верхнее (в головке цилиндров) расположение двух распределительных валов с установкой четырех клапанов на цилиндр (двух впускных и двух выпускных), повышение степени сжатия до 9,3 за счет камеры сгорания с центральным расположением свечи.

Эти технические решения позволили повысить максимальную мощность и максимальный крутящий момент, снизить расход топлива и уменьшить токсичность отработавших газов.

Для повышения надежности на двигателе применен чугунный блок цилиндров без вставных гильз, имеющий высокую жесткость и более стабильные зазоры в парах трения, уменьшен ход поршня до 86 мм, снижена масса поршня и поршневого пальца, применены более качественные материалы для коленчатого вала, шатунов, болтов шатунов, поршневых пальцев и др.

Привод распределительных валов — цепной, двухступенчатый, с автоматическими гидравлическими натяжителями цепей; применение гидротолкателей клапанного механизма исключает необходимость регулировки зазоров.

Применение гидравлических устройств и форсировка двигателя требуют высокого качества очистки масла, поэтому в двигателе применен полнопоточный масляный фильтр повышенной эффективности ("суперфильтр") однократного использования. Дополнительный фильтрующий элемент фильтра исключает попадание неочищенного масла в двигатель при пуске холодного двигателя и засорении основного фильтрующего элемента.

Микропроцессорная система управления зажиганием позволяет корректировать угол опережения зажигания, в том числе по параметру детонаций при изменяющихся режимах работы двигателя, что позволяет обеспечить необходимые показатели — мощностные, экономические и токсичности отработавших газов.

Привод вспомогательных агрегатов (насоса охлаждающей жидкости и генератора) осуществляется плоским поликлиновым ремнем.

На двигателе устанавливается диафрагменное сцепление с эллипснонавитыми накладками ведомого диска, имеющими высокую долговечность.