Любому двигателю внутреннего сгорания необходима смазка трущихся деталей, и двигатели семейства ЗМЗ в этом плане исключением не являются. Без постоянной смазки такой двигатель проработает максимум час, после чего он просто заклинит. Его цилиндры и клапаны будут серьёзно повреждены, и устранить такую поломку будет крайне сложно. Поэтому давление масла в двигателе ЗМЗ является важнейшим показателем, за которым автовладелец должен тщательно следить. Но на отечественных автомобилях с моторами ЗМЗ давление масла очень часто пропадает. Попытаемся разобраться, по каким причинам это происходит и как это можно устранить.

О двигателях ЗМЗ

Прежде чем говорить о давлении масла, стоит познакомить читателя с самим двигателем. Двигатели ЗМЗ выпускаются Заволжским моторным заводом. У них 4 цилиндра и 16 клапанов.

Двигатели ЗМЗ выпускаются Заволжским моторным заводом

Устанавливаются эти моторы на автомобили «Волга», «УАЗ», «ГАЗель», «Соболь». Семейство включает в себя моторы ЗМЗ-402, 405, 406, 409, 515 и ряд их специальных модификаций. У двигателей ЗМЗ есть свои плюсы:

• хорошая ремонтопригодность;
• простота устройства;
• невысокая требовательность к качеству горючего.

Но есть и минусы:

• привод ГРМ является очень громоздким;
• надёжность натяжителя цепи в приводе ГРМ оставляет желать лучшего;
• поршневые кольца имеют архаичную конструкцию. В результате наблюдаются большие потери смазки и провалы мощности;
• общее качество литья и термической обработки отдельных деталей двигателя с каждым годом становится всё хуже.

Норма давления масла в двигателях ЗМЗ

Давление в смазочной системе измеряется только на хорошо прогретом двигателе, работающем на холостом ходу. Скорость вращения коленвала в момент измерения не должна превышать 900 оборотов в минуту. Вот какие нормы масляного давления считаются идеальными:

• для моторов ЗМЗ 406 и 409 идеальным считается давление в 1 кгс/см²;
• для моторов ЗМЗ 402, 405 и 515 идеальное давление составляет 0.8 кгс/см².

Здесь же следует отметить, что наивысшее давление в смазочной системе двигателя ЗМЗ теоретически может достигать 6.2 кгс/см², однако на практике этого почти никогда не происходит. Как только давление масла достигнет отметки в 5 кгс/см², в моторе открывается редукционный клапан и избыток масла уходит обратно к масляному насосу. Так что достичь критической отметки масло может только в одном случае: если редукционный клапан заклинило в закрытом положении, а такое случается крайне редко.

Проверка масляного давления

Давление масла отображается на приборной панели автомобиля. Проблема в том, что доверять этим цифрам можно далеко не всегда, поскольку приборы тоже могут выйти из строя и начать давать неправильные показания. Очень часто бывает так, что давление масла - нормальное, а приборы показывают, что давления нет вовсе. По этой причине целесообразно просто осмотреть автомобиль. Вот как это делается:

Если все вышеперечисленные меры результата не дали, и причина низкого давления не выявлена, остаётся последний способ: воспользоваться дополнительным манометром.

Признаки снижения давления масла

Если давление масла в двигателе резко снизилось, не заметить этого невозможно. Вот основные признаки того, что с системой смазки мотора что-то не так:

• мотор начал быстро перегреваться. При этом выхлопного газа становится больше, а выхлоп имеет чёрный цвет, что особенно заметно, когда автомобиль набирает скорость;
• подшипники и другие детали, подверженные интенсивному трению, стали изнашиваться очень быстро;
• двигатель начал стучать и вибрировать. Объяснение простое: смазки в моторе мало, трущиеся части постепенно изнашиваются и зазоры между ними увеличиваются. В конце концов детали разбалтываются, начинают стучать и вибрировать;
• запах гари в салоне. Если давление масла снижено, оно начинает ускоренно окисляться и выгорает. А водитель ощущает запах продуктов горения.

Причины снижения давления масла и их устранение

Прежде всего следует отметить, что падение давления масла - это неисправность, которая является общей «болезнью» всех двигателей семейства ЗМЗ, независимо от их модели. Нет никаких особых нюансов, связанных с этой неисправностью и характерных для какого-то отдельного двигателя из семейства ЗМЗ. По этой причине ниже будут рассмотрены причины падения масляного давления в двигателе ЗМЗ-409, который на сегодняшний день является самым популярным в нашей стране. Здесь же следует сказать о том, что самой распространённой причиной падения давления масла является неверный коэффициент вязкости, он же SAE. Из-за этой ошибки водителя моторное масло в жаркую погоду может стать слишком жидким. Или наоборот, в сильный мороз оно может быстро загустеть. Поэтому прежде чем искать проблему в моторе, автовладельцу следует задать себе простой вопрос: а то ли масло я залил?

Резкое падение масла в моторе

Если в двигателе ЗМЗ резко пропадает давление масла, то это может произойти по двум причинам:

Здесь же следует отметить, что вышеуказанные поломки случаются довольно редко. Для того чтобы это произошло, водитель должен абсолютно «запустить» двигатель и не менять в нём масло годами, либо долгое время пользоваться смазкой, не подходящей по вязкости.

Постепенное падение давления масла

Эта проблема очень часто встречается во всех двигателях семейства ЗМЗ без исключения. Возникнуть она может из-за многих факторов: это и конструкторские ошибки, о которых упоминалось выше, и ненадлежащее обслуживание, и естественный износ деталей, и многое другое. Перечислим самые распространённые причины постепенного падения давления масла:

• износ масляного фильтра. Водители «Газелей» настоятельно рекомендуют менять эти фильтры через каждые 5 – 6 тыс. км, а масло менять через каждые 10 тыс. км. Если этого не делать, в масле, каким бы хорошим оно ни было, возникает грязный осадок, который постепенно забивает масляный фильтр. А водитель в этот момент наблюдает вышеуказанные признаки падения масляного давления;

  Масляные фильтры на моторах ЗМЗ надо менять как можно чаще

• общий износ мотора. В первую очередь это относится к промежуточному валу, на котором и идут основные потери давления. Происходит это из-за износа опорных втулок вала. Может износиться и гидронатяжитель цепи, который тоже не отличается долговечностью. Кроме того, часто изнашивается сама головка блока цилиндров и распределительные валы. При малейшем износе в этой системе давление начинает падать, а расход масла постепенно увеличивается. Вызвать падение давления может и износившийся масляный насос, который просто не в состоянии подать достаточное количество смазки в мотор. И наконец, выйти из строя могут гидрокомпенсаторы на клапанах, что тоже снижает давление смазки. Решение у всех вышеперечисленных проблем только одно: капитальный ремонт двигателя;
• износ редукционного клапана. В редукционном клапане есть пружина, которая со временем может ослабеть. В результате часть масла уходит обратно к маслонасосу, что и приводит к снижению масляного давления. Некоторые автолюбители решают проблему просто: подкладывают под пружину в клапане пару-тройку небольших шайб. Но это, как нетрудно догадаться, лишь временная мера. А единственным верным решением является замена редукционного клапана новым (приобрести новую пружину для клапана не получится - по отдельности их не продают);

  Пружина - основной компонент редукционного клапана в моторе ЗМЗ

• течь масляного радиатора. Радиаторы, в которых охлаждается масло, есть на многих автомобилях с двигателями ЗМЗ. Однако используются эти радиаторы крайне редко, так как их качество оставляет желать лучшего. Особо следует отметить кран масляного радиатора. Этот кран постоянно течёт. Решение: отказаться от использования масляного радиатора, поскольку при правильном подборе масла необходимость в этом устройстве просто отпадает. Или второй вариант: поставить на радиатор качественный кран (лучше шаровый, немецкого производства, но ни в коем случае не китайского).

Видео: ищем причину падения масляного давления в двигателе ЗМЗ

Итак, причин, вызывающих падение давления масла в двигателях семейства ЗМЗ, существует множество. Некоторые из них являются следствием «врождённых болезней» этого мотора. Другие - результат безалаберности самого водителя, а третьи - результат банального механического износа. Бо́льшую часть этих проблем можно устранить своими силами, а вот капитальный ремонт мотора придётся доверить квалифицированному специалисту.

Система´ смазки включает в себя: картер для масла 2, насос масляный 3 с´ приемным´ патрубком, защищенным сеткой, и´ редукционным´ клапаном,´ привод насоса, каналы для масла выполненные в блоке, коленчатом валу и головке цилиндров, полнопоточный фильтр масла 4, указатель уровня масла стержневой 6(щуп), крышку горловины заливки масла 5, датчики´ давления´ масла 8 и 7.
Масло циркулирует таким образом: масляным насосом из картера масло засасывается и через канал, выполненный в блоке оно подводится к´ полнопоточному´ фильтру; от фильтра происходит поступление масла в главную´ масляную´ магистраль и по каналам, выполненным в блоке производится смазывание коренных´ подшипников, подшипников промежуточного´ вала, верхнего подшипника´ валика привода масляного насоса и подвод масла к гидронатяжителю цепи 1-й ступени´ привода распредвалов. После коренных подшипников по каналам в коленчатом валу масло поступает на шатунные подшипники и далее, по отверстиям в шатунах, к пальцам поршней. С верхнего подшипника валика привода´ масляного´ насоса по поперечным сверлениям и через внутреннюю´ полость´ валика масло подается на нижний подшипник´ валика и торцовую поверхность ведомой´ шестерни´ привода. Смазывание шестерней привода маслонасоса осуществляется масляным потоком´ через´ сверление´ диаметром 2 миллиметра в главной магистрали масла.
С целью понижения температуры поршня, из отверстия´ в верхней головке шатуна, происходит разбрызгивание масла по днищю поршня.
Масло из главной магистрали, по вертикальному каналу´ в´ блоке, поднимается к головке блока´ цилиндров и смазывает опоры распредвалов затем подводится к´ гидронатяжителю´ цепи второй ступени привода распредвалов, к´ датчикам давления масла и гидротолкателям. Просачиваясь из´ зазоров и затем, стекая´ в´ картер через переднюю часть головки´ блока´ цилиндров,´ масло смазывает цепи, звездочки и башмаки привода распредвалов.
Система смазки имеет емкость 6 литров. Заливка масла в´ двигатель производится через горловину, которая расположена в´ крышке´ клапанов и закрывается крышкой с резиновой уплотнительной прокладкой. Контроль уровня масла производится по меткам «О» и «П» на стержне щупа. Уровень нужно поддерживать рядом с меткой «П» и не превышать ее.

Контроль за работой системы смазки в двигателях ЗМЗ 405, 406 и 409 осуществляется при помощи специальных датчиков давления масла. При выходе их из строя водитель не сможет своевременно отреагировать на возможные неисправности в системе, что поставит под угрозу дальнейшую работоспособность всего силового агрегата.

Датчики давления и аварийного давления масла двигателей ЗМЗ 405, 406, 409

Для того чтобы контролировать давление в системе смазки двигателей ЗМЗ 405, 406 и 409, предусмотрены два отдельных датчика. Один из них фиксирует величину давления, а второй реагирует на его критическое падение.

Характеристики, конструкция и принцип действия датчика давления масла

Датчик давления масла (ДДМ) служит для измерения давления смазки в системе. В силовых установках ЗМЗ используются датчики типа ММ358 со следующими характеристиками:

• рабочий элемент - реостат;
• номинальный ток, А - 0,15;
• рабочий диапазон, кгс/см 2 – 0–6;
• сопротивление при отсутствии давления, Ом - 159–173;

Конструкция датчика давления ММ358 состоит из:

• корпуса со штуцером;
• мембраны;
• толкателя
• реостата;
• элементов привода реостата.

Датчик ММ358 работает вместе с указателем давления, находящимся на панели приборов автомобиля. Он имеет электромеханическую конструкцию, реагирующую на изменение сопротивления датчика.

Принцип действия датчика ММ358 следующий: когда двигатель не работает, давление в системе смазки отсутствует. Сопротивление датчика, в соответствии с его характеристиками, составляет 159–173 Ом. При запуске силового агрегата давление возрастает, и масло начинает воздействовать на мембрану, выгибая её внутрь корпуса. Прогибаясь, она через толкатель двигает передаточный рычаг, который, в свою очередь, перемещает ползунки реостата вправо, снижая сопротивление датчика. На это снижение реагирует указатель, перемещая стрелку вправо.

Характеристики, конструкция и принцип действия датчика аварийного давления масла

Аварийный датчик предназначен для информирования водителя о падении давления масла в системе до критических показателей. В силовых агрегатах ЗМЗ 405, 406 и 409 устанавливаются датчики аварийного давления масла типа ММ111Д или аналогичные, выпускаемые под каталожными номерами 2602.3829, 4021.3829, 6012.3829. Это устройства контактного типа, принцип действия которых основан на замыкании и размыкании контактов.

Характеристики датчика ММ111Д:

• рабочий элемент - диафрагма;
• номинальное напряжение, В - 12;
• срабатывание при давлении, кгс/см 2 – 0,4–0,8;
• размер посадочной резьбы, в дюймах – ¼.

Внутри корпуса устройства расположена подпружиненная диафрагма. К ней прикреплена контактная пластина, которая в нерабочем состоянии замкнута с корпусом (массой) датчика. Во время работы двигателя смазка под давлением поступает через специальное отверстие в корпус и отодвигает диафрагму. Контакты при этом размыкаются.

Аварийный датчик давления работает в паре с сигнализатором, который расположен на панели приборов. Он выполнен в виде красной маслёнки. Когда мы включаем зажигание без запуска двигателя - маслёнка должна гореть. Это свидетельствует о том, что на датчик подаётся напряжение, а давление в системе отсутствует. Через 3–5 секунд после запуска двигателя давление в системе возрастает и достигает рабочих показателей. Масло воздействует на диафрагму, контакты размыкаются, а сигнализатор гаснет.

Где производят датчики давления

Датчики давления для двигателей ЗМЗ выпускаются как на Ульяновском автозаводе, так и на других предприятиях, специализирующихся на изготовлении автозапчастей:

• «Автоприбор»;
• «Пекар»;
• «ЭМИ» и др.

Расположение в силовых агрегатах ЗМЗ 405, 406, 409

В моторах ЗМЗ расположение обоих датчиков идентичное. Вы найдёте их в левой верхней части ГБЦ (если смотреть из салона) над выпускным коллектором. И если аварийный датчик сразу можно и не увидеть, то датчик давления масла идентифицируется моментально по бочкообразному корпусу.

Оба датчика вкручены в один раздвоенный штуцер (тройник), который ввернут в ГБЦ и соединён с одним из масляных каналов системы смазки. К датчикам подведены провода питания.

Как проверить датчик давления масла

Если у вас возникли подозрения по поводу работоспособности датчика давления - не поленитесь проверить его. Сделать это можно как на станции технического обслуживания, так и в домашних условиях. Но в последнем случае вам необходимо будет приобрести специальный манометр. Стоит он порядка 300 рублей, но такая вещь пригодится и в дальнейшем. Кроме него, также потребуются шлицевая отвёртка, ключ на 22 и изолента.

Порядок проверки:

Видео: проверка давления масла в системе

Другие неисправности

Однако отклонение в величине давления может быть связано и с неисправностями проводки, и с неполадками самого указателя. Не поленитесь провести дополнительную диагностику. Её порядок следующий.

Включаем зажигание. Стрелка указателя должна отклониться вправо, а потом вернуться в исходное положение. Если стрелка не отклоняется, шлицевой отвёрткой откручиваем винт крепления провода питания датчика, отсоединяем его и прикасаемся к массе. Стрелка отклонилась - имеет место короткое замыкание в проводке питания датчика. Если нет - проблему следует искать в указателе давления.

Проверка датчика аварийного давления масла

Для проверки устройства потребуются:

• шлицевая отвёртка;
• ключ на 22;
• омметр (мультиметр);
• шинный насос с манометром;
• отрезок шланга с хомутами соответствующего диаметра.

Порядок проверки:

Как самостоятельно произвести замену в моторах ЗМЗ 405, 406, 409

Инструменты:

• шлицевая отвёртка;
• ключи на 17 и на 22;
• автомобильный герметик;
• сухая тряпка;
• маркер.

Порядок замены:

1. Отсоединяем от АКБ провод массы.
2. Шлицевой отвёрткой откручиваем винт, прижимающий наконечник провода питания датчика давления. Отсоединяем провод.
3. Если вы решили заменить оба датчика, этим же инструментом откручиваем крепление провода питания аварийного датчика.
4. Чтобы не перепутать провода, помечаем их маркером.
5. Ключом на 17 откручиваем датчик давления масла. Убираем его в сторону.
6. Ключом на 22 откручиваем датчик аварийного давления масла.
7. Аккуратно протираем посадочные места датчиков, удаляем остатки старого герметика.
8. Штуцеры датчиков смазываем тонким слоем автомобильного герметика. Даём ему немного просохнуть (30 с).
9. Вкручиваем новые датчики, используя ключи на 17 и 22.
10. Подсоединяем провода питания.
11. Подключаем массу к аккумулятору.
12. Проверяем работу датчиков.

Видео: замена датчика давления масла на автомобиле «Газель»

Решитесь ли вы на самостоятельную диагностику и замену датчиков, или прибегнете к помощи специалистов - неважно. Главное - быть уверенным в том, что система смазки работает в штатном режиме и иметь тому подтверждение в виде нормальных показателей соответствующих приборов, нежели рассчитывать на то, что все обойдётся.

Страница 2 из 2

Редукционный клапан - плунжерного типа, расположен в приемном патрубке масляного насоса. Плунжер клапана стальной, для увеличения твердости и износостойкости наружной рабочей поверхности подвергнут нитроцементации.

Редукционный клапан отрегулирован на заводе подбором шайб 3 определенной толщины. Менять регулировку клапана в эксплуатации не рекомендуется.

Привод масляного насоса - осуществляется парой винтовых шестерен от промежуточного вала 1 привода распределительных валов.

На промежуточном валу с помощью сегментной шпонки 3 установлена и закреплена фланцевой гайкой ведущая шестерня 2.

В верхнюю часть ведомой шестерни запрессована стальная втулка 6, имеющая внутреннее шестигранное отверстие.

В отверстие втулки вставляется шестигранный валик 9, нижний конец которого входит в шестигранное отверстие валика масляного насоса.

Сверху привод масляного насоса закрыт крышкой 4, закрепленной через прокладку 5 четырьмя болтами.

Ведомая шестерня при вращении верхней торцовой поверхностью прижимается к крышке привода.

Ведущая и ведомая винтовые шестерни изготовлены из высокопрочного чугуна и азотированы для улучшения их износостойкости.

Шестигранный валик изготовлен из легированной стали, и углеродоазотирован. Валик привода 8 стальной, с местной закалкой опорных поверхностей токами высокой частоты.

Масляный фильтр - на двигатель устанавливаются полнопоточные масляные фильтры однократного использования неразборной конструкции.

Фильтры 2101С-1012005-НК-2 и 406.1012005-02 снабжены фильтрующим элементом перепускного клапана, снижающего вероятность попадания неочищенного масла в систему смазки при пуске холодного двигателя и предельном загрязнении основного фильтрующего элемента.

Фильтры очистки масла 2101С-1012005-НК-2 и 406.1012005-02 работают следующим образом: масло через отверстия в крышке 7 под давлением подается в полость между наружной поверхностью основного фильтрующего элемента 5 и корпусом 2, проходит через фильтрующую штору элемента 5, очищается и попадает через центральное отверстие крышки 7 в центральную масляную магистраль.

При предельном загрязнении основного фильтрующего элемента или холодном пуске, когда масло очень густое и с трудом проходит через основной фильтрующий элемент, открывается перепускной клапан 4 и масло в двигатель проходит, очищаясь фильтрующим элементом 3 перепускного клапана.

Противодренажный клапан 6 препятствует вытеканию масла из фильтра при стоянке автомобиля и последующему «масляному голоданию» при пуске.

Фильтр 406.1012005-01 устроен аналогично представленным выше масляным фильтрам, но не содержит фильтрующего элемента 3 перепускного клапана.

Масляный фильтр подлежит замене при ТО-1 (каждые 10 000 км пробега) одновременно со сменой масла.

Термоклапан - предназначен для автоматического регулирования подачи

масла в масляный радиатор в зависимости от температуры масла и его давления. На двигателе термоклапан установлен между блоком цилиндров и масляным фильтром.

Термоклапан состоит из корпуса 3, отлитого из алюминиевого сплава, двух клапанов: предохранительного, состоящего из шарика 4 и пружины 5, и перепускного, состоящего из плунжера 1, управляемого термосиловым датчиком 2, и пружины 10; резьбовых пробок 7 и 8 с прокладками 6 и 9. Шланг подачи масла в радиатор подсоединяется к штуцеру 11.

От масляного насоса масло подается под давлением в полость термоклапана А. При давлении масла выше 0,7... 0,9 кгс/см шариковый клапан открывается, и масло поступает в канал корпуса термоклапана Б к плунжеру 1.

При достижении температуры масла 81 ± 2°C поршень термосилового элемента 2, омываемого потоком горячего масла, начинает перемещать плунжер 10, открывая путь потоку масла из канала Б к масляному радиатору.

Шариковый клапан предохраняет трущиеся детали двигателя от излишнего падения давления масла в системе смазки.

Конструктивные особенности двигателя ЗМЗ-406

Двигатели ЗМЗ-4061, ЗМЗ-4063 карбюраторные, четырехцилиндровые, рядные с микропроцессорной системой управления зажиганием. Поперечный разрез - двигателя показан на рис.

Рис.

Основными конструктивными особенностями двигателя являются верхнее (в головке цилиндров) расположение двух распределительных валов с установкой четырёх клапанов на цилиндр (двух впускных и двух выпускных), повышение степени сжатия до 9,3 за счет камеры сгорания с центральным положением свечи. Эти технические решения позволили повысить максимальную мощность и максимальный крутящий момент, снизить расход топлива и уменьшить токсичность отработавших газов.

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

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

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

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

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

Блок цилиндров

Отливается из серого чугуна и составляет одно целое с цилиндрами и с верхней частью картера. Между цилиндрами имеются протоки для охлаждающей жидкости.

На верхней плоскости блока расположены десять резьбовых отверстий М14X1,5 для крепления головки блока цилиндров. В нижней части блока расположены, пять опор коренных подшипников коленчатого вала. Крышки коренных подшипников изготовлены из ковкого чугуна; каждая крышка крепится к блоку двумя болтами М 12x1,25. Торцы третьей крышки обрабатываются совместно с блоком для установки полушайб упорного подшипника. Крышки подшипников растачиваются в сборе с блоком, и поэтому при ремонте их надо устанавливать на свои места. Для облегчения установки на всех крышках, кроме третьей, выбиты их порядковые номера («1», «2», «4», «5»)

К переднему торцу блока через паронитовые прокладки (левую и правую) крепится отлитая из алюминиевого сплава крышка цепей привода распределительных валов с резиновым сальником для уплотнения носка коленчатого вала.

К заднему торцу блока крепятся: шестью болтами Мб крышка с резиновым сальником для уплотнения заднего конца коленчатого вала.

Головка блока цилиндров

Отлита из алюминиевого сплава (общая для всех цилиндров). Впускные и выпускные каналы выполнены раздельно для каждого из шестнадцати клапанов и расположены: впускные - с правой, выпускные -с левой стороны головки.

Гнезда для клапанов расположены в два ряда относительно продольной оси двигателя. Каждый цилиндр имеет два впускных и два выпускных клапана. Стержни клапанов имеют наклон к продольной вертикальной плоскости головки цилиндров: впускные -17°, выпускные - 18°.

Седла и направляющие втулки всех клапанов вставные. Седла изготовлены из жаропрочного чугуна, направляющие втулки - из серого чугуна. Благодаря большому натягу при посадке седла в гнездо и направляющей втулки в отверстие головки, обеспечивается их надежная посадка.

Головка блока цилиндров крепится к блоку десятью болтами М14X1,5, Под головки болтов поставлены плоские стальные термоупрочненные шайбы. Между головкой и блоком в сборе с крышкой цепей устанавливается прокладка из асбестового полотна, армированного металлическим каркасом, покрытая графитом. Окна в прокладке под камеры сгорания и отверстие масляного канала окантованы жестью. Толщина прокладки в сжатом состоянии 1,5 мм.

В верхней части головки блока цилиндров расположены два ряда опор под шейки распределительных валов - впускного и выпускного, в каждом ряду по пять опор. Опоры образованы головкой блока цилиндров и съемными алюминиевыми крышками. Передняя крышка является общей для передних опор впускного и выпускного распределительных валов, крепится к головке четырьмя, остальные крышки - двумя болтами М8. Правильное положение передней крышки обеспечивается двумя установочными штифтами-втулками, запрессованными в головку блока цилиндров.

Крышки опор растачиваются в сборе с головкой, и поэтому при ремонте их надо устанавливать на свои места.

Кривошипно-шатунный механизм

Поршни отлиты из высококремнистого алюминиевого сплава и термически обработаны. Головка поршня цилиндрическая. Днище поршня плоское с четырьмя цековками под клапаны, которые предотвращают касание (удары) о днище поршня тарелок клапанов при нарушении фаз газораспределения, вызванном, например, обрывом цепи привода распределительных валов.

В верхней части цилиндрической поверхности поршней проточены три канавки: в двух верхних установлены компрессионные кольца, а в нижней маслосъемное.

Поршневые кольца. Компрессионные кольца отлиты из чугуна. Верхнее кольцо имеет бочкообразную рабочую поверхность для улучшения приработки и покрыто слоем пористого хрома; рабочая поверхность нижнего кольца покрыта слоем олова толщиной 0,006--0,012 мм или имеет фосфатное покрытие, которое нанесено на всю поверхность, толщиной 0,002-0,006 мм. На внутренней поверхности нижнего компрессионного кольца имеется выточка. Это кольцо должно быть установлено на поршень выточкой вверх, к днищу поршня. Нарушение этого условия вызывает резкое возрастание расхода масла и дымление двигателя.

Маслосъемное кольцо сборное, трехэлементное, состоит из двух стальных кольцевых дисков и одного двухфункционального расширителя, выполняющего функции радиального и осевого расширителей. Рабочая поверхность кольцевых дисков покрыта слоем хрома.

Шатуны - стальные, кованые со стержнем двутаврового сечения. В поршневую головку шатуна запрессована тонкостенная втулка из оловянистой бронзы. Кривошипная головка шатуна разъемная.

Крышка кривошипной головки крепится к шатуну двумя болтами со шлифованной посадочной частью. Болты крепления крышек и гайки шатунных болтов изготовлены из легированной стали и термически обработаны. Гайки шатунных болтов имеют самостопорящуюся резьбу и поэтому дополнительно не стопорятся.

Крышки шатунов нельзя переставлять с одного шатуна на другой. Для предотвращения возможной ошибки на шатуне и на крышке (на бобышке под болт) выбиты порядковые номера цилиндров. Они должны быть расположены с одной стороны. Кроме того, пазы для фиксирующих выступов вкладышей в шатуне и крышке также должны находиться с одной стороны.

Вкладыши. Коренные и шатунные подшипники коленчатого вала состоят из тонкостенных вкладышей, изготовленных из малоуглеродистой стальной ленты, залитой тонким слоем антифрикционного высокооловянистого алюминиевого сплава. для шатунных подшипников.

Рис.

1 - звездочка коленчатого вала; 2 - гидронатяжитель нижней цепи; 3 - шумоизолирующая резиновая шайба; 4 -пробка; 5 - башмак гидронатяжителя нижней цепи; 6 - нижняя цепь; 7 -ведомая звездочка промежуточного вала: - ведущая звездочка промежуточного вала; 9 - башмак гидронатяжителя верхней цепи; 10 - гидронатяжитель верх ней цепи; 11 - верхняя цепь; 12 -установочная метка на звездочке; 13 - установочный штифт; 14 - звездочка распределительного вала впускных клапанов; 15 -верхний успокоитель цепи; 16 - звездочка распределительного вала выпускных клапанов; 17 - верхняя плоскость головки блока цилиндров; 18 - средний успокоитель цепи; 19 нижний успокоитель цепи; 20 - крышка цепи; М1 и М2 - установочные метки на блоке цилиндров.

В выпускной газопровод ввернут штуцер для подвода части отработавших газов к клапану рециркуляции.

Распределительные валы отлиты из чугуна. Двигатель имеет два распределительных вала: для впускных и выпускных клапанов. Профили кулачков распределительных валов одинаковые. Для достижения высокой износостойкости рабочая поверхность кулачков отбелена до высокой твердости при отливке распределительного вала.

Каждый вал имеет пять опорных шеек. Первая шейка имеет диаметр 42 мм, остальные - 35 мм. Валы вращаются в опорах, образованных алюминиевой головкой и алюминиевыми крышками, расточенных в сборе.

Кулачки по ширине смещены на 1 мм относительно оси гидравлических толкателей, что при работе двигателя придает толкателю вращательное движение. В результате этого уменьшается износ торца толкателя и отверстия под толкатель и делает его равномерным.

От осевых перемещений каждый распределительный вал удерживается упорным стальным термоупрочненным или пластмассовым фланцем, который входит в выточку крышки передней опоры в проточку на передней опорной шейке распределительного вала

Привод распределительных валов (рис) цепной, двухступенчатый. Первая ступень - от коленчатого вала на промежуточный вал, вторая ступень - от промежуточного вала на распределительные валы. Приводная цепь первой ступени (нижняя) имеет 70 звеньев, второй ступени (верхняя) - 90зеньев. Цепь втулочная, двухрядная с шагом 525 мм, На коленчатом валу находится звездочка из высокопрочного чугуна с 23-мя зубьями. На промежуточном валу находится ведомая звездочка первой ступени также из высокопрочного чугуна с 38-ю зубьями и ведущая стальная звездочка второй ступени с 19-ю зубьями. На распределительных валах установлены звездочки 14 и 16з высокопрочного чугуна с 23-мя зубьями. Звездочка на распределительном валу устанавливается на передний фланец и установочный штифт крепится центральным болтом М 12x1,25. Распределительные валы вращаются в два раза медленнее коленчатого. На торцах звездочки коленчатого вала ведомой.звездочки промежуточного вала и звездочках; распределительных валов имеются установочные метки, служащие для правильной установки распределительных валов и обеспечения заданных фаз газораспределения. Натяжение каждой цепи (нижней 6 и верхней1) производится автоматически гидронатяжителями 2 и 10. Гидронатяжители установлены в расточенные отверстия: нижний - в крышке цепи 20,чний - в головке блока цилиндров -- и закрыты алюминиевыми крышками, закрепленными на крышке цепи и к головке цилиндров двумя болтами М 8 через паронитовые прокладки. Корпус гидронатяжителя через шумоизолирующую резиновую шайбу 3 упирается в крышку, а плунжер через башмак действует на не рабочую ветвь цепи.

Рабочие ветви цепей проходят через успокоители 15, 18и 19, изготовленные из пластмассы и закупленные двумя болтами М8 каждый: нижний 19 на переднем торце блока цилиндров, верхний 15 средний 18 - на переднем торце головки блока цилиндров.

Рис.

1 - клапан в сборе; 2 - запорное кольцо; 3 - плунжер; 4 - корпус; 5 - пружина; 6 - стопорное кольцо.

Гидротолкатель устанавливается на двигатель в «заряженном» состоянии, когда плунжер 3 удерживается в корпусе 4 с помощью стопорного кольца 6.

В рабочем состоянии гидронатяжитель «разряжен», когда стопорное кольцо 6 выведено из канавки в корпусе и не удерживает плунжер.

Рис.

1 - болт; 2 - стопорная пластина; 3 - ведущая звездочка; 4 - ведомая звездочка; 5 - передняя втулка вала; 6 -промежуточный вал; 7 - труба промежуточного вала; 8 - ведомая шестерня привода масляного насоса; 9 - гайка; 1С - ведущая шестерня привода масляного насоса; 11 - задняя втулка вала; 12 - блок цилиндров; 13 - фланец промежуточного вала; 14 -штифт.

Промежуточный вал (рис.) - стальной, двухопорный, установлен в приливах блока цилиндров, справа. Наружная поверхность вала углеродоазотирована на глубину 0,2--0,7 мм и термообработана.

Промежуточный вал вращается во втулках, запрессованных в отверстия в приливах блока цилиндров. Передняя 5 и задняя 10 втулки сталеалюминевые.

От осевых перемещений промежуточный вал удерживается стальным фланцем 13, который расположен между торцом передней шейки вала и ступицей ведомой звездочки 4с зазором 0,05-- 0,2 мм и закреплен двумя болтами М8 к переднему торцу блока цилиндров.

Осевой зазор обеспечивается разницей размеров между длиной уступа на валу и толщиной фланца. Для повышения износостойкости фланец закален, а для улучшения приработки торцовые поверхности фланца шлифованы и фосфатированы.

На передний цилиндрический выступ вала установлена ведомая звездочка 4. Ведущая звездочка 3 цилиндрическим выступом устанавливается в отверстие ведомой звездочки 4, а ее угловое положение фиксируется штифтом 14, запрессованным в ступицу ведомой звездочки 4. Обе звездочки «напроход» крепятся двумя болтами 1 (М8) к промежуточному валу. Болты контрятся отгибом на их грани углов стопорной пластины 2.

На хвостовике промежуточного вала с помощью шпонки и гайки 9 закреплена ведущая винтовая шестерня 10 привода масляного насоса.

Свободная поверхность промежуточного вала (между опорными шейками) герметично закрыта тонкостенной стальной трубой 7, запрессованной в приливы блока цилиндров.

Клапаны приводятся от распределительных валов непосредственно через гидравлические толкатели 8 (рис), для которых выполнены направляющие отверстия в головке блока цилиндров.

Рис.

1 - впускной клапан; 2 - головка цилиндров; 3 - распределительный вал впускных клапанов; 4 - тарелка пружин клапана; 5 - маслоотражательный колпачок; 6 наружная пружина клапана; 7 - распределительный вал выпускных клапанов; 8 - гидротолкатель; 9 - сухарь клапана; 10 - выпускной клапан; 11 -внутренняя пружина клапана; 12 - опорная шайба пружин клапана.

Привод клапанов закрыт сверху крышкой, отлитой из алюминиевого сплава, с закрепленным с внутренней стороны лабиринтным маслоотражателем с тремя маслоотводящими резиновыми трубками. Крышка клапанов через резиновую прокладку и резиновые уплотнители свечных колодцев крепится к головке блока цилиндров восемью болтами диаметром 8 мм.

Сверху на крышке клапанов устанавливаются крышка маслоналивного отверстия и две катушки зажигания.

Клапаны изготовлены из жаропрочных сталей: впускной клапан - из хромокремнистой, выпускной изготовлен из хромоникельмарганцовистой стали и азотирован. На рабочую фаску выпускного клапана дополнительно наплавлен жаростойкий хромоникелевый сплав.

Диаметр стержня клапанов 8 мм. Тарелка впускного клапана имеет диаметр 37 мм, а выпускного 31,5 мм. Угол рабочей фаски обоих клапанов 45 30". На конце стержня клапана выполнены выточки для сухарей 9 (см. рис 4.3.10) тарелки 4 пружин клапана. Тарелки пружин клапанов и сухари изготовлены из малоуглеродистой стали и подвергнуты поверхностному нитроцементированию.

На каждый клапан устанавливается по две пружины: наружная 6 с правой навивкой и внутренняя 11 - с левой. Пружины изготовлены из термически обработанной высокопрочной проволоки 1 подвергнуты дробеструйной обработке. Под пружины устанавливается опорная стальная шайба 12 Клапаны 1 и 10 работают в направляющих втулках, изготовленных из серого чугуна. Внутреннее отверстие втулок окончательно обрабатывается:осле их запрессовки в головку. Втулки клапанов снабжены стопорными кольцами, препятствующими самопроизвольному перемещению втулок в готовке.

Для уменьшения количества масла, просасываемого через зазоры между втулкой и стержнем клапана, на верхние концы всех втулок напрессованы маслоотражательные колпачки 5, изготовленные из маслостойкой резины.

Детали клапанного механизма: клапаны, пружины, тарелки, сухари, опорные шайбы и маслоотражательные колпачки - взаимозаменяемы с аналогичными деталями двигателя автомобиля ВАЗ-21083.

Гидротолкатель стальной, его корпус выполнен в виде цилиндрического стакана, внутри которого размещен компенсатор с обратным шариковым клапаном. На наружной поверхности корпуса выполнена канавка и отверстие для подвода масла внутрь толкателя из магистрали головки цилиндров. Для повышения износостойкости наружная поверхность и торец корпуса толкателя нитроцементированы.

Гидротолкатели устанавливаются в расточенные в головке цилиндров отверстия диаметром 35 мм между торцами клапанов и кулачками распределительных валов.

Компенсатор размещен в направляющей втулке установленной и приваренной внутри корпуса гидротолкателя, и удерживается стопорным кольцом. Компенсатор состоит из поршня, опирающегося изнутри на донышко корпуса гидротолкателя, корпуса, который опирается на торец клапана. Между поршнем и корпусом компенсатора установлена пружина, раздвигающая их и тем самым выбирающая возникающий зазор. Одновременно пружина прижимает колпачок обратного шарикового клапана, размещенного в поршне. Обратный шариковый клапан пропускает масло из полости корпуса гидротолкателя в полость компенсатора и запирает эту полость при нажатии кулачка распределительного вала на корпус гидротолкателя.

Гидротолкатели автоматически обеспечивают беззазорный контакт кулачков распределительных валов с клапанами, компенсируя износы сопрягаемых деталей: кулачков, торцов корпуса гидротолкателя, корпуса компенсатора, клапана, фасок седел и тарелок клапанов.

Система смазки двигателя

Система смазки двигателя (рис.) - комбинированная: под давлением и разбрызгиванием. Система смазки включает: масляный картер 2, масляный насос 3 с приемным патрубком с сеткой и редукционным клапаном, привод маслонасоса, масляные каналы в блоке, головке цилиндров и в коленчатом валу, полнопоточный масляный фильтр 4, стержневой указатель 6 уровня масла, крышку 5 маслоналивной горловины, датчики давления масла 7 и 8.

Рис. 4.3.12.

1 - пробка сливного отверстия масляного картера; 2 -масляный картер; 3 - масляный насос; 4 - масляный фильтр; 5 - крышка маслоналивной горловины; 6 - стержневой указатель уровня масла; 7 - датчик указателя давления масла; 8 -датчик сигнализатора аварийного давления масла; I - к гидронатяжителю цепи привода распределительных валов.

Масляный насос шестеренчатого типа, установлен внутри масляного картера. Насос прикреплен к блоку цилиндров двумя болтами и держателем к крышке третьего коренного подшипника. Точность установки насоса обеспечивается посадкой корпуса в отверстие блока. Корпус 2 (рис.) насоса отлит из алюминиевого сплава, шестерни 7 и 5 имеют прямые зубья, изготовлены из металлокерамики (спеченного металлопорошка). Ведущая шестерня 1 закреплена на валике 3 штифтом. На верхнем конце валика сделано шестигранное отверстие, в которое входит шестигранный валик привода масляного насоса. Ведомая шестерня 5 свободно вращается на оси 4, запрессованной в корпус насоса.

Рис.

1 - ведущая шестерня; 2 -корпус; 3 - валик; 4 - ось; 5 - ведомая шестерня; 6 - перегородка; 7 - приемный патрубок с сеткой.

Перегородка 6 насоса изготовлена из серого чугуна и вместе с приемным патрубком 7 крепится к насосу четырьмя болтами. Приемный патрубок отлит из алюминиевого сплава, в нем расположен редукционный клапан. На приемной части патрубка завальцована сетка.

Рис.

1 - валик привода масляного насоса; 2 - валик; 3 -:гдомая шестерня; 4 - прокладка; 5 - втулка; 6 - крышка; 7 - шпонка; 8 - ведущая шестерня; 9 - промежуточный вал.

На промежуточном валу с помощью шпонки 7 установлена и закреплена фланцевой гайкой ведущая шестерня 8. Ведомая шестерня 3 напрессована на валик 2, вращающийся в расточках блока цилиндров. В верхнюю часть ведомой шестерни спрессована втулка 5, имеющая внутреннее шестигранное отверстие. В отверстие втулки вставляется шестигранный валик 1, нижний конец которого входит в шестигранное отверстие валика масляного насоса.

Ведущая и ведомая винтовые шестерни изготовлены из высокопрочного чугуна и азотированы.

Сверху привод масляного насоса закрыт крышей 6, закрепленной через прокладку 4 четырьмя болтами.

Фильтр очистки масла. На двигателе устанавливается неразборный масляный фильтр 2101С-1012005-НК-2 (рис.) производства ПНТП «КОЛАН» (Суперфильтр).

При применении этих фильтров достигается высокое качество очистки масла, поэтому использование масляных фильтров других марок, в т. ч. и зарубежных, не предусмотрено.

Основные отличия конструкции двигателя ЗМЗ-406 от двигателя ЗМЗ-402

Все основные отличия, для удобства сравнения, внесем в таблицу