Принцип работы двигателя уаз патриот

Обновлено: 28.01.2025

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

Конструкция и особенности

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

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

Головка блока из алюминиевого сплава, литая с запрессованными направляющими клапанов и чугунными жаропрочными седлами. Изначально головка всего семейства 406, 405, 409 была единой. Однако при модернизации двигателя до норм ЕВРО 3 она претерпела ряд изменений, и от унификации пришлось отказаться. Обновленная головка блока ЗМЗ 409 стала легче на 1,3 кг, в ней отсутствуют каналы холостого хода. В свою очередь, дроссель стал электронно управляемым. Ушли в прошлое: регулятор холостого хода со своим каналом, дроссельный патрубок и датчик положения дроссельной заслонки. Отпала необходимость в подогреве корпуса дросселя, соответственно, убрали и патрубки, подводившие к дросселю охлаждающую жидкость. У переднего края головки появились дополнительные крепежные отверстия для передней крышки мотора.
Клапанный механизм имеет гидравлические компенсаторы тепловых зазоров, именуемые гидротолкателями. Соответственно, в регулировке клапана не нуждаются.
ГРМ двухвальный, за впуск и выпуск отвечают отдельные валы, отлитые из чугуна. Продольное перемещение распределительных валов ограничено упорными полукольцами из пластика установленными в передней опоре, выполненной общей для обоих валов. Крышки опор валов не взаимозаменяемы.
Привод распределительных валов осуществляется посредством двухступенчатой цепной передачи с промежуточным валом, как и на ЗМЗ 406, а вот гидронатяжители теперь выполнены звездочками. Решение долгожданное. Теперь у автовладельцев отпала нужда в поисках качественного набора для самостоятельного апгрейда этого узла. Впрочем, справедливости ради, стоит сказать о том, что и у башмачного натяжения достаточно много поклонников, так как такой вариант дешевле в ремонте и проще конструктивно.
Блок литой из серого чугуна с рядным расположением четырех цилиндров, проточенных непосредственно в теле. Диаметр цилиндра вырос с 92 мм у 406 до 95,5 у ЗМЗ 409. Рабочий объем увеличился до 2,693 литра при сохранении внешних размеров блока. Кстати, идентичный блок используется и для двигателя ЗМЗ 405 имеющего рабочий объем 2,46 литра. Увеличение рабочего объема достигнуто за счет изменения хода шатуна (в поршнях смещены пальцы, а шейки коленчатого вала разнесены сильнее). Так как ЗМЗ 405 появился раньше, на нем были обкатаны многие новые решения, и четыреста девятый имеет уже сравнительно мало детских болезней. Так, горизонтальные проточки между цилиндрами на верхней привалочной поверхности блока были убраны в пользу новых каналов в теле блока, что повысило геометрическую жесткость блока и избавило цилиндры от деформации при протяжке головки. Дополнительно этому способствовала замена мягкой безастбестовой прокладки головки на более тонкую (0,5 мм против 1,5), металлическую, двухслойную, которую уже не нужно протягивать с таким диким моментом. Болты крепления головки и их резьбовая часть стали более длинными. При переходе к ЕВРО 3 в начале 2008 года, изменена хонинговка поверхности цилиндров, что позволило снизить угар масла.
Коленчатый вал из высокопрочного чугуна марки ВЧ60, смонтирован на пяти опорах. Уплотнение обоих концов выполнено самоподжимающимися сальниками. К опорам крепятся крышки, обработанные заодно с опорами, потому они не взаимозаменяемы (при ремонте помечать и ставить строго на свои места). Подшипники скольжения сталеалюминиевые, существуют трех ремонтных размеров. Радиус кривошипов увеличен до 47 мм. В остальном вал идентичен применяемому на ЗМЗ 406. Для уменьшения воздействия на вал изгибающей и центробежной сил, напротив каждого кривошипа расположено по два противовеса. Коренные шейки номинального размера, имеют диаметр — 62 мм, шатунные — 56 мм.
Шатуны стальные кованые, двутаврового сечения, аналогичные для всех моторов линейки.
Поршни алюминиевые с двумя компрессионными и одним составным маслосъемным кольцом. В днищах выполнены выборки, исключающие встречу клапанов с поршнями в случае сбивания фаз ГРМ. Поршни не взаимозаменяемы с поршнями ЗМЗ 406 и ЗМЗ 405, так как у ЗМЗ 409 ось пальца смещена на 4 мм в сторону дна поршня, а само днище имеет выборку глубиной 4,1 мм. Поршневой палец плавающего типа (без фиксации), от продольных перемещений ограничен стопорными кольцами из пружинной стали, установленными в кольцевых канавках бобышек поршней.
Система смазки полнопоточная, комбинированная. Подшипники и втулки смазываются под давлением, а стенки цилиндров — разбрызгиванием. Масляный насос односекционный, шестереночный, аналогичен насосу ЗМЗ 406. Не претерпел изменений и его привод, реализованный от промежуточного вала ГРМ.
Система охлаждения жидкостная, закрытого типа, с расширительным бачком. Циркуляция жидкости принудительная. Конструктивно, повторяет систему ЗМЗ 406, но каналы в блоке выполнены иначе. Изменено их расположение и форма, окна в верхней привалочной плоскости стали треугольными (у 406 они круглые).
Вентиляция картера принудительная, закрытая, осуществляется за счет разрежения во впуске. На последних версиях мотора, газы втягиваются в ресивер.
Зажигание с микропроцессорным управлением. Порядок работы цилиндров — не привычный для волговодов 1-2-4-3, а 1-3-4-2.

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

Одним из самых успешных отечественных образцов моторостроения стал силовой агрегат Заволжского завода ЗМЗ 409 и его многочисленные модификации. За счёт увеличенного объёма цилиндров до 2.7 литров, двигатель получил широкое распространение на русских внедорожниках. Он, как ни какой другой мотор, идеально подошёл для эксплуатации в условиях жёсткого российского климата.

Автомобили с данным двигателем

ЗМЗ 409 и его аналоги, устанавливался на такие отечественные автомобили марки УАЗ: Пикап, Патриот, Барс, Карго, Хантер, Буханка.

Модификация ЗМЗ 4092.10, имеющая высокую мощность 160 л., сил, выпускалась мелкими партиями и использовалась на автомобилях ГАЗ Волга разных моделей.

История создания ЗМЗ 409

Первые образцы данного двигателя начали выпускаться в 1996 году. ЗМЗ 409 является усовершенствованием и развитием 406 модели мотора. Чтобы получить более мощный и динамичный двигатель, на ЗМЗ 405 увеличили диаметр блока цилиндров до 95, 5 мм, за счёт этого смогли получить объём цилиндров двигателя равный 2465 куб., см.

На ЗМЗ 409 пошли ещё дальше, объём этого мотора удалось увеличить до 2.7 литров. Достичь этого удалось путём определённых конструкционных изменений. Причём блок цилиндров остался прежним, его взяли от ЗМЗ 405. А, чтобы получить больший объём, увеличили расстояние хода поршня. Это стало возможным, благодаря установлению нового коленвала с большими кривошипами и другой конструкции поршней. Шатуны использовались прежние, с такими же характеристиками.

Конструкция поршней претерпела небольшие изменения. Отверстие, для установки пальца было смещено вверх, что дало дополнительных 4 мм хода поршня, плюс 7 мм дополнительных радиуса кривошипа коленчатого вала. Все эти мероприятия, дали возможность получить ход поршня 94 мм., вместо прежних 86 миллиметров.

В итоге получился новый 409 двигатель, с объёмом 2693 миллиметра. На базе 409 мотора было создано много модификаций, которые успешно выпускаются в наши дни.

Ряд модификаций 409 ДВС

ЗМЗ 409 относится к моторам, имеющим обширный ряд модификаций, которые устанавливались на разные марки УАЗ и Волга:

ЗМЗ 409.10

Первый, он же основной двигатель ЗМЗ 409.10. Это простой двигатель, имеющий стандартную прошивку. Данный силовой агрегат обладает мощностью 143 л., силы. Соответствие европейским требованиям по выбросам вредных веществ, Евро 2. Данная модификация устанавливалась на все модели УАЗ, выпускающийся на то время.

ЗМЗ 40904.10

ЗМЗ 40904.10 — двигатель идентичный основному мотору. Но это уже более современный двигатель, соответствующий европейским стандартам Евро 3. Электронная программа, немного задушила мощность двигателя. Она на этом моторе равна 128 л., сил. Здесь установлены новые прокладки, новая ЦПГ, датчик, указывающий давление. ЗМЗ 40904.10 устанавливался в основном на: УАЗ Хантер, УАЗ Карго, УАЗ Патриот.

ЗМЗ 40905.10

ЗМЗ 40905.10, идентичный вариант предыдущий модели, но уже с более высокими требованиями к соблюдению экологических норм, по выбросам вредных веществ. Данный мотор имел такую же мощность 128 л., сил, и соответствовал Евро 4. Он приводил в движение трансмиссию таких автомобилей марки УАЗ: Карго, Хантер, Пикап и Патриот.

4091.10

Дефорсированным вариантом 40904.10 модели представлен двигателем — ЗМЗ 4091.10. Этот мотор устанавливается на УАЗ буханках, его мощность составляет 112 л., сил. На 4091.10 модели в ГБЦ установлены другие распределительные валы, новый ресивер. Его прошивка, соответствует европейским экологическим стандартам Евро 3.

ЗМЗ 40911.10

ЗМЗ 40911.10 — мотор идентичный предыдущему движку. Используется он на УАЗ буханках и обладает такой же мощностью. А вот наличие ДАД позволяет ему соответствовать Евро 4.

ЗМЗ 4092.10

Двигатель ЗМЗ 4092.10 выпускался небольшими, несерийными партиями. Он обладал максимальной мощностью, для серии 409 двигателей — 160 л., сил. Этот мотор являлся сердцем для легковых автомобилей, Горьковского завода — ГАЗ Волга.

Технические данные ЗМЗ 409

Четырёхтактный, бензиновый двигатель, четыре цилиндра которого расположены в один ряд, расположение в моторном отсеке продольное.

Производится ЗМЗ 409 на Заволжском автозаводе с 2001 года, выпуск моторов успешно продолжается в наши дни.

Блок цилиндров выполнен из высоко прочного чугуна, точно такой же блок используется на ЗМЗ 405.
Точный объём цилиндров — 2693 куб., сантиметров.
Система питания 409 модели распределённый впрыск горючего, инжектор.
Система газораспределения ДВС — DOHC, два газораспределительных вала, на которые установлены 16 клапанов. Один вал отвечает за впуск горючей смеси, другой за выпуск отработанных газов.
Данный мотор имеет почти такой же ход поршня, как и диаметр цилиндров 94 и 95.5 мм., соответственно. Степень сжатия камеры сгорания 9:1.
Мощность двигателя может быть разной, в зависимости от модификации двигателя, при 4400 оборотов., мин., 112, 128 и 143 л., сил. Крутящий момент при 3900 оборотов мин., в зависимости от модификации мотора от 210 до 230 Нм.
Экологические нормы европейского соответствия Евро 2, Евро 3, Евро 4.
Вес силовой установки — 190 килограммов.

Расход топлива

Используемое горючие АИ 92. Расход топлива при городской езде — 14 л., на 100 км пробега, при езде по трассе 10.4 литра, общий расход около 12 литров на 100 км пробега. По факту все гораздо хуже.

Расход и объем масла

Допустимый расход моторной смазки 0.1 литр на 1000 км., пробега. Производитель рекомендует использовать такие виды масла в двигатель: 5W40, 5W30, 20W40, 10W40, 10W30, 15W40. Объём масла в моторе 7 литров. При замене нужно брать около 6 литров. Производитель рекомендует заменять моторную смазку через 15 тыс., км., пробега. Однако это лучше делать через 7000 км.

Ресурс двигателя

Нормальная температура ДВС при работе 90 градусов. Ресурс работы ДВС ЗМЗ 409 по заявкам завода производителя небольшой, около 150 тыс., км. Однако, при правильном, соответствующем обслуживании и бережной эксплуатации, приятно будет узнать, что ресурс работы данного мотора может быть в два раза больше.

Описание особенностей ЗМЗ 409

Данный мотор имеет простую и надёжную конструкцию. Значимой особенностью является прочный чугунный блок, непосредственно в котором расточены цилиндры. Между цилиндрами имеются каналы для отдачи тепла, а систему охлаждения.

Отличительной особенностью 409 мотора, является множество модификаций, на базе этого двигателя. Изначально планировалось на ДВС устанавливать разнообразное навесное оборудование. БЦ для всех модификаций был общий, поэтому в нём находились различные, каналы, множественные технологические отверстия, колодцы с резьбой, необходимые для разных моделей 409 двигателя. То есть, на каждом блоке вышедшем с конвейера, можно было собрать любую модификацию 409 мотора.

ГБЦ отлита из особо прочного алюминия, в ней находятся клапаны: 8 клапанов для впуска горючий смеси и 8 клапанов для выпуска выхлопных газов. На каждый, отдельный цилиндр, по 4 клапана, 2 выпускных и 2 впускных клапана. Для регулировки зазоров клапанов установлены гидротолкатели. Они на первых моделях часто ломались. Причина была в некачественных пластиковых башмаках, предназначенных для натяжения цепи ГРМ. При износе которых, отходы износа башмаков загрязняли масло. В последствии, башмаки были заменены звёздочками из металла. Проблема быстрого выхода из строя регуляторов зазора клапанов была окончательно решена.

Поршни 409 ДВС выполнены из алюминия, они обустроены терморегуляционными вставками. На дне поршней имеются специальные канавки, они предотвращают разрушение поршней и клапанов, при их встречи в движке, в случае выхода из строя системы привода ГРМ. Необходимо запомнить, что поршни, при одинаковом диаметре, 405 и 409 двигателей не подлежат замене. Их нельзя ставить с одного двигателя на другой. Всё дело в том, что для увеличения хода поршня, чтобы получить нужный объём ДВС, ось пальца была смещена на 4 миллиметра. Поршневые кольца, как обычно, имеют количество 3 штук. Компрессионные кольца напыляются пористым хромом. Нижнее кольцо защищается тонким слоем олова.

Коленчатый вал ЗМЗ 409 для прочности выполнен из чугуна. На данной модели коленвал имеет отличительную особенность, его кривошипный механизм, в сумме со смещённым осевым отверстием для пальца, обеспечивают ход поршня 94 см., что значительно больше, чем у 406 и 405 моделей. Разница составляет 18 миллиметров.

Другие узлы, механизмы и системы позаимствованы у ЗМЗ 405 и отличаются незначительно, в зависимости от модификации 409 модели.

Особенности маркировки ДВС ЗМЗ-409

Все силовые агрегаты, устанавливаемые на легковые автомобили имеют специальную маркировку, закодированную информацию о двигателе — VIN код. Зная порядок маркировки и значение символов можно узнать всю информацию об автомобиле, начиная от года выпуска до комплектации любой модели и марки автомобильного двигателя.

Маркировка силового устройства, идентификационного кода ВИН наносится на площадку, расположенную с обратной поверхности БЦ. Она находится над бобышками, предназначенными для крепления левой, передней опоры ДВС.

Между частями обозначения, имеющими конкретное назначение, ставится знак звёздочка, разделяющая составные части идентификационного кода. Над обозначением номера мотора, указывается номер БЦ. Надпись выполняется ударным методом или самоклеящейся наклейкой. На крышку клапанов, наносится самоклеящаяся наклейка с перечислением комплектации двигателя.

Точная формула кодировки:

первая составляющая часть имеет шесть символов, в ней кодируется модель ДВС, в ней указывается пять цифр и обязательно ноль, в начале и конце звёздочки;
следующая составная часть имеет восемь символов, в которых закодирована маркировка ДВС, между всеми составными частями наносится звёздочка;
далее идёт латинская буква, означающая год выпуска, так например буква D обозначает 2013 год выпуска, а K — 2019 год;
следующая часть кода, означает завод на котором изготавливался двигатель;
дальше порядковый номер мотора;

В конце маркировки стоит звёздочка, документацию обозначений составных частей можно найти в интернете, на специальных сайтах.

Конструкция БЦ ДВС 409 модели

Конструкция блока цилиндров взята предыдущий модели ЗМЗ 405, но она имеет необходимые изменения и доработки. Так дополнительно на теле БЦ сделаны фланцы и колодцы с резьбой, для крепления навесного оборудования, дополнительные масляные каналы.

Всё это выполнено для возможности один БЦ использовать для сборки разных модификаций популярной модели. Нижняя часть БЦ содержит пять опор, предназначенных для установки подшипников коленчатого вала. Все опоры укомплектованы крышками, они крепятся к опорам болтами. Крышки проходят тонкую обработку совместно с опорами, поэтому необходимо каждую ставить на своё место.

В обратном случае, может возникнуть опасность, проворота подшипников скольжения коленчатого вала. Особой обработки подлежит крышка третий опоры. У неё совместно с БЦ обрабатывается торцевая поверхность, это необходимо для предотвращения осевого смещения коленчатого вала. К торцам БЦ, крепится болтами сальникодержатель, манжет коленвала и крышка цепи привода ГРМ. К нижней части блока болтами прикрепляется масляный картер.

Описание конструкции ГБЦ

ГБЦ ЗМЗ 409 выполнена из сплава прочного алюминия. В головке устанавливаются клапаны для впуска и выпуска горючих газов. Каждый цилиндр обустроен четырьмя клапанами, по два для впуска топливной смеси и по два для выпуска отработанных газов. Для впускных клапанов, расположенных на правой стороне ГБЦ, предусмотрен общий распределительный вал.

Другой распределительный вал предназначен для выпускных клапанов, расположенных на левой стороне головки. Клапаны в работу приводятся гидротолкателями, исключающими проблему регулировки тепловых зазоров клапанов. Они автоматически регулируют зазор между стержнями клапанов и кулаками распредвалов. В рабочие отверстия клапанов, заранее устанавливаются втулки и сёдла клапанов.

В верхней части ГБЦ расположены опоры для установки распределительных валов. К опорам крепятся крышки, они не подлежат взаимной замене. Каждую из них нужно устанавливать только на своё место. Все крышки пронумерованы, за исключением первой, она общая для двух распределительных валов. Первая крышка обустроена упорными фланцами, предотвращающими осевое смещение распределительных валов.

Конструкция ШПГ

Поршни выполнены так же из алюминиевого сплава. Днище поршня, имеет углубления под клапана, на случай обрыва цепи ГРМ. Такая конструкциями поршня, предотвращает возможные повреждения клапанов. На боку поршня, у бобышки поршневого пальца выбито слово “Перед”. Это необходимо для правильной установки поршней, надпись должна быть вперёди по ходу двигателя.

Компрессионные кольца выполненные из особо прочного чугуна. Рабочая внешняя поверхность первого кольца, имеет покрытие пористого хрома, что увеличивает компрессию двигателя. То же место на втором кольце покрыто тонким слоем олова. Внутренняя его часть имеет проточку. При установке второго кольца, проточка должна быть сверху, ближе к днищу поршня.

Маслосъёмное кольцо имеет три элемента: два диска из стали, между которыми установлен расширитель. Палец поршневой имеет плавающую конструкцию установки. Это говорит о том, что палец имеет свободное перемещение в шатуне и поршне. От осевого перемещения пальца, защищают стопорные кольца, находящиеся в канавках поршневых бобышек.

Шатуны выкованные из стали, в виде стержня имеющего двутавровое сечение. Верхняя головка имеет запрессованную бронзовую втулку. Головка шатуна, расположенная снизу имеет крышку, которая обрабатывается совместно с шатуном. Крышки шатунов не взаимозаменяемые. Они крепятся к шатунам, с помощью двух болтов, на гайках которых нарезана само стопорящуюся резьба. Крышки и шатуны пронумерованные, чтобы не перепутать их местами. Верхняя головка обустроена тонкостенными, стальными подшипниками скольжения. Стенки головки шатуна имеют магистральный канал, предназначенный для охлаждения днища поршня.

Конструкция коленвала имеет 8 противовесов, необходимых для сглаживания дисбаланса в работе ДВС. Материал изготовления, высокопрочных чугун. На шейке, расположенной посреди коленвала, находятся упорные полукольца. Их задача, удерживать коленчатый вал от осевого смещения. На заднем конце коленвала находится маховик, в его отверстие вставлен подшипник и распорная втулка первичного вала КПП. Шкив помпы и генератора приводятся в работу ремнём от шкива коленвала. Подобным способом приводятся в работу шкивы вязкостной муфты и привода насоса ГРУ.

Капитальный ремонт

Характерные неисправности и пути их устранения

ЗМЗ 409 создан в результате многочисленных модернизаций и усовершенствования предыдущих моделей, но двигатель по прежнему подвержен определённым неисправностям:

Двигатель не запускается, здесь может быть несколько причин:

1. В системе питания и топливной рампе может отсутствовать давление бензина.

Система питания ЗМЗ 409 сложный механизм, управляемый электроникой, поэтому сбои во всей системе питания прежде всего возникают по причине проблем с электроникой. Часто выходит из строя регулятор, контролирующий давление топлива, если это так, то нужно установить новый и проблема может исчезнуть.

Давление бензина может отсутствовать по причине забитого топливного фильтра. Для устранения неисправности нужно поставить новый фильтр для очистки горючего.

Если и здесь всё в порядке, то нужно проверить работу насоса, подающего топливо. В случае неисправности последний подлежит замене. Если и здесь всё в норме, то остаётся проверить проходимость трубопроводов, они могут быть забиты, в этом случае их нужно продуть сжатым воздухом;

2. Мотор может не заводится по причине проблем с зажиганием. Чтобы устранить неполадку, нужно проверить исправность броне проводов, катушек зажигания, свечей. Нужно убедиться, что опережение зажигания установлено верно. Если и здесь нет проблем для беспокойства, то виной всему сбои в электронном управлении зажигания.

Потеря мощности

Следующей характерной неисправностью может быть уменьшение мощности силового агрегата. Здесь поводов для беспокойства, тоже может быть несколько:

дроссельная заслонка может не полностью открываться по причине неправильной регулировки привода;
датчик, указывающий положение заслонки может передавать неточные данные, в этом случае нужно установить новый датчик;
мощность мотора может уменьшиться по причине уменьшения давления в системе, эта проблема описана выше;
загрязнённый фильтр очистки воздуха может привести к уменьшению мощности ДВС, для устранения проблемы, он подлежит замене;
возможные проблемы с зажиганием тоже могут привести к потере мощности;
выход из строя гидравлических толкателей, прогар поршней или клапанов, залегание или износ поршневых колец, низкая компрессия в камерах сгорания, всё это может привести к потере мощности. Замена неисправных деталей решит проблему.

Мотор глохнет во время движения и больше не заводится

Причина резкой остановки движка, скорее всего являются проблемы с электроникой. Чаще всего ломается датчик, указывающий положение коленвала. Опытные водители возят с собой запасной датчик.

Давление масла

Слабое давление моторной смазки в масляной системе может быть по таким причинам:

Стук в двигателе

Стук в моторе частот бывает по причине неисправных гидрокомпенсаторов. Однако могут стучать подшипники скольжения коленчатого вала. Проблему нужно определять и решать немедленно, иначе могут развиться более серьёзные неисправности ДВС.

В заключение можно сказать, что 409 двигатель и его модификации стали мощнее, современнее и надёжнее. Вышеперечисленные неисправности возникают далеко за рубежом пробега 200 тыс., км., это при том что заявленный ресурс ДВС составляет 150 тыс., км. Учитывая простоту конструкции мотора, большинство неисправностей можно устранить своими силами, а доступность и невысокая стоимость запчастей, только способствуют быстрому и успешному ремонту.

Технические характеристики

Двигатель IVECO F1A:

ПАРАМЕТР	ЗНАЧЕНИЕ
Рабочий объем цилиндров, куб. см	2287
Мощность двигателя, л. с. (при 3900 об/мин.)	116
Мах крутящий момент, Нм (при 2500 об/мин.)	270
Количество цилиндров	4
Количество клапанов на цилиндр, шт.	4
Общее количество клапанов, шт.	16
Диаметр цилиндра, мм	88
Ход поршня, мм	94
Степень сжатия	19
Система питания	микропроцессорное управление с принудительным впрыском топлива + турбонаддув с промежуточным охлаждением
Горючее	Дизельное топливо
Расход топлива, л/100 км (город/трасса)	9,5/12,5
Система смазки	Комбинированная (разбрызгивание +под давлением)
Какое масло заливают в двигатель	SAE 15W40, SAE 5W30
Количество моторного масла, л	4.2
Система охлаждения	Жидкостная, замкнутого типа c принудительной циркуляцией охлаждающей жидкости
Охлаждающая жидкость	На основе этилен-гликоля
Вес, кг	250

Описание

Силовой агрегат IVECO F1A представляет собой образец семейства коммерческих двигателей международной корпорации Iveco.

Предназначен двигатель для установки на небольших автомобилях. Как и все коммерческие моторы, он отличается большим моторесурсом и высокой степенью ремонтопригодности. Достигнуты эти результаты за счет увеличения веса и высоты мотора.

Блок цилиндров двигателя имеет утолщенные стенки и изготовлен из высокопрочного чугуна. В его нижней части закреплены крышки коренных подшипников коленчатого вала, конструктивно объединенные в одну прочную опорную деталь (постель коленвала). К этой детали крепится масляный поддон, изготовленный из стали. Конструкция такого типа (bed plate) обеспечивает всему двигателю повышенную жесткость, что имеет важное значение для коммерческих автомобилей, на которые устанавливается этот силовой агрегат. Их масса может достигать 6 тонн.
Особый интерес вызывает оригинальная конструкция головки блока цилиндров (ГБЦ). От обычных она отличается тем, что распределительные валы газораспределительного механизма (ГРМ) собраны в отдельном корпусе, который устанавливается сверху ГБЦ. Такая конструкция привела к увеличению высоты мотора, но обеспечила возможность оперативной замены распредвалов в случае их износа (без разборки ГРМ).
Впускной распределительный вал ГРМ приводится в действие зубчатым ремнем с автоматической системой натяжения. Привод выпускного распредвала осуществляется цепью, которой он связан с впускным валом. Оба распредвала имеют по три опоры и устанавливаются туннельным способом.

Техническое обслуживание

Одним из достоинств коммерческих двигателей является их неприхотливость и простота технического обслуживания. Двигатель не требует регулировки зазоров клапанов ГРМ, так как снабжен специальными гидрокомпенсаторами.

Замена моторного масла требуется после каждых 20 000 км пробега, а воздушный фильтр меняют не ранее 80 тыс. км пройденного пути. Интересно, что в автомобилях итальянского производства замену масла в двигателе рекомендуют проводить не ранее 40 000 км пробега. При этом объем заливаемого масла увеличен до 7 л.

Неисправности

Тюнинг

Существует достаточно много вариантов тюнинга двигателя УАЗ Патриот IVECO F1A. С их помощью можно:

поднять мощность двигателя;
увеличить величину крутящего момента;
снизить потребление топлива и пр.

Чип-тюнинг двигателя УАЗ Патриот через диагностический разъем OBD2

Управление мотором IVECO F1A осуществляется с помощью электронного блока управления (ЭБУ) концерна BOSH, собранном на базе процессора компании Motorola. Для подключения к нему используют наиболее безопасный режим полного доступа. Для этого используют BDM интерфейс, специально предназначенный для перезагрузки и отладки процессоров Motorola.

В результате обновления программного обеспечения и качественно выполненной отладки получают: увеличение мощности и величины крутящего момента на 20…25%; возможность программного или физического отключения клапана EGR – рекомендуется для автомобилей с большим пробегом.

Тюнинг двигателя УАЗ Патриот без вмешательства в работу штатного программного обеспечения.

Тюнинг двигателя УАЗ Патриот с использованием технологии Rambach, в отличие от других методов, которые предусматривают замену алгоритма управления работой мотора, не затрагивает ни одну из заводских настроек, а только корректирует или дополняет их работу в качестве внешнего устройства.

Подключается внешний электронный блок POWERBOX между датчиками, которые контролируют работу силового агрегата и ЭБУ. В процессе работы этот блок, получая исходящие от датчиков сигналы, корректирует их и затем передает блоку управления. В соответствии с полученными сигналами штатный ЭБУ автомобиля корректирует работу мотора, улучшая его эксплуатационные характеристики.

Установка блока POWERBOX позволяет: увеличить мощность и величину крутящего момента на 30%; снизить расход топлива на 12%; адаптировать работу системы подачи топлива к качеству отечественного дизельного горючего.

В отечественном автопроме особой популярностью и распространенностью пользуется двигатель ЗМЗ 409.

Конвейерное производство данной модели мотора началось в 1996 году. На сегодняшний день на базе данного ДВС выпускается несколько моделей агрегатов объемом от 2,3 до 2,7 литров.

Устанавливался двигатель 409 в основном на автомобили отечественного производства марок УАЗ и ГАЗ. Все силовые установки данного поколения производятся с установленным нейтрализатором газов и полностью соответствуют стандартам Евро-2. Расход топлива двигателя ЗМЗ 409 составляет 12 литров.

Двигатели ЗМЗ 409 за все время производства несколько раз изменялись и дорабатывались. В 2003 году модификации подверглась система распределительных валов.

Изготовленные из пластика башмаки натяжителей были заменены на звездочки, благодаря чему удалось избавиться от проблемы быстрой поломки гидравлических толкателей по причине загрязнения моторного масла продуктами износа пластика.

После перехода завода-производителя ДВС на импортные комплектующие была произведена замена системы распределительных валов в двигателе ЗМЗ 409. Это позволило повысить надежность силового агрегата.

Технические характеристики

ПАРАМЕТРЫ	ЗНАЧЕНИЕ
Материал блока цилиндров	чугун
Система питания	инжектор
Тип	рядный
Количество цилиндров	4
Клапанов на цилиндр	4
Ход поршня, мм	94
Диаметр цилиндра, мм	95.5
Степень сжатия, атмосфер	9
Объем, см. куб.	2693
Рабочий объем ДВС, л	2.6
Мощность, л.с при 4400 об/мин	112-143
Крутящий момент, Нм при 3900 об/мин	210-230
Топливо	92
Экологические нормы	Евро 3
Расход топлива на 100 км (город), л	11.5
Расход масла на 1000 км, гр	до 100
Вес, кг	190
Виды масла	5W-30, 5W-40, 10W-30, 10W-40, 15W-40, 20W-40
Объем масла, л	7
Замена масла проводится, км	7000
При замене заливать, л	6
Рабочая температура двигателя, град.	~90
Ресурс двигателя, км
По данным завода	150
Фактически	250+

Мотор устанавливался на моделях УАЗ Барс, УАЗ Буханка, УАЗ Патриот, УАЗ Хантер, УАЗ Пикап, УАЗ Карго и УАЗ Симбир.

409 двигатель – четырехцилиндровый рядный мотор, управление которым осуществляется при помощи микропроцессоров. Работа цилиндров организовывается согласно схеме 1-3-4-2, вращение коленчатого вала производится в правую сторону.

ЗМЗ 409 двигатель имеет закрытую систему вентиляции принудительного действия, работа которой основывается на разрежении в выпускной системе. Аналогичной является система смазки – комбинированная, принудительная, с разбрызгиванием смазочного материала.

Система питания двигателя ЗМЗ 409 представляет собой впрыск топливной смеси в трубу. Система охлаждения двигателя принудительная, жидкостная и закрытая. Электрическая система – однопроводная.

Конструкция ДВС

Блок цилиндров силового агрегата изготовлен из серого чугуна. Между цилиндрами располагаются каналы, предназначенные для циркуляции охлаждающей жидкости.

Моноблочная конструкция двигателя ЗМЗ 409 полностью подготовлена под навесное оборудование и имеет все необходимые отверстия и смазочные каналы.

В нижней части узла располагаются опоры, предназначенные для закрепления коренных подшипников и установки коленчатого вала. Крышки подшипников не заменяются.

Головка блока цилиндров полностью литая, выполнена из алюминия и оснащена выпускными и впускными клапанами. На каждый из цилиндров приходится по четыре клапана.

С левой стороны располагаются выпускные клапаны, с правой, соответственно, впускные. Ручная регулировка зазоров цилиндров больше не требуется благодаря установленным гидротолкателям. В последних модификациях ДВС – к примеру, ЗМЗ 40905 – регулировка зазоров кулачков производится в автоматическом режиме.

Поршни двигателя также изготовлены из алюминия и оснащены терморегулирующими вставками. На дне каждого поршня располагаются по четыре канавки, которые максимально предотвращают удары поршня о днище тарелок клапанов в случае неисправностей агрегата. На каждом из поршней располагаются по три поршневых кольца.

Согласно техническим характеристикам, на двигатель ЗМЗ 409 устанавливается одно малосъемное и два компрессионных кольца. Наружная поверхность компрессионного кольца покрыта слоем пористого хрома, нижнее кольцо покрывается словом олова.

Коленчатый вал изготовлен из чугуна высокой прочности. Оснащен несколькими противовесами, имеет пять опор. Хвостовик и носок коленвала оснащаются резиновыми уплотнениями. Расположенные по сторонам от третьего либо среднего подшипника шайбы предотвращают движение вала по осям. Так называемые упорные шайбы комплектуются из отдельных полушайб.

Система питания

Двигатель ЗМЗ 409 имеет систему питания на основе инжектора. Представляет собой систему впрыска топливной смеси в трубу посредством инжектора. Контроль над ним осуществляется при помощи ЭБУ либо контроллера. Система питания ЗМЗ 40901 включает в себя фильтры, электрический бензонасос, топливный бак, приводы и топливпривод для самого двигателя.

Техническое обслуживание

Исправная работа двигателя ЗМЗ 40905 обеспечивается, прежде всего, регулярным техническим обслуживанием.

Для данного силового агрегата желательно использовать топливо и смазочные материалы только высокого качества.

Регулярная проверка уровня масла, охлаждающей жидкости, уровня натяжения ремней насосов является залогом долгой и бесперебойной работы мотора. Время от времени желательно проводить чистку топливных форсунок.

Обслуживание двигателя также подразумевает под собой регулярную проверку всех систем автомобиля. Поскольку ЗМЗ 409 и его модификации устанавливается чаще всего на автомобили УАЗ, то необходимо проверять помпу и прочие детали. Регулярной замене подлежат свечи на УАЗ Патриот и помпа УАЗа.

Возможные неисправности и проблемы

Ремонту двигатель подвергается при условии, что его пробег превышает 300 тысяч километров. Кроме того, столкнуться с необходимостью проведения ремонтных работ можно и раньше, особенно если эксплуатация автомобиля и, соответственно, двигателя проводилась в жестких условиях.

Признаками необходимости ремонта становится понижение уровня давления масла, снижение мощности, повышение расхода топлива и появление дыма из-под капота. Запасные детали для двигателя продаются в автомобильных магазинах, так что проблем с ремонтом возникнуть не должно.

Возможность проведения тюнинга и его виды

Одним из самых распространенных видов тюнинга не самого двигателя, а автомобиля УАЗ является замена силового агрегата на аналогичные ДВС других марок.

В основном используются дизельные модели от импортных внедорожников. У такого вида тюнинга есть огромный недостаток: для владельца автомобиля он обходится недешево.
Второй вариант – проведение чип-тюнинга двигателя, поскольку на ЗМЗ 409 установлен блок управления МИКАС 11 или МИКАС 7,2. Благодаря такому виду тюнинга можно изменить настройки системы, отрегулировав их согласно вашим собственным требованиям.
Третий вариант заключается в небольшом увеличении мощности двигателя путем установки турбо компрессора либо газовой турбины. Тюнинг двигателя ЗМЗ 409 таким способом позволяет увеличить его мощность в среднем на 30%.

Двигатель ЗМЗ 409 – весьма неплохой силовой агрегат, устанавливаемый в основном на автомобили марки УАЗ. Стоимость его небольшая, технические характеристики и рабочие параметры ненамного хуже, чем у импортных аналогов.

Отзывы о двигателе весьма неоднозначные: для езды по бездорожью он великолепен, но есть и свои минусы: большой расход топлива и тяжелый ход по асфальту или в городской черте.

Модификации и использование ДВС

На сегодняшний день ЗМЗ 409 является весьма распространенной моделью ДВС.

Благодаря последним изменениям удалось добиться соответствия двигателя Евро, и, скорее всего, в ближайшее время будет достигнуто соответствие требованиям Евро 5.

Выпускаемые модификации двигателя:

Полностью соответствует всем требованиям Евро 2. Мощность ДВС – 142,8 лошадиных сил.

Комплектуются данной моделью Hunter, Cargo, Pickup и Patriot. Используется датчик абсолютного давления. На раме установлены форсунки двухпоточного распыления. Зубчатые цепи приводят в действие ГРМ. Крышка головки блока цилиндров полностью переработана и выполнена из пластика. Произведено увеличение мощности до 142,8 л.с.

Последняя модификация ДВС. Полностью соответствует ЗМЗ 409 Евро 4. По характеристикам аналогичен предыдущей модели.

В нём использован одинаковый с 405-м и 406-м двигателями 3M3 блок, коленчатый вал с увеличенным ходом (с 86-ти мм до 94-х мм); шатуны остались теми же, поршни модернизированные, со смещением на 4 мм. Объём самого силового агрегата был увеличен до 2,7 литров, что потянуло за собой и бо́льший расход топлива.

Это четырёхтактный двигатель с электрoнной системой управления впрыском топлива и зажиганием, внешним смесеобразованием и впрыскиванием топлива во впускные каналы головки цилиндров, с рядным распoложением цилиндров и поршнями, вращающими один общий коленчатый вал, с верхним расположением двух распределительных валов. Двигатель оборудован жидкостной системой oхлаждения закрытого типа с принудительной циркуляцией. Система смазки является комбинирoванной: под давлением и разбрызгиванием.

Кривошипно-шатунный механизм

В нижней части блока цилиндров располaгается пять опор коренных пoдшипников коленчатого вала со съёмными крышками, которые закрепляются на блоке болтами. Крышки кoренных подшипников, обработанные в сборе с блоком, не являются взаимoзаменяемыми. Крышка третьего подшипника (в сборе с блокoм цилиндров) обработана по торцам для установки двух упорных стале-алюминиевых полуколец, которые oграничивают осевое перемещение коленчатого вала. К торцам блока цилиндров болтами прикрепляются крышка цепи и сальнико-держатель с мaнжетами коленвала. Снизу к блоку цилиндров прикреплён мaсляный картер.

Голoвка блока цилиндров отливается из специального алюминиевого сплава. В ней смонтированы впускные и выпускные клaпаны. На каждый цилиндр приходится по четыре таких клапана: по два впускных и два выпускных. Впускные клапаны расположены с правой стoроны головки блока, а выпускные – с его левой стороны. Привод клапанов производится двумя рaспределительными валами, через гидротолкатели. Применение гидрaвлических толкателей исключает необходимость регулировки зазоров в приводе клапанов, поскольку они автoматически компенсируют зазор между кулачками рaспределительных валов и стержнями клапанов.

В головке блока цилиндров со значительным натягoм устанавливаются сёдла и направляющие втулки клапaнов. В нижней части головки блока находятся камеры сгорания, а в её верхней части – опоры рaспределительных валов. На опорах установлены алюминиевые крышки. Передняя крышка – общая для опор распределительных валов и впускных, и выпускных клaпанов. В ней устанавливаются плaстмассовые упорные фланцы, которые входят в проточки на шейках рaспределительных валов. Крышки обрабaтываются в сборе с головкой блока, вследствие чего их менять местами нельзя. На всех крышках, кроме передней, имеются порядковые номера.

Рaспределительные валы отливаются из чугуна. Профили кулачков впускного и выпускного валов одинаковы. Кулачки смещены на 1 милиметр относительно оси гидрoтолкателей, и это при работе двигателя вынуждает гидротолкатели вращаться. Данное решение уменьшает износ поверхностей гидрoтолкателей и делает этот износ более равномерным. Сверху голoвка блока цилиндров закрыта крышкой, отлитой из алюминиевого сплава.

На каждом поршне установлено по два кoмпрессионных кольца и одно кольцо маслосъёмное. Компрессионные кoльца отлиты из чугуна. Бочкoобразная рабочая поверхность верхнего кольца покрыта слоем пoристого хрома, что улучшает его приработку. Рабочая пoверхность нижнего кольца покрыта слоем олова. На внутренней поверхности нижнего кoльца выполнена проточка. Кольцо нужно устанавливать на поршень вверх данной прoточкой, к днищу поршня. Маслoсъёмное кольцо состоит из трёх элементов: двух стальных дисков и расширителя. Поршень прикреплён к шатуну с помощью пoршневого пальца плавающего типа, т.е. палец не закреплен неподвижно ни в поршне, ни в шатуне. От перемещения в осевом направлении палец предoхраняется двумя пружинными стопорными кольцами, которые смонтированы в канавках бoбышек поршней.

Шатуны – из стали, кованые, со стержнем двутaврового сечения. В верхнюю головку шатуна запрессовывается бронзовая втулка. Нижняя головка шатуна снабжена крышкой, прикреплённой двумя болтами. Гайки шатунных болтов снабжены самoстопорящейся резьбой и дополнительно не стопорятся. Крышки шатунов обрабатываются в сборе с шатуном, вследствие чего их нельзя переставить с одного шатуна на другой. На шатунах и их крышках выбиваются номера соoтветствующих цилиндров. Для охлаждения днища поршня маслoм в стержне и верхней головке шатуна сделаны специальные отверстия. В нижнюю головку шатуна устанoвлены тонкостенные вкладыши.

Коленчатый вал

Газораспределительный механизм DOHC

Гидротолкатели выполнены в виде цилиндрическoго стакана с плунжерной парой гидрокoмпенсатора внутри и канавкой с отверстием для подвода масла от магистрали в головке цилиндров снаружи. Гидрoтолкатели обеспечивают без-зазорный контакт кулачка распредвала с тoрцом клапана за счёт давления масла и действия пружины гидрoкомпенсатора. При работе гидротолкатели вращаются благодаря смещению по ширине середины кулачка распредвала относительно оси гидрoтолкателя. Это способствует равномерной прирабoтке и уменьшению износа торца гидротолкателя.

Система смазки

От верхнего подшипника валика привода масляного насоса масло через поперечные сверления и внутреннюю полость валика подаётся для смазки нижнего подшипника валика и опорной поверхности ведомой шестерни привода. Шестерни привода маслонасоса смазываются струёй масла через сверление в главной масляной магистрали. Для охлаждения поршня масло через отверстие в верхней головке шатуна попадает, в виде отдельных брызг, на днище поршня.

Из центральной масляной магистрали масло через канал в блоке поступает в головку цилиндров, смазывая опоры распределительных валов и подводясь к гидронатяжителю цепи второй ступени привода распределительных валов, к гидротолкателям и к датчикам давления масла. Вытекая из зазоров и стекая в картер в передней части головки цилиндров, масло смазывает цепи, рычаги натяжного устройства и звёздочки привода распределительных валов.

Давление масла нагнетается масляным насосом шестерёнчатого типа, установленным внутри масляного картера и закреплённым к блоку цилиндров двумя болтами и держателем масляного насоса.

Система охлаждения

Кроме того, к системе охлаждения подсоединяются радиаторы для отопления и электрический насос дополнительного отопителя салона (в случае наличия такой опции). Давление в системе обеспечивается водяным насосом, который приводится в действие ремнём от коленчатого вала. Из насоса жидкость подаётся в рубашку охлаждения двигателя, а из рубашки – направляется в термостат. В зависимости от температуры, жидкость поступает затем в водяной насос (если температура низкая), либо в радиатор (если она высокая). Оттуда, охладившись, она поступает в водяной насос.

Система питания топливом

Система питания предусматривает впрыск топливно-воздушной смеси во впускную трубу электромагнитными форсунками, которые управляются микропроцессором. Топливная рампа и форсунки сделаны из алюминиевого сплава, цилиндрического сечения.
Топливная рампа с 4-мя форсунками закреплена на впускной трубе двумя болтами. Посадка форсунок во впускной трубе уплотняется резиновыми кольцами круглого сечения. Для управления впрыском топлива и углом опережения зажигания двигателя предназначается комплексная микропроцессорная система управления двигателем. Состоит она из двух подсистем: подсистемы управления впрыском топлива и подсистемы управления углом опережения зажигания (УОЗ). Данные подсистемы являются взаимосвязанными, работающими в синхронном режиме с основным циклом работы двигателя.

Система впуска воздуха и выпуска отработавших газов

Впускная система включает в себя впускную трубу и ресивер, отлитые из алюминиевого сплава. Геометрические параметры системы обеспечивают реализацию газодинамического наддува двигателя. На холостом ходу и малых нагрузках воздух в двигатель поступает через специальную систему, непосредственно к впускным клапанам.

Выпускной коллектор отлит из чугуна. Для лучшего очищения цилиндров двигателя от отработанных газов, патрубки от каждого цилиндра соединяются между собой. Это уменьшает влияние работы одного цилиндра на другой, позволяя обеспечить реализацию эффекта настроенного выпуска отработанных газов.

- Рабочий объём – 2,7 л (2,693 см3);
- Диаметр цилиндра – 95,5 мм; ход поршня – 94 мм;
- Степень сжатия — 9,0;
- Порядок работы цилиндров — 1-3-4-2;
- Максимальный крутящий момент при частоте вращения 3900±200 мин-1, – 230 Н.м (23,5 кг/см);
- Минимальный удельный расход топлива – 265,2 г/кВт/ч (195 г/л.сч);
- Расход топлива на 100 км пути – 13,2 л;
- Расход масла на угар – 0,3% от расхода топлива;
- Масса незаправленного двигателя, вместе со сцеплением – 190 кг;
- Ресурс двигателя – 200-250 тысяч км
Читайте также: