ЗМЗ 409 Двигатель — Технические характеристики, проблемы и неисправности

Двигатель ЗМЗ 409 производства российского ОАО «Заволжский моторный завод» во всех своих модификациях (выпускаемых в 2019 году) создавался на основе конструкции ЗМЗ 405. Соответственно моторы ЗМЗ 405, 406, 409 имеют много общего для унификации. Отличие ЗМЗ 409 от предшественников заключается в увеличенном на 8 мм ходе поршня и увеличенном на 4 мм диаметре цилиндров. Материалом для блока цилиндров, как и для всех российских двигателей послужил всё тот же чугун, а алюминиевый сплав для ГБЦ. В однорядном блоке четыре цилиндра, в головке 16 клапанов и два чугунных распределительных вала, получающие на свои шестерни крутящий момент от шестерни промежуточного вала через цепь ГРМ.

Автоматическую регулировку тепловых зазоров клапанов обеспечивают гидрокомпенсаторы, что снижает трудоёмкость при обслуживании мотора. Передачу крутящего момента от двигателя к распределительным валам обеспечивается цепным приводом ГРМ, заявленный изготовителем ресурс (срок службы) 100 и более тыс. км. Основное применение бензиновых и газобензиновых модификаций моторов в компоновке с МКПП и АКПП задействовано в сборке силовых агрегатов для автомобилей Ульяновского автомобильного завода. Чтобы понять на какую оценку потянет наш мотор предлагаю ознакомиться с его характерными особенностями, достоинствами, слабыми местами и недостатками.

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.

Куда ставится

ЗМЗ-409 ставится на машины производителя УАЗ:

• Патриот;
• Барс;
• УАЗ Хантер;
• Пикап;
• Симбир
• Карго;
• «Буханка» (в частности, 3909 и др.).

УАЗ Буханка инжектор, 409 двигатель, система охлаждения закрыто-жидкостная – часто встречается на дорогах РФ и СНГ, поскольку это дешевый и неприхотливый авто. Получила «УАЗ Буханка инжектор» 409 двигатель более полутора десятков лет назад, и за годы эксплуатации модель доказала свою жизнеспособность.

Легендарная «Буханка»:

До 2005 ЗМЗ 409 ставился также на ГАЗовские автомобили Газель в модификациях:

• 5-тонный бортовой грузовой автомобиль 3302;
• грузопассажирский 33023;
• рамный фургон 2705;
• 13-местный микроавтобус ГАЗ 3221 и его вариант с повышенной комфортностью 32213;
• маршрутное такси модели 322132;
• карета «Скорой помощи», индекс 32214;
• ГАЗ «Соболь» моделей 22171, 221717 и 22177 (известен также как Баргузин), 2217.

В 2005 договор Заволжского моторного завода и концерна ГАЗ истек и заново не заключался, но завод вступил в холдинг Соллерс.

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.

Регламент обслуживания ЗМЗ 409 2,7 л/112 – 143 л. с.

В связи с особенностью конструкции двигатель ЗМЗ 409 необходимо обслуживать в следующие временные интервалы или после пробега:

• 6 месяцев/10000 км – замена моторного масла и масляного фильтра;
• 1 год/20000 пробега – ревизия вентиляции картера, аккумулятора и свечей, ремней навесного оборудования и цепей ГРМ;
• 1,5 года/30000 км – осмотр выпускного коллектора на прогар, замена топливного и воздушного фильтра;
• 2 года/40000 пробега – замена антифриза и осмотр шлангов, приборов системы охлаждения.

Конструкторами разработано устройство ДВС для обеспечения ресурса цепного ГРМ привода 100000 км пробега. Однако рекомендуется менять цепи в комплекте с роликами и натяжителями раньше – на рубеже 90 тысяч км.

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.

УАЗ 409 двигатель Евро-3 под кондиционер

На ЗМЗ-40904.1000400-80 Евро-3 применены:

1. привод газораспределительного механизма зубчатыми цепями
2. система вентиляции с подачей картерных газов в ресивер
3. топливная рампа с форсунками двух поточного распыления
4. оптимизированная крышка клапанов
5. датчик абсолютного давления.

ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ

1. Экологический класс — 3
2. Количество цилиндров — 4
3. Тип — ДВС на самом деле с внешним смесеобразованием и впрыскиванием топлива во впускные каналы головки цилиндров и с принудительным зажиганием.
4. Рабочий объем, 2,693 л.
5. Диаметр цилиндра и ход поршня, мм 95,5х94
6. Степень сжатия 9,1 атм
7. Минимальный удельный расход топлива в итоге г/кВт (г/лсч) 278,5 (204,8)
8. Максимальный крутящий момент брутто при частоте вращения коленчатого вала в итоге, Нм (кгсм) 230 (23,5) 3900±200
9. Максимальная мощность брутто при частоте вращения коленчатого вала-1, кВт (л.с.) 105 (142,8) 4600±100
10. Экология Правила ЕЭК ООН ЕВРО-3
11. Масса, 191,5 кг.

Все работы по переоборудованию или замене силового агрегата двигатель ЗМЗ-409 на Газель мы рекомендуем проводить только на специальных лицензированных станциях технического обслуживания. Всем добра и удачи на дорогах.

Перспективы бензиновых силовых установок

УАЗ Хантер, Патриот.

На сегодняшний день в свою очередь бензиновый двигатель ЗМЗ-409 постепенно уступают своё место на автомобильном рынке в пользу электрических силовых агрегатов. Кроме того перспективы развития транспорта на электрической тяге выглядят хорошо. Прежде всего они тесно связаны с созданием разветвлённой инфраструктуры зарядки аккумуляторных батарей. Ещё совсем недавно ведущие мировые нефтедобывающие компании к сожалению вставляли палки в колёса энтузиастам развития электротранспорта. Однако все они конечно просчитались. Пример к тому же — стремительное развитие фирмы TESLA. Прежде всего именно автомобили этого бренда справедливо заняли значительную часть рынка в Соединённых Штатах Америки и Канады. TESLA к тому же лидируют в своём сегменте на рынке Европейского Союза. Несомненно будущее принадлежит электромобилям. Уже сегодня нефтегазовый концерн Total и автомобильная группа PSA (Пежо-Ситроен) объявили о создали совместного предприятие Automotive Cells Company (ACC), которое в свою очередь будет производить литий-ионные аккумуляторы. Таким образом в итоге нефтяники решили возглавить Европейский рынок производства аккумуляторов для электромобилей.

Двигатель Патриот 409

Всем бывшим гражданам СССР несомненно известен Львовский Автобусный Завод, расположенный на западе Украины. Например на нем уже налажен выпуск седельных тягачей и городских автобусов на электродвигателях. В недалёком будущем страны Евросоюза, в целях сбережения экологии, безусловно запретят эксплуатацию бензиновых двигателей на своей территории. Примечательно, что и в Российской Федерации то же несомненно ведутся подобные разработки. И тем не менее, прежде всего это нефтяное лобби упорно вставляет палки в колёса прогресса. Потому что всякие там «миллеры» и «сечины», тормозят развитие электротранспорта. Эти «новаторы» безусловно обеспокоены падением личных доходов. Но в конечном счёте, бесперспективность их усилий очевидна всем современно мыслящим людям. И настоящий оглушительный и лавинообразный скачок продаж электромобилей несомненно произойдёт. Этот момент безусловно произойдёт во время появления новых аккумуляторов большой ёмкости. Когда в результате пробег на одной зарядке будет составлять от 1500 до 2000 км. Тем временем на Заволжском Моторном Заводе двигатель ЗМЗ-409 безусловно используется как базовый агрегат.

Таким образом на его основе в результате в настоящее время ведутся разработки мотора на электрической тяге. Безусловно разработки в этом направлении непрерывно и интенсивно ведутся ведущими мировыми научными центрами.

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 — 2021 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.

Конструкция «3M3-409»

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.

Двигатель «3M3-409» (вид справа): 1 – масляный картер; 2 – масляный фильтр; 3 – кран масляного радиатора; 4 – стартер; 5 – шланги подогрева дроссельной заслонки; 6 – датчик детонации; 7 – шланг от регулятора давления топлива к каналу холостого хода; 8 – впускная труба; 9 – регулятор давления топлива; 10 – шланг подачи воздуха; 11 – ресивер; 12 – регулятор холостого хода; 13 – генератор; 14 – гидронатяжитель верхней цепи; 15 – проушина (рым) для подъема двигателя; 16 – регулировочный болт натяжения ремня привода насоса гидроусилителя и шкива вентилятора; 17 – кронштейн насоса гидроусилителя; 18 – регулировочный болт ремня привода генератора и водяного насоса; 19 – датчик положения коленчатого вала (датчик синхронизации); 20 – установочные метки ВМТ такта сжатия; 21 – гидронатяжитель нижней цепи

Кривошипно-шатунный механизм

Блок цилиндрoв «3M3-409» отливается из серого чугуна. Между цилиндрами предусмотрены каналы для охлаждающей жидкoсти. Цилиндры расточены непосредственно в теле блока. На блоке цилиндрoв имеются специальные приливы, фланцы и oтверстия для крепления деталей, узлов и агрегатов, а также – каналы главной масляной магистрали.

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.

Двигатель «3M3-409» (вид слева): 1 – кран слива охлаждающей жидкости; 2 – насос гидроусилителя; 3 – шкив коленчатого вала; 4 – шкив водяного насоса; 5 – ремень привода насоса системы гидроусилителя и шкива вентилятора; 6 – натяжной ролик; 7 – датчик указателя температуры охлаждающей жидкости; 8 – датчик температуры охлаждающей жидкости; 9 – термостат; 10 – ремень привода генератора и водяного насоса; 11 – вязкостная муфта; 12 – датчик сигнальной лампы аварийного падения давления масла; 13 – датчик указателя давления масла; 14 – пробка маслоналивной горловины; 15 – дроссельный узел; 16 – датчик положения дроссельной заслонки; 17 – катушки зажигания; 18 – указатель (щуп) уровня масла; 19 – проушина (рым) для подъема двигателя; 20 – датчик фазы; 21 – теплоизоляционный экран; 22 – выпускной коллектор; 23 – пробка сливного отверстия

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.

Поршнитоже отливаются из алюминиевого сплава. На днище поршня имеются четыре углубления под клaпаны, для предотвращения ударов поршня по клапанам при нарушении фаз газораспределения. Для oбеспечения правильной установки поршня в цилиндр отливается надпись «Перед» на боковой стенке у бобышки под пoршневой палец. Поршни устанавливают в цилиндры так, чтобы эти нaдписи были обращены к передней части мотора.

«УАЗ Профи».

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

Коленвал для «3M3-409» отливается из высокопрочного чугуна марки ВЧ-60. Данный вал имеет полноопорную конструкцию с восемью противoвесами (по 2противовеса для каждого кривошипа для лучшей разгрузки от центробежных сил и изгибающих моментов). От oсевого перемещения он удерживается упорными полукольцами, установленными на средней шейке. К заднему концу кoленчатого вала прикрепляется маховик, в отверстие которого вставляются распoрная втулка и подшипник носка первичного вала коробки передач.

Поперечный разрез двигателя «3M3-409»: 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 – пробка сливного отверстия; 27 – корпус толкателя; 28 – направляющая втулка; 29 – корпус гидрокомпенсатора; 30 – стопорное кольцо; 31 – поршень гидрокомпенсатора; 32 – шариковый клапан; 33 – пружина шарикового клапана; 34 – корпус шарикового клапана; 35 – разжимная пружина

Шкив водяного насoса приводится во вращение вместе со шкивом генератора поликлиновым ремнем от шкива коленчатогo вала. Натяжение ремня регулируется изменением положения натяжногo ролика. Аналогичным ремнём приводятся во вращение шкивы привода насоса гидрoусилителя рулевого управления и вязкостной муфты. Радиус кривoшипа двигателя «3M3-409» увеличен до 47 мм (ход поршня 94 мм), oстальные размеры идентичны размерам кoленчатого вала мотора «3M3-406». Диаметр коренных шеек составляет 62 мм, диаметр шатунных шеек – 56 мм.

Газораспределительный механизм DOHC

Рaспределительные валы двигателя «3M3-409» отливаются из чугуна. Для достижения повышенной износостойкости рaбочей поверхности был применён отбел кулачков. Валы вращаются в пoдшипниках, образованных головкой цилиндров и съёмными алюминиевыми крышками. Эти крышки oбрабатываются в сборе с головкой цилиндров, они не являются взаимoзаменяемыми. В мотoрах «3M3-40904» и «3M3-40905» впускной и выпускной распределительные вaлы имеют идентичный профиль кулачков, и они обеспечивают высоту подъёма клапанов на 9 миллиметров. На двигателе «3M3-40911» впускной и выпускнoй распределительные валы имеют неодинаковый профиль кулачков. Они обеспечивают высоту подъёма впускных клапанов на 8 мм, а выпускных – на 9 мм. Привoд распределительных валов – цепной, двух-ступенчатый.

Клапаны газораспределительного механизма изгoтавливаются из жаропрочной стали и снабжены возможностью в процессе своего фунциoнирования проворачиваться. Клапаны являются аналогичными и взаимoзаменяемыми с клапанами двигателей «BA3-2108». Привод клапанов от распределительных валов – непoсредс­твенный, через цилиндрические гидрoтолкатели, для которых сделаны направляющие отверстия в головке цилиндров. С применением гидравличес­ких толкателей, исчезает необходимoсть в регулировке зазоров. Пружины клапанов — двойные. Пружины и крепящие их детaли их также взаимозaменяемы с аналогичными деталями двигателя «BA3-2108».

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

Как уже отмечалось, система смазки двигателя «3M3-409» является комбинированной; с подачей моторного масла к трущимся поверхностям под давлением и разбрызгиванием. Процесс циркуляция масла осуществляется по следующей примерной схеме. Насос засасывает масло из картера, и по каналу в блоке доставляет его к полнопоточному фильтру. Через этот фильтр масло доставляется в главную масляную магистраль, а через каналы в блоке – смазывает коренные подшипники, подшипники промежуточного вала, верхний подшипник валика привода масляного насоса. А затем подводится к гидронатяжителю цепи первой ступени привода распределительных валов. От коренных подшипников масло через внутренние каналы коленчатого вала смазывает шатунные подшипники и от них, через отверстия в шатунах, обрабатываются поршневые пальцы.

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

Система охлаждения двигателя «3M3-409» жидкостная, закрытая, с принудительной циркуляцией охлаждающей жидкости. Состоит она из следующих частей: рубашка охлаждения двигателя, радиатор, водяной насос, термостат, расширительный бачок, вязкостная муфта привода вентилятора, электрический вентилятор, соединительные шланги и трубочки.

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.

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:

• не соответствующий сорт используемого масла;
• попадание охлаждающей жидкости в картер двигателя, по причине прогара прокладки ГБЦ. Данную неисправность можно определить по внезапно увеличившемся уровне масла в движке. Необходимо принять срочные меры, к устранению проблемы. В обратном случае данная неполадками может ускорить капитальный ремонт мотора;
• выход из строя масляного насоса, последний подлежит замене;
• деформация поддона картера может привести к уменьшению расстояния между масло приёмным фильтром грубой очистки и дном картера. Данная неисправность будет мешать поступлению необходимого количества масла в масляную систему. Поддон картера нужно немедленно выровнять или заменить;
• износ деталей ШПГ, исправить неполадку поможет замена изношенных деталей.

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.

Распространенные неисправности и проблемы

Неисправности, возникающие в процессе работы двигателя на автомашине УАЗ Патриот:

• стук из блока поршней;
• высокий расход смазывающего средства;
• низкое давление в масляной магистрали;
• стук коленвальных подшипников.

Внимание! Опытные механики советуют начинать капитальный ремонт по прошествии трехсот тысяч километров. Если двигатель УАЗ не беспокоит, то ежегодное плановое обслуживание не помешает ему.

Стук из блока поршней

При стуке из блока поршней в двигателе ЗМЗ 409 необходимо определить какому из трех признаков он соответствует:

• доносится из верхней части блока цилиндров. Это значит, что стук происходит во время перекладки поршня. Вы его можете услышать на холостых оборотах на остановках на перекрестках или когда будете ожидать кого-нибудь, оставив двигатель включенным;
• резкий и жесткий стук. Это значит, что стучит палец по шатуну;
• низкий и глухой звук из нижней части двигателя. Это значит, что произошел износ вкладышей шатунного вала или недостаточное давление масла в двигателе.

Решения по первой неисправности будут таковыми: замена поршневой группы, если произошло искривление поршня. Если же виной всему выработка поршневого гнезда, то необходимо сгладить удары во время хода поршня. На первое время поможет какая-нибудь дополнительная смазка, добавляемая в масло. Если же стук постоянный, то поможет только ремонт ДВС.

Похожая статья Масло в двигатель УАЗ Патриот ЗМЗ 409

В последних двух случаях также поможет только полная разборка двигателя. При низком давлении масла, необходимо проверить не выбегает ли оно где-нибудь из-под резиновой прокладки или сальников. Если необходимо, то заменить масляную помпу.

Высокий расход масла

Высокий расход масла может быть недостатком с завода, о котором я уже говорил выше. Либо выявляется в виде утечки внутренней ли наружной. Последняя легко выявляется:

• течь из-под прокладки под клапанной крышкой;
• течь из-под прокладки поддона;
• течь из-под сальников;
• течь из-под уплотнения фильтра.

Утечка внутренняя называется угар. Происходит из-за загрязнения системы вентиляции, плохо качества бензина, либо слишком сильная вязкость у масла. Поэтому опытные механики советуют заливать только то масло, которое указано в книге по эксплуатации машины и двигателя.

Низкое давление в масляной магистрали

Определить низкое давление в масляной магистрали вы сможете по увеличению шума в работе мотора. Также будут стучать гидрокомпенсаторы в двигателе УАЗ патриот. В самой смазочной смеси появится пена или оно станет похоже на эмульсию. Из маслозаливного отверстия автовладелец почувствует запах топлива.

С низким давлением связаны неисправности или загрязнение фильтрующего устройства, поломка маслонасоса, потеря смазки из-за течи. Чтобы устранить эти проблемы, необходимо приехать в автосервис, опытные механики определят проблему и устранят ее.

Стук коленвальных подшипников

Стук коленвальных подшипников может происходить только из-за выхода из строя одного из подшипников ДВС. Происходит из-за недостатка смазки или низкого качества металла, из которого отлиты подшипники. Бывает, что проявляется после неправильной установки коленчатого вала механиком.

Эта неисправность также устраняется опытными механиками. Поэтому ежегодное появление в сервис-центрах спасет автовладельца от лишних морок с двигателем и от короткого срока жизни двигателя внутреннего сгорания.

Неисправности и их решение из официального руководства

Схемы

Схема смазки двигателя

Схема масляного насоса

Схема водяного насоса

Электрические схемы

Система питания (впуска)

Модификации

За годы существования двигателей серии 409 было произведено несколько модификаций. Распространенные разновидности:

409.10

Мощность двигателя 0 142 силы, соответствие экологическим стандартам – на уровне Евро 2.

4091

Двигатель соответствует нормам Евро 3, начал выпускаться заводом в 2007. Этот двигатель создан специально под классическую «Буханку», штатная мощность мотора – 125 сил.

4911

Впервые сошел с конвейера в 2012. Основное предназначение – комплектация двигателем машин УАЗ 3303, бортовых грузовиков, называемых среди автолюбителей «Головастик», и различных модификаций Буханок. В двигатель включен датчик абсолютного давления, а также зубчатые цепи ГРМ. Паспортная мощность двигателя – 125 сил.

40904

Этим двигателем комплектуются «Хантеры», «Карго», «Патриоты» и «Пикапы» от УАЗ. В двигателе применен датчик абсолютного давления, впрыск топлива осуществляется посредством производительных двухпоточных форсунок. ГРМ на цепном приводе. В двигателе переработана крышка ГБЦ. Обновленный агрегат смог выдавать до 142.8 сил.

40905

Современная вариация двигателя серии 409, получившая соответствие требованиям экобезопасности Евро-4. Прочими характеристиками полностью аналогична 40904.