Двигатель УАЗ 409 (29 фото): технические характеристики мотора ЗМЗ Про, особенности, модификации и возможные проблемы ДВС

Не стоит думать, что большинство автомобильных моторов российского производства ненадёжные и слабые. Многие из них превосходят ожидания пользователей. Один из примеров – двигатель ЗМЗ 409, о котором и пойдет речь.

Двигатель ЗМЗ 409: общее описание

Это бензиновый атмосферный агрегат инжекторного типа. В нём имеется 16 клапанов и рядная компоновка с 4 цилиндрами. Процесс управления «контролирует» электронный микропроцессорный блок. Единый коленвал вращается поршнями.

Автомобильный мотор ЗМЗ 409 выпускается с 1996 года. Разработка этого двигателя была основана на базе двигателя 406.

На какие автомобили ставится двигатель ЗМЗ 409

Двигатель ЗМЗ 409 – распространенная модель. Он устанавливается на следующие транспортные средства марки УАЗ:

• Симбир.
• Буханка.
• Патриот.
• Хантер.
• Карго.
• Пикап.

Помимо этого, до 2005 года мотор ставился на машины ГАЗель: скорая помощь 32214, грузопассажирский Фермер 33023, микроавтобус 13-местный 3221, такси маршрутное 322132 и др.

Технические характеристики ДВС ЗМЗ 409

Двигатель ЗМЗ 409 обладает рядом преимуществ, которые делают его способным конкурировать с лучшими зарубежными образцами. Основные технические характеристики двигателя ЗМЗ 409:

• Объем двигателя – 2,6.
• Мощность – до 143 л. с.
• Компрессия – 9.
• Максимальный крутящий момент – 230 Нм.
• Топливо – бензин 92.
• Расход топлива – 13,5 – 17 л/км.
• Моторное масло – типа В.
• Расход масла – 100 г/1000 км.
• Двигатель инжекторный, 4-цилиндровый, рядный.
• Диаметр цилиндра – 94 мм.
• Ход поршня – 95,5 мм.
• Система охлаждения закрытого типа, жидкостная.
• Ресурс мотора – 150 тыс. км., возможно увеличить до 250 при условии аккуратной езды.

Конструкция инжекторного двигателя

Этот четырёхконтактный агрегат, несмотря на несложное устройство, вполне надёжен. Смесеобразование внешнее, горючее впрыскивается в головки цилиндров через впускные каналы. Два распредвала расположены сверху. Имеется зажигание. Система охлаждения принудительная, закрытого типа. Смазка производится разбрызгиванием и под давлением (комбинированная система).

Кривошипно-шатунный механизм

На блоке цилиндров, отлитом из серого чугуна, расположены фланцы, специальные приливы и каналы для основной магистрали движения масла. В нижней его части болтами укреплены опоры коренных подшипников коленвала (всего их 5), каждый с индивидуальной крышкой, сальникодержатель с круглыми манжетами коленного вала и крышка цепи. В самом низу блока к нему крепится картер для масла.

В головке цилиндрового блока установлены клапаны – выпускные и впускные, слева и справа соответственно. Опоры распредвалов клапанов (выпускных и впускных) имеют общую крышку – переднюю. Снизу находятся камеры сгорания.

Поршни, отлитые из алюминиевого сплава, имеют на дне углубления для клапанов и пометку «Перед». Каждый поршень обеспечен одним маслосъёмным кольцом и двумя литыми чугунными компрессионными. Нижнее кольцо изнутри имеет проточку, которая располагается вверх при установке на поршень. Малосъёмное кольцо включает расширитель и два стальных диска. К шатуну поршень крепится специальным плавающим пальцем, который ни в шатуне, ни в самом поршне неподвижно не укреплён.

Шатуны – стальные кованые детали, имеющие стержень с двутавровым сечением. К нижней головке двумя болтами крепится индивидуальная крышка, в верхнюю вмонтирована втулка из бронзы.

Коленчатый вал двигателя ЗМЗ 409 – полноопорное устройство, имеющее 8 противовесов. Упорные полукольца на средней шейке препятствуют осевому перемещению. Поликлиновый ремень, идущий от шкива коленвала, вращает его и шкив генератора. Шкивы вязкостной муфты и привода насоса гидроуселителя в рулевом управлении вращает такой же ремень. Кривошип имеет показатель поршневого хода 94 мм, радиус его 47 мм. Шатунные шейки в диаметре 56 мм, коренные – 62 мм.

Газораспределительный механизм

Для ДВС «ЗМЗ 409» используются литые чугунные распределительные валы.  Съёмные крышки из алюминия и головки цилиндров формируют подшипники. Профили кулачков на модели ЗМЗ-40911» выпускных и впускных валов неодинаковы. Выпускные клапаны поднимаются на высоту 9 мм, впускные – 8 мм. Распредвалы имеют двухступенчатый цепной привод.

Газораспределительный механизм (ГРМ) снабжён стальными жаропрочными клапанами. В цилиндрах, а именно в головке, имеются отверстия для гидротолкателей цилиндров. Зазоры не требуется регулировать благодаря использованию гидравлических толкателей.

Эти детали имеют цилиндрическую форму. Внутри располагается плунжерная пара. Снаружи на детали отверстие, через которое от магистрали подаётся масло. Для контакта торца клапана и кулачка распределительного вала не требуются зазоры, а используется работа гидрокомпенсаторной пружины и давления масла.

Система смазки

Процесс смазки мотора «ЗМЗ-409» выполняется комбинированно: масло подаётся к трущимся элементам путём разбрызгивания и под давлением. Движение смазочного материала начинается с закачивания масла насосом из картера. Смазка пошипников – коренных, подшипников привода насоса, закачивающего масло – производится по каналам блока.

Через поперечные сверления в валике привода масляного насоса по его полости масло направляется от верхнего подшипника валика к нижнему и поверхности для опоры ведомой приводной шестерни. На дно поршня масло разбрызгивается для охлаждения через отверстие в верхней головке шатуна для охлаждения.

Из основной магистрали для подачи масла оно попадает в головку цилиндров. Опоры распределительных валов смазываются, затем масло доставляется к датчикам, обеспечивающим давление масла и к гидротнатяжителю цепи второй ступени привода распредвалов. Рычаги устройства натяжения и цепи, звёздочки привода распредвалов смазываются маслом, вытекающим из зазоров и стекающим в кратер переда головки цилиндров. В масляном картере установлен шестеренчатый насос, нагнетающий масло.

Система охлаждения мотора ЗМЗ 409

Охлаждение выполняется принудительным способом. В систему входят:

• водяной насос;
• радиатор;
• термостат;
• охлаждающая рубашка для двигателя;
• муфта вязкостная для привода вентилятора;
• вентилятор электрический;
• шланги соединительные;
• трубочки.

Система закрытого типа, жидкостная. Она также соединена с электронасосом для дополнительного отопления салона автомобиля, если такая опция имеется, и отопительным радиатором.

Водяной насос обеспечивает давление. Ремень коленвала приводит его в действие. Охладительная жидкость направляется в рубашку охлаждения двигателя. Оттуда подаётся в термостат. При низкой температуре далее она проходит в водяной насос, при высокой – предварительно в радиатор, затем в водяной насос.

Система питания топливом

Воздушно-топливная смесь поступает во впускную трубу методом впрыскивания. Эту функцию выполняют электромагнитные форсунки под управлением микропроцессором. Вместе с топливной рампой 4 форсунки цилиндрического сечения прикреплены двумя болтами к впускной трубе. Изготовлены они из алюминиевого сплава. Для уплотнения снабжены округлыми резиновыми кольцами.

Угол опережения зажигания и впрыск горючего управляются микропроцессорной комплексной системой, регулирующей функционирование двигателя. В неё входят две подсистемы: первая управляет угол опережения зажигания, вторая – впрыск горючего. Работают они в связи друг с другом, соответственно действию мотора.

Система впуска воздуха и выпуска отработавших газов

Состоит эта система из ресивера и впускной трубы, литых деталей из сплава алюминия. Форма их позволяет производить газодинамический наддув. Воздух нагнетается в мотор на небольших нагрузках и холостом ходу прямо к впускным клапанам через впускную систему.

Выпуск производится через чугунный литой выпускной коллектор.

Патрубки всех цилиндров между собой соединены, так обеспечивается более полное очищение от отработанных газов и влияние их друг на друга снижается.

Система вентиляции картера

В процессе работы мотора создаётся разрежение, за счёт него работает закрытая система вентиляции картера. Разрежение ограничивается клапаном, его показатель не превышает 40 мБар.п

Работать вентиляционная система может в трёх режимах.

• Первый – действие при холостом ходу. Заслонка дросселя закрыта. Разряжение в ресивере высокое. Под его действием проходное сечение закрывается клапанной мембраной. Отверстие остаётся открытым, через него в ресивер проникают газы. Разрежение уменьшается в результате открытия клапана.
• Второй режим – перемещение газов при заданной мощности. Разрежение минимальное, проходное сечение открывается пружиной, через него и через отверстие в реестр поступают газы. Клапан закрывается под влиянием повышенного разрежения. Газы к дроссельной заслонке не попадут.
• Третий режим важен в холодное время. Давление газов и перепады температуры вызывают выделение конденсата. Обратный клапан не допустит, чтобы он осел на дроссельной заслонке и заледенел. Заслонке в этом случае может остаться в открытом положении неподвижно. Мембраны при таком режиме меняют положение – полностью открываются или закрываются.

Комплексная микропроцессорная система управления двигателем КМПСУД

Эта микропроцессорная система включает 2 подсистемы – правление углом опережения зажигания и впрыском топлива, действующие совместно и соответственно единой работе мотора. Слаженность взаимодействия подсистем производится по сигналам установленных в движке датчиков:

	Датчик положения заслонки дросселя – определяет режим действия мотора: нагрузка частичная или полная (во всю мощность), либо холостой ход.
	Датчик расхода воздуха – находится между ресивером и воздушным фильтром, определяет наполнение воздухом цилиндров.
	Датчик синхронизации – создаёт электросигнал в блок управления при вращении коленвала о его угловом положении, который формируется при контакте зубчатого диска на шкиве коленвала с магнитым полем датчика.
	Датчик положения распредвала (датчик фазы), направляющий сигнал, говорящий о начале в первом цилиндре сжатия.
	Датчик детонации – находится возле 4-го цилиндра блока (в области впускной системы), корректирует угол зажигания, когда блок управления обнаруживает детонацию.
	Датчик температурного состояния впускного трубопровода – направляет в управляющий блок сигнал для регулировки опережения угла зажигания и подачи горючего.
	Датчик температурного состояния мотора – находится на корпусе термостата, его сигнал регулирует действие угла опережения зажигания и подачи горючего в зависимости от температуры ДВС.

К исполнительным элементам относятся:

• регулятор холостого хода, дозирующий количество попадающего во впускной трубопровод воздуха при работе на холостом режиме (естественном или принудительном), режиме прогрева и пуска;
• электромагнитные форсунки (всего их 4), дозирующие подачу горючего;
• электробензонасос, создающий в магистрали топлива давление;
• реле бензонасоса и реле электромагнитные, отключающие и включающие исполнительные элементы от управляющего блока;
• свечи зажигания;
• 2 катушки зажигания.

Система создаёт электрический импульс в обмотках форсунок и обмотках катушек зажигания. Угол опережения и момент подачи горючего и его количество автоматически ускоряются. В двух цилиндрах образуется искра (одновременно): такт сжатия и такт выпуска.

Модификации двигателя ЗМЗ 409 у моделей УАЗ

	Основная модель – «ЗМЗ 409.10». Показатель мощности – 143 л. с. Двигатель отвечает стандарту Евро-2.
	«ЗМЗ 4091.10» – вариант модели 40904.10 с уменьшенной мощностью. Отличается распедвалами, ресиветом, прошивкой. Показатель мощности – 112 л. с. Применяется на буханках УАЗ.
	«ЗМЗ 40904.10» – модель с мощностью 128 л. с., соответствующая экостандарту Евро-3. Устанавливается на автомобили Хантер, Патриот, Карго, Пикап.
	«ЗМЗ-40905.10» – модель, аналогичная предыдущей мощность та же – 128 л. с., экостандарт – Евро-4.
	«ЗМЗ-40911.10» – модель, аналогичная «ЗМЗ-4091.10». Применяется на буханках УАЗ, стандарт – Евро-4.
	Несерийная модель – «ЗМЗ-4092.10». Применяется на «Волгах». Показатель мощности – 160 л. с.

Маркировка двигателей ЗМЗ 409

VIN – идентификационный номер – располагается строкой на блоке цилиндров, слева, над бобышками крепления. Над ним может указываться номер блока цилиндров: клеится этикетка или наносится ударным способом. Разделительная звёздочка ставится между составными частями, в конце и в начале номера. Комплектация мотора указывается на этикетке, клеящейся на крышке клапанов.

Неисправности двигателей ЗМЗ 409

Пользователи двигателя ЗМЗ 409 отмечают ряд неисправностей, с которыми сталкиваются в процессе эксплуатации. Рассмотрим наиболее частые проблемы и способы их устранения.

1. Мотор не запускается. Сбой может быть вызван неисправностью бензонасоса при нарушении целостности предохранителя, редукционного клапана или засорения фильтра. Эти элементы требуется заменить. Также причиной может стать нарушение работы системы зажигания. Следует проверить разъёмы.
2. Часто возникает перегрев, вызванный воздушными пробками или неисправностью термостата, недостаточным натяжением приводного ремня. Необходимо проверить состояние системы охлаждения и дополнить охлаждающую жидкость до требуемого уровня. Неисправный термостат требуется заменить.
3. Мотор не работает в полную мощность. Это может быть следствием ряда причин. Если снижение мощности вызвано поломкой бензонасоса, загрязнением фильтра, отказом клапана редукции, износом поршневых колец и цилиндров, то детали следует заменить. Недостаточное открытие заслонки дросселя тоже вызывает падение мощности. Требуется отрегулировать работу привода.
4. Повышенный расход горючего. После 70-90 тыс. км. пробега кислородный датчик часто выходит из строя. Такая неисправность вызывает также повышение токсичного выхлопа. Решение проблемы – замена элемента.
5. Вибрация двигателя. Возникает в результате разбалансировки коленного вала, износа опорных элементов, ослабления крепления шкива. Необходима балансировка для предупреждения других нарушений работы мотора.
6. Гидронатяжитель заклинивает, потому цепи перескакивают.
7. Повышенный расход масла. Появляется обычно после 150 тыс. км. пробега. Причины: глубокое залегание маслосъёмных колец, увеличенные зазоры в масляном насосе и вкладышах коленвала, сбои работы вентиляционного картера, протекание масла через прокладки для уплотнения и сальники, износ колпачков маслоотражения. При такой неисправности требуется ремонт мотора, промывка или замена элементов.
8. Сбивается работа катушек зажигания и датчиков. Необходима замена.
9. Стук из поршневого блока. Вызван увеличением зазора между цилиндром и поршнем. Потребуется расточка цилиндров, поршень следует заменить.
10. Стук подшипников коленвала. Частая причина: большой зазор между вкладышами и шатунными шейками, низкое давление масла. Требуется шлифовка шеек и замена вкладышей.
11. Низкое давление масла. Может быть вызвано использованием неподходящего масла, попаданием ОЖ или горючего в масляный картер, загрязнением фильтра, а также механическим повреждением маслоприёмника, недостаточным зазором между ним и дном картера. Необходимо заменить или выпрямить элемент, а также использовать масло рекомендованной марки.

Большинства проблем можно избежать, если своевременно обслуживать мотор, а также соблюдать правила эксплуатации.

Тюнинг двигателей ЗМЗ 409

Несмотря на все достоинства мотора «ЗМЗ-409», владельцы не всегда довольны его работой. В таком случае стоит рассмотреть тюнинг:

1. Одна из доступных возможностей – это чип тюнинг. Он представляет собой изменение параметров и настроек электронного блока управления мотором. Цели – повышение мощности и предупреждение ошибок зонда (лямбда). Чипование движка «ЗМЗ-409» позволит повысить «резвость» мотора. Можно выполнить перепрошивку блока управления МИКАС 11 или 7.2. Автовладелец сможет настроить двигатель по собственным предпочтениям.
2. Установка газовой турбины или турбокомпрессора усилит мощность на 30%. Рекомендуется использовать модель «Гарретт ТВ-25», она не новая, но по параметрам подходит двигателю «ЗМЗ-409».

Изготовитель указывает показатель минимального ресурса ДВС «ЗМЗ ПРО 409» 260-300 тыс. км. Но реальный срок использования мотора составляет при должном уходе более 350 тыс. км.

С какими неполадками двигателя ЗМЗ 409 вы сталкивались?