Семейство бензиновых двигателей ЗМЗ-405 можно по праву считать одним из предметов гордости их производителя – ОАО «Заволжского моторного завода». Высокое качество этих моторов подтверждено годами эксплуатации, и нередко в довольно суровых условиях. 4-цилиндровые, рядные инжекторные двигатели ЗМЗ-405 появились на рынке в 2000 году. Основным потребителем стал ОАО «ГАЗ». Этими двигателями комплектовались автомобили ГАЗ-3111. Впоследствии силовой агрегат неоднократно совершенствовался. Так, после проведения комплексных работ по адаптации, которые были начаты в 2009 году, одной из модификаций 405 семейства - двигателем ЗМЗ-40524.10 - начали комплектовать автомобили Fiat Ducato. В современных условиях устройствами 405 серии комплектуются как легковые автомобили, так и микроавтобусы и легкие грузовики.
Характеристики двигателя ЗМЗ-405
Разработанный на основе ЗМЗ-406.10 двигатель ЗМЗ-405 «Евро-3» обладает такими характеристиками:| Производство | ЗМЗ |
| Марка двигателя | ЗМЗ-405 |
| Годы выпуска | 2000-наши дни |
| Материал блока цилиндров | чугун |
| Система питания | инжектор |
| Тип | рядный |
| Количество цилиндров | 4 |
| Клапанов на цилиндр | 4 |
| Ход поршня, мм | 86 |
| Диаметр цилиндра, мм | 95.5 |
| Степень сжатия | 9.3 |
| Объем двигателя, куб.см | 2464 |
| Мощность двигателя, л.с./об.мин | 152/5200 |
| Крутящий момент, Нм/об.мин | 211/4200 |
| Топливо | 92 |
| Экологические нормы | Евро 3 |
| Вес двигателя, кг | 193 |
| Расход топлива, л/100 км - город - трасса - смешан. |
13.5 8.8 11.0 |
| Расход масла, гр./1000 км | до 100 |
| Масло в двигатель | 5W-30 5W-40 10W-30 10W-40 15W-40 20W-40 |
| Сколько масла в двигателе | 6 |
| При замене лить, л | 5.4 |
| Замена масла проводится, км | 7000 |
| Рабочая температура двигателя, град. | ~90 |
| Ресурс двигателя, тыс. км - по данным завода - на практике |
150 250+ |
| Тюнинг - потенциал - без потери ресурса |
н.д. до 200 |
| Двигатель устанавливался | ГАЗ 3102 ГАЗ 31105 ГАЗ Газель ГАЗ Соболь |
Конструкция ЗМЗ 405
Двигатель «Заволжского завода» – четырехтактный автомобильный силовой агрегат с рядным расположением цилиндров и поршней. Подача топлива во впускные каналы цилиндров и зажигание управляется электронной системой. Двигатель оснащен системой внешнего образования топливно-воздушной смеси. Возвратно-поступательное движение поршней преобразуется во вращательное посредством одного общего для всех поршней коленчатого вала. Два распределительных вала с верхним расположением. Система охлаждения замкнутого типа, жидкостная с принудительной циркуляцией охладителя. Система смазки 405-го двигателя – комбинированная. Смазывающие материалы подаются к движущимся деталям под давлением путем разбрызгивания.
Рис.1 – Поперечный разрез двигателя ЗМЗ-405
1 – валик привода масляного насоса; 2 – головка цилиндров; 3 – впускная труба; 4 – крышка клапанов; 5 – указатель уровня масла; 6 – выпускной коллектор; 7 – блок цилиндров; 8 – коленчатый вал; 9 – масляный насос; 10 – масляный картер
Рис2. – Левая сторона двигателя ЗМЗ-405 автомобилей ГАЗ-3302 Газель Бизнес, ГАЗ-2752 Соболь
1 – датчик температуры охлаждающей жидкости системы управления; 2 – датчик сигнализатора перегрева охлаждающей жидкости; 3 – датчик сигнализатора аварийного давления масла; 4 – штуцер подсоединения шланга к расширительному бачку; 5 – штуцер подсоединения вакуумного шланга усилителя тормозов; 6 – разъем датчика положения коленчатого вала; 7 – катушки зажигания; 8 – указатель уровня масла; 9 – датчик фазы; 10 – экран выпускного коллектора; 11 – выпускной коллектор; 12 – задний кронштейн подъема двигателя; 13 – картер сцепления; 14 – пробка слива масла; 15 – место подсоединения штуцера шланга слива масла из радиатора; 16 – кронштейн левой опоры двигателя; 17 – пробка слива охлаждающей жидкости
Рис.3 – Вид двс ЗМЗ-405 спереди
1 – шкив-демпфер коленчатого вала; 2 – датчик положения коленчатого вала; 3 – автоматическое натяжное устройство; 4 – генератор; 5 – топливная магистраль с форсунками; 6 – штуцер подсоединения шлага от адсорбера; 7 – дроссельный модуль с электроприводом; 8 – шланг малой ветви вентиляции картера; 9 – трубка основной ветви вентиляции картера; 10 – крышка маслоналивного патрубка; 11 – крышка клапанов; 12 – патрубок отвода охлаждающей жидкости в радиатор; 13 – ремень привода агрегатов; 14 – патрубок подвода охлаждающей жидкости из радиатора; 15 – водяной насос с электромагнитной муфтой; 16 – точка крепления провода «–» от кузова автомобиля; 17 – масляный картер
Рис.4 – Правая сторона двс ЗМЗ-405 автомобилей ГАЗ-3302 Газель Бизнес, ГАЗ-2752 Соболь
1 – патрубок отвода охлаждающей жидкости в отопитель; 2 – патрубок подвода охлаждающей жидкости из отопителя; 3 – датчик детонации; 4 – точка крепления провода «–» КМПСУД и провода «–» с кузова автомобиля; 5 – крышка привода масляного насоса; 6 – ресивер; 7 – впускная труба; 8 – точка крепления провода «–» КМПСУД; 9 – крышка верхнего гидронатяжителя; 10 – передний кронштейн подъема двигателя; 11 – термоклапан; 12 – крышка нижнего гидронатяжителя; 13 – масляный фильтр; 14 – кронштейн правой опоры двигателя; 15 – стартер; 16 – опора вилки выключения сцепления
Привод ГРМ ЗМЗ 405
Рис.5 – Привод распредвалов двигателя ЗМЗ-405 автомобилей ГАЗ-3302 Газель Бизнес, ГАЗ-2752 Соболь
1 – звездочка коленчатого вала; 2,8 – рычаг натяжного устройства со звездочкой; 3 – гидронатяжитель нижний; 4 – цепь нижняя; 5 – звездочка промежуточного вала ведомая; 6 – звездочка промежуточного вала ведущая; 7 – опора болта натяжного устройства; 9 – гидронатяжитель верхний; 10 – шумоизоляционная шайба; 11 – цепь верхняя; 12,18 – установочные метки на звездочках; 13,17 – установочные штифты; 14 – звездочка распределительного вала впускных клапанов; 15 – успокоитель цепи верхний; 16 – звездочка распределительного вала выпускных клапанов; 19 – верхняя плоскость головки цилиндров; 20 – успокоитель цепи средний; 21 – успокоитель цепи нижний; М1 и М2 – установочные метки блока цилиндров Привод распредвалов цепной, двухступенчатый. Первая ступень – от коленчатого вала на промежуточный вал, вторая ступень – от промежуточного вала на распределительные валы. Нижняя цепь ГРМ ЗМЗ-405 автомобилей ГАЗ-3302 Газель Бизнес, ГАЗ-2752 Соболь (первой ступени) имеет семьдесят звеньев, а верхняя (второй ступени) – девяносто звеньев. Звездочки цепных передач выполнены из высокопрочного чугуна, за исключением стальной ведущей звездочки второй ступени на промежуточном валу. На коленчатом валу расположена ведущая звездочка с 23 зубьями, на промежуточном – ведомая звездочка первой ступени с 38 зубьями и ведущая звездочка второй ступени с 19 зубьями, на распределительных валах – звездочки с 23 зубьями. На торцах звездочки коленчатого вала, ведомой звездочки промежуточного вала и звездочек распределительных валов имеются установочные метки для правильной установки фаз газораспределения. Промежуточный вал – стальной, двухопорный, вращается во втулках, запрессованных в отверстия приливов блока цилиндров, справа. От осевых перемещений промежуточный вал удерживается упорным фланцем, который расположен между торцом передней шейки вала и ступицей ведомой звездочки и закреплен двумя болтами на переднем торце блока цилиндров. Натяжение цепей обеспечивают два гидронатяжителя ЗМЗ-405 автомобилей ГАЗ-3302 Газель Бизнес, ГАЗ-2752 Соболь, которые воздействуют на правые ветви обеих цепей. Гидронатяжитель верхней цепи установлен в гнезде головки блока цилиндров, а нижней – в гнезде передней крышки. Гидронатяжитель стальной, выполнен в виде плунжерной пары, состоящей из корпуса и плунжера. Гидротолкатель ЗМЗ-405 монтируют на двигатель в «заряженном» состоянии (плунжер удерживается в корпусе стопорным кольцом). В рабочем состоянии гидротолкатель работает следующим образом. Под действием пружины и давления масла, поступающего из масляной магистрали, плунжер надавливает на рычаг натяжного устройства. Рычаг, поворачиваясь на оси, надавливает звездочкой натяжного устройства на цепь, натягивая ее. Для предотвращения биений рабочие ветви обоих цепей проходят через пластмассовые успокоители. Каждый успокоитель прикреплен двумя болтами:верхний и средний – к переднему торцу головки блока цилиндров, нижний – к переднему торцу блока цилиндров.
Блок цилиндров и коленчатый вал
Модернизированный блок 405-го двигателя изготовлен из высокопрочного чугуна, что в сочетании с применением высокоточных методов обработки металла при его изготовлении позволило значительно снизить деформацию цилиндров при эксплуатации. В блоке старого образца были предусмотрены прорези в 2 мм между цилиндрами для системы охлаждения. Для блока двигателя ЗМЗ-405 такие прорези не предусмотрены. Кроме этого, были увеличены резьбовые колодцы под болты крепления головки блока цилиндров. Коленчатый вал конструктивно идентичен двигателю ЗМЗ-406, но отлит из высококачественного и более прочного чугуна. Конструкция – полноопорная с двумя противовесами для каждого кривошипа. Усовершенствования позволили улучшить сопротивление центробежным силам и изгибающим моментам.Особенности двигателя
В качестве основы для двигателя был использован карбюраторный ЗМЗ-406. 405-ый стал доработанной инжекторной производной. Современные усовершенствованные двигатели ЗМЗ-405 в полной мере соответствуют установленным стандартам «Евро-3». Они устанавливаются на автомобили марок «ГАЗель», «УАЗ» и «Фиат». Производителем были разработаны и внедрены несколько инновационных конструкторских решений. Так, блок ЗМЗ-405 был облегчен на 1,3 килограмма за счет полного демонтажа системы холостого хода с головки блока. Управление двигателем осуществляется при помощи электронного дросселя. Именно это позволило отказаться от некоторых комплектующих: дроссельный патрубок, регулятор холостого хода, воздушные патрубки холостого хода, датчик положения заслонки.
Усовершенствование ГБЦ
Инженерами производственного предприятия была усовершенствована термоизоляция ЗМЗ-405. Для более надежной герметичности блока цилиндров вместо армированной прокладка головки блока цилиндров из однослойного безасбестового материала была использована двухслойная металлическая. Обновление материала и применение новых конструктивных элементов, в частности зигзагообразных пружинящих частей, обеспечило лучшее уплотнение газового стыка и каналов системы смазки, а также позволило улучшить процесс охлаждения. Толщина прокладки новой конструкции снижена в три раза относительно изначальной мягкой прокладки с металлической окантовкой и составляет всего 0,5 миллиметра. Это позволило минимизировать необходимость выполнения затяжки болтов в сравнении с прежними деталями, что, в свою очередь, дает возможность для уменьшения деформации цилиндров при работе.
В двигателях 405-ой серии «Евро-3» для вспомогательных агрегатов используется удлиненный приводной ремень и самонатяжной ролик. Расчётный срок службы ролика составляет 150 тысяч километров. В двигателях 405-ой серии значительно снижен расход масла и топлива. Эти двигатели соответствуют мировым стандартам и допустимым нормам токсичности, а также характеризуются повышенной надежностью.
Бензиновые двигатели ЗМЗ-405 серии современных модификаций (40524.1000400-100, 101) в заводском производстве ОАО «ЗМЗ» находятся с 2013 года. Из последних усовершенствований можно отметить оптимизированную крышку клапанов, зубчатые цепи газораспределительного механизма и улучшенную систему вентиляции с отводом картерных газов в ресивер. Новые конструктивные изменения позволили создать двигатель, соответствующий не только «Евро-3», но и экологическим меркам «Евро-4».
Новый двигатель ЗМЗ-405, цена которого в дилерских сетях колеблется от 124 до 152 тысяч рублей, с гарантией от завода производителя предназначен для переоборудования автомобилей линейки «ГАЗель Бизнес». Возможность тюнинга ЗМЗ-405 Тюнинг любого двигателя предусматривает, прежде всего, увеличение мощности. В ЗМЗ-405 этого можно достичь тремя основными способами: форсирование, турбирование или установка компрессора.
Неисправности и ремонт двигателя Волга / Газель ЗМЗ-405
Двигатель ЗМЗ-405, разработан на базе 406-го мотора и отличается диаметром поршня (увеличен с 92 до 95.5 мм), высота блока цилиндров одинаковая, межцилиндровые перемычки стали тоньше, появились прорези для охлаждения (на блоке Евро-3 моторов их нет), шатуны остались такие же, В остальном, мотор остался прежним, за счет возросшего объема увеличилась мощность на 7 л.с., подрос крутящий момент, последние движки стали соответствовать экологическим стандартам Евро-3 и больше ничего, все тот же ЗМЗ 406. На этом же блоке был создан еще один большеобъемный мотор - .Модификации двигателя ЗМЗ 405
1 . ЗМЗ 4052.10 - основной мотор. Используется на автомобилях Волга и Газель. 2 . ЗМЗ 40522.10 - аналог 4052.10, соответствует экологическим нормам Евро-2. Используется на автомобилях Газель и Волга. 3 . ЗМЗ 40524.10 - аналог 40522.10, соответствует экологическим нормам Евро-3. Используется на легковых автомобилях Волга. 4 . ЗМЗ 40525.10 - аналог 40522.10, соответствует экологическим нормам Евро-3. Используется на грузовых автомобилях Газель. 5 . ЗМЗ 4054.10 - турбо версия 405, стальной коленвал, кованая поршневая, интеркулер, СЖ 7.4, мощность 195 л.с./4500 об.мин, момент 343 Нм/об.мин. Производился мелкосерийно, стоил неадекватно дорого, поэтому тюнинговщики предпочитали ставить проверенные Toyota 1JZ / 2JZ.Неисправности двигателей ЗМЗ 405
Неисправности 405-го волговского двигателя абсолютно полюностью повторяют проблемы ЗМЗ-406, все те же проблемы с маслом под клапанной крышкой, ибо их отличия минимальны.Тюнинг двигателя Волга / Газель ЗМЗ-405
Форсирование ЗМЗ 405. Турбина. Компрессор
Варианты увеличения мощности ЗМЗ-405 ничем не отличаются от ЗМЗ-406, о них можно прочитать во вкладке «Тюнинг» вот ТУТ. Стоит заметить, что на волговском/газелевском моторе строить мощные атмосферники, на злых распредвалах, 4-х дросселях не стоит, это пустая трата денег и времени. Самый правильный тюнинг ЗМЗ это турбо. Хорошо собраный турбо 405-й даст более (а иногда и сильно больше) 300 л.с., чего атмосферник не выдаст ни при каких настройках. Стоит отметить, что под постройку турбо корча, блок Евро-2 не годится, он ослаблен прорезями между цилиндрами, ваш выбор более свежие блоки, под Евро-3 (40524.10 и 40525.10).
Двигатель 405 относится к семейству ЗМЗ, которые производит ОАО «Заволжский моторный завод». Эти моторы стали бензиновыми легендами отечественного автопрома, поскольку их устанавливали не только на автомобиль ГАЗ, но и на некоторые модели Fiat, а это уже показатель того, что они были признаны известными мировыми автомобильными производителями.
История
После того как на заводе было решено отказаться от использования на "Газели" 402-го мотора, конструкторам было поручено разработать новое поколение бензиновых двигателей, которые станут совершение и мощнее. Так родился двигатель ЗМЗ-405. Сейчас им оснащаются "Газели" и "Волги".
Двигатель 405 получил инжекторную систему впрыска, которая позволяла эффективнее расходовать и распределять топливо по системе. Конструкция отличалась от своего предшественника, поскольку ГБЦ было решено устанавливать 16-клапанную.
Общие сведения
Данный двигатель - это модифицированный под инжекторную систему впрыска карбюраторный ЗМЗ-406. В современном мире используется двигатель 405 "Евро-3". Это позволило выйти на новый уровень продаж, поскольку мотор было разрешено устанавливать на автомобили иностранного производства. Первыми испытали это на себе машины "Фиат". Производитель остался довольным, что позволило ОАО «ЗМЗ» заключить новый контракт на поставку двигателей и запасных частей к ним.
Также существует двигатель 405 ("Газель"), который устанавливается только на грузовые и пассажирские автомобили. Модель имеет каталожный номер 405.020. Этот мотор настроит больше на развитие тяговой мощности, чем на скоростные характеристики.
Технические характеристики
Двигатель 405 ("Газель", "Соболь") технические характеристики имеет следующие:
- Объем - 2,484 литра.
- Мощность - 115-140 л. с.
- Диаметр поршня - 95,5.
- Ход поршня - 86.
- Число клапанов - 16 (по 4 на каждый цилиндр).
- Количество цилиндров - 4.
- Вес - 184 кг.
- Экологические нормы - Евро 0-4.
- Средний расход топлива - 9,5 л/100 км (город - 11 л, трасса - 8 л).
Одной из конструктивных особенностей 405-го двигателя является то, что он прекрасно адаптирован для использования в любом климате и выдерживает температуры от -40 до +40. При этом жидкостная система охлаждения справляется со всеми нагрузками, и мотор не перегревается.
Обслуживание
Как и везде, обслуживание легковых моторов производится каждые 12 тыс. км по рекомендации производителя. В основные операции входит замена масла и масляного фильтра. Но двигатель 405 для увеличения ресурса использования стоит обслуживать каждые 10 000-11 000 км на бензине. А вот если установлено газобаллонное оборудование, то это придется делать каждые 8500-10 000 км.
Стоит отметить, что каждые 15 000 км следует регулировать клапаны и устанавливать регулировочные шайбы соответственного размера. Также следует следить за состоянием газораспределительного механизма. Несвоевременная замена ремня и ролика может привести к обрыву и деформации (гнутию) клапанов, что повлечет за собой не только дорогостоящий ремонт, но и замену ГБЦ.
Еще один элемент, за которым нужно следить, - это прокладка клапанной крышки. Заменять ее рекомендуют каждые 20 000 км пробега. Думаем, о замене воздушного фильтра через 25 тыс. км не стоит напоминать, поскольку каждый автомобилист сам это знает.
Ремонт
Ремонтировать двигатель 405 довольно легко. Его конструкция проста, а замена запасных частей не составляет труда. Проблему может создать и которые нужно растачивать.
Распишем основные манипуляции, которые стоит проводить при капитальном ремонте 405-го мотора:
- Разборка.
- Диагностика состояния силовых агрегатов и деталей. Определение необходимых операций и запасных частей.
- Закупка всех необходимых деталей и запчастей.
- Проточка и подгонка коленчатого вала под размер новых вкладышей.
- Расточка-хонинговка блока цилиндров.
- Замена деталей в ГБЦ, шлифовка плоскостей и опрессовка на предмет трещин.
- Мойка всех деталей.
- Начальная сборка и определение дополнительных запчастей и материалов.
- Окончательная сборка.
Зачастую при установке коленчатого вала его следует балансировать, для этого покупается новое сцепление, поскольку совершать эту операцию на старом нет смысла.
Поскольку двигатель 405 оснащен гидрокомпенсаторами, то их следует менять при совершении
Тюнинг
Многие автолюбители захотели воспользоваться возможностью тюнинга. Таким образом, двигатель 405 подвергался модификациям. Рассмотрим, что же можно сделать для модернизации:
Все эти улучшения уменьшают на 30 %, что, соответственно, приведет к скорому капитальному ремонту. Профессиональные гонщики советуют проводить такие операции в тюнинг-ателье, где специалисты сделают все расчеты и улучшат характеристики мотора без ущерба состоянию и потери ресурса.
Частенько к нам в автосервис стал заезжать коммерческий транспорт, а именно автомобили ГАЗЕЛЬ и сегодняшний день не исключение. На пост диагностики заехала рабочая лошадка бортового типа с двигателем ЗМЗ 405.22 Евро-2. Хозяин автомобиля (а вернее уже третий хозяин) после его покупки заметил, что машинка ездит как-то не так. Обороты пляшут, как вздумается: то поднимаются, то опускаются. Лампочка чек моргает, как сумасшедшая, автомобиль дёргается и троит. В общем, машина живёт своей жизнью, и нужно что-то с этим делать:)
Первым делом как обычно подключаем диагностическое оборудования для проверки ошибок. И что мы видим? Ой-ой как тут их много. И больше всего нас заинтересовали следующие ошибки:
P0171 - Топливовоздушная смесь слишком бедная.
P0301 - Пропуски зажигания в 1ом цилиндре.
Для понимания что происходит с двигателем, запускаем его и смотрим параметры (Рис.3). Нас заинтересовал показатель ADC_LAMUP(В) - напряжение лямбда зонда до каталитическго нейтрализатора.
У нас этот параметр колеблется в районе 0.15....0.30 вольт, что свидетельствует о бедной смеси. При перегазовках он начинает оживать, а двигатель явно подтраивает. Подозрение сразу падает на подсос воздуха. Но для начала начинаем проверку с высоковольтной части, и первым делом проверяем высоковольтные провода. Замеряем сопротивление проводов (рис.4). Сопротивление в норме, далее подключаем вместо свечи зажигания разрядник (рис.5) и запускаем тест исполнительных механизмов для того, чтобы проверить на сколько хорошая у нас искра.
В нашем случае модуль зажигания, высоковольтные провода, свечи - всё оказалось в порядке, так что приступаем к поиску подсоса воздуха. Скорее всего подсос идёт либо через впускной коллектор, либо через уплотнительные кольца форсунок, потому что такая проблема часто встречается. Как же это проверить, а вдруг датчик кислорода просто отработал свой срок службы и начинает показывать различную ерунду?
Для проверки нам понадобится баллончик обычного очистителя карбюратора. Распыляем его сначала на стык впускного коллектора и наблюдаем за работой двигателя и показаниями датчика кислорода. Ничего не меняется. Далее распыляем очиститель на каждую из форсунок и также смотрим за показаниями датчика кислорода. После проверки всех форсунок выясняется, что подсос воздуха идёт через уплотнительное кольцо первой форсунки. Оно пропускало воздух и после того, как мы слегка опрыскали форсунку, часть очистителя через негерметичное уплотнительное кольцо попало во впускной коллектор, обогатив тем самым смесь, и показания датчика кислорода начали выравниваться (рис.7)
Принимаем решение снять рампу форсунок, и проверить состояние уплотнительных колец (Рис.8).
Не совсем по фотографии понятно, но кольца на форсунках буквально развалились. Только третье кольцо было более менее в хорошем состоянии. Ну что делать, меняем кольца на новые. Так как форсунки у нас уже снятые, то мы не поленились и проверили их на стенде. Форсунки оказалась в хорошем состоянии в отличае от колец. Видимо, предыдущий хозяин уже снимал форсунки и чистил, а вот колечки менять не стал и при установке рампы форсунок, кольцо на первой форсунке было повреждено. Отсюда и подсос воздуха. В общем, ставим форсунки с новыми кольцами на место и запускаем двигатель. И о чудо, машинка ожила, троение пропало. Подключаем сканер и смотрим параметры двигателя (Рис.9). С параметром ADC_LAMUP(В) опять творится что-то не ладное. Теперь датчик кислорода показывает нам богатую смесь.
Что же за ерунда такая? (Рис.10)
Получается, что в начале было много воздуха, и датчик кислорода показывал бедную смесь, а теперь всё наоборот. Дополнительный воздух мы исключили, и по идее, датчик кислорода должен корректировать состав смеси, но по какой-то причине он это сделать не может, потому что теперь ему этого воздуха не хватает или много топлива поступает? Решаем произвести замер давления топлива на рампе (Рис.10).
Топливный манометр показывает давление почти 4 бар. Всё правильно? Да, правильно, если бы у нас был мотор змз 405.24 Евро-3, у которого на рампе форсунок отсутствует регулятор давления (т.к. он находится в самом топливном баке). А у нас мотор змз 405.22 Евро-2. у которого регулятор давления находится именно на рампе. Вот как он выглядит (Рис.11).
Рабочее давление регулятора 300 кПа (3 бар). Такое давление должно быть в рампе с отключенным вакуумным шлангом. На холостых оборотах давление в топливной рампе будет примерно 2.5 бар. У нас получается, что со снятым шлангом, что с надетым давление всегда чётко 4 бар. Неисправен регулятор? Проверим. Подаём на регулятор давление, и он чётко держит 3 бар, а излишки стравливает. То есть регулятор исправный. Ломаем голову дальше. Получается, на рампу приходит давление с топливного насоса, который развивает давление до 6 бар., далее регулятор на топливной рампе снижает давление до 3-х бар, а излишки бензина стравливаются в обратку и стекают в бак. Значит, что-то блокирует стравливание излишек давления в бак. Возможно, пережало шланг или ещё что-то. Решаем скинуть шланг обратки напрямую в горловину топливного бака, и посмотреть что из этого получится (Рис.12).
Давление топлива пришло к нужным показаниям 2.5 бар на холостом ходу (Рис.13).
Какой из этого можно сделать вывод? Оказывается, предыдущий хозяин автомобиля поменял всю станцию в сборе с топливным насосом от другой модификации газели, а именно от мотора 405.24 евро-3 у которого как раз клапан на 4 бар находится в баке, он и препятствовал стравливанию давления.
Достаём станцию и убеждаемся в наших догадках (Рис.14).
Мы не стали менять станцию в сборе, а просто удалили этот клапан из топливной магистрали, для того чтобы излишки топлива сливались самотёком в бак. Но не достаточно просто удалить клапан, на его место нужно установить кусочек трубочки (Рис.15), чтобы топливо попадало непосредственно на дно бака, а не лилось сверху, создавая тем самым излишние пары бензина.
После всех манипуляций устанавливаем всё обратно и запускаем двигатель. Заработал как часы, всё чётко ровненько. Проверяем показания датчика кислорода (Рис.16).
Ну вот и всё, наша цель достигнута, и датчик кислорода заработал так, как и должен работать, показывая синусоиду. Какой можно сделать вывод? Если автомобиль ремонтируется у неквалифицированных специалистов, пусть это будет даже не иномарка, а обычная газель, то и тут можно наворотить столько всего, что потом неисправности придётся долго расхлёбывать.
Задумывался двигатель ЗМЗ 405 в качестве базы для целого семейства инжекторных ДВС, поэтому основным в семействе считается вариант ЗМЗ 4052.10, разработанный в 2000 году для тяжелых машин Горьковского и Ульяновского автозаводов.
Изначально руководство Заволжского завода проектировало версии силовых приводов для разных машин:
- адаптированы под размер сцепления Fiat Ducato, мощность 140,5 л. с., крутящий момент 214 Нм;
- форсировка до 152 л. с. для Газели, нормы Евро-2;
- модернизация ГБЦ и прокладки, установка в ГАЗ Волга;
- турбированный ДВС с крутящим моментом 343 Нм и мощностью 195 л. с., для машин спецназначения.
При этом объемы силовых приводов всей серии остались неизменными 2,5 л. Конструкция усложнилась относительно ЗМЗ 406, но капремонт своими силами по-прежнему не вызывает сложностей.
Технические характеристики ЗМЗ 405 2,5 л/152 л. с
По умолчанию в двигателе новой серии остались прежними блок цилиндров и шатуны, все остальное модернизировано, что позволило увеличить мощность и надежность силового привода.
Для исходного варианта Евро-2 технические характеристики ЗМЗ 405 имеют значения:
| Изготовитель | ЗМЗ |
| Марка ДВС | 405 |
| Годы производства | 2000 – … |
| Объем | 2464 см 3 (2,5 л) |
| Мощность | 111,8 кВт (152 л. с.) |
| Момент крутящий | 210 Нм (на 4000 об/мин) |
| Вес | 193 кг |
| Степень сжатия | 9,3 |
| Питание | инжектор |
| Тип мотора | рядный бензиновый |
| Зажигание | электронное |
| Число цилиндров | 4 |
| Местонахождение первого цилиндра | ТВЕ |
| Число клапанов на каждом цилиндре | 4 |
| Материал ГБЦ | сплав алюминиевый |
| Впускной коллектор | с изменяемой геометрией |
| Выпускной коллектор | литой чугунный |
| Распредвал | от 4062.10 |
| Материал блока цилиндров | чугун |
| Диаметр цилиндра | 95,5 мм |
| Поршни | оригинальные |
| Коленвал | высокопрочный чугун, 5 опор, 8 противовесов |
| Ход поршня | 86 мм |
| Горючее | АИ-92 |
| Нормативы экологии | Евро-2 |
| Расход топлива | трасса – 8,8 л/100 км смешанный цикл 11 л/100 км город – 13,5 л/100 км |
| Расход масла | максимум 0,3 л/1000 км |
| Какое масло лить в двигатель по вязкости | 5W30, 5W40, 0W30, 0W40 |
| Какое масло лучше для двигателя по производителю | Liqui Moly, ЛукОйл, Роснефть |
| Масло для ЗМЗ 405 по составу | зимой синтетика, летом полусинтетика |
| Объем масла моторного | 6 л |
| Температура рабочая | 90° |
| Ресурс ДВС | заявленный 150000 км реальный 250000 км |
| Регулировка клапанов | гидрокомпенсаторы |
| Система охлаждения | принудительная, антифриз |
| Объем ОЖ | 10,7 л |
| Помпа | с пластиковой крыльчаткой |
| Свечи на ЗМЗ 405 | BCPR6ES от NGK или АУ14ДВРМ, LR17YC от Brisk, WR8DC от Bosch |
| Зазор свечи | 0,8 мм |
| Цепь ГРМ | 84/108 зубчатая или 72/92 втулочная, взаимозаменяемость только комплектом со звездами, башмаками и натяжителями |
| Порядок работы цилиндров | 1-3-4-2 |
| Воздушный фильтр | Nitto, Knecht, Fram, WIX, Hengst |
| Масляный фильтр | с обратным клапаном |
| Маховик | от 406, внутренний диаметр 40 мм, 7 отверстий для крепления со смещением |
| Болты крепления маховика | М12х1,25 мм, длина 26 мм |
| Маслосъемные колпачки | — |
| Компрессия | от 12 бар, разница в соседних цилиндрах максимум 1 бар |
| Обороты ХХ | 750 – 800 мин -1 |
| Усилие затягивания резьбовых соединений | свеча – 31 – 38 Нм маховик – 72 – 82 Нм болт сцепления – 22 – 38 Нм крышка подшипника – 100 Нм (коренной) и 70 Нм (шатунный) головка цилиндров – три стадии 40 Нм, 135 Нм + 90° |
Приведенное описание параметров ДВС относится к модификации 4052.10, однако характеристики всех остальных версий моторов отличаются весьма незначительно, за исключением турбированного ДВС 4054.10. для него мануал рекомендует производить обслуживание вдвое чаще.
Особенности конструкции
Изначально в двигатель ЗМЗ 405 вошли следующие перспективные технические для 2000 года решения:
- распределенный впрыск внутрь каналов ГБЦ;
- рядная схема двигателя с двумя валами ГРМ для 4 клапанов в каждом цилиндре;
- закрытая схема вентиляции с вакуумом внутри картера;
- обновленное навесное в виде двухклапанного термостата, терморезестивного датчика ОЖ, индукционного синхронизатора, датчика Холла и магниторезестивного дроссельного модуля;
Шатуны кованные, вкладыши подшипников коленвала сталеалюминиевые, демпферный шкив обрезиненный для гашения вредных вибраций.
Перечень модификаций ДВС
У производителя ЗМЗ существует 4 атмосферных модификации мотора 405 серии для автобусов, грузовиков и тяжелых представительских Волг, и одна турбированная версия для спецмашин с броненакладками, специальным оборудованием, тяжелыми рамами.
Базовый вариант 4052.10 имеет 214 Нм крутящего момента, степень сжатия 9,4, мощность 152 л.с. Его рекомендовано использовать и в городском цикле, и для трассы.
Мотор 40522.10 обладает меньшим крутящим моментом 211 Нм, мощность осталась прежней, он адаптирован под коробки грузовиков и автобусов Газель/Соболь. Степень сжатия здесь 9,3 для лучшей восприимчивости к отечественному бензину.
Вариант 40524.10, наоборот, заточен под коробку микроавтобуса Фиат Дукато, хотя активно использовался на Газелях и Соболях. Отвечает требованиям Евро-3 и Евро-4 в разных комплектациях, имеет 214 Нм крутящего момента и 140,5 л. с. мощности. Степень сжатия равна 9,4, то есть как у базового варианта.
ДВС 40525.10 имеет 213,5 Нм крутящего момента и 143,8 л. с. мощности, разработан под регламент Евро-3 для ГАЗ Волга массой до 2,1 т.
В отличие от предыдущих атмосферных движков модификация 4024.10 оборудована охладителем воздуха и турбонаддувом, коваными поршнями и стальным коленвалом для увеличенных нагрузок. Пружина диафрагмы здесь усилена, клапаны на выпуске оборудованы натриевым охлаждением. В 2009 году этим турбрмотором комплектовали автобусы Фиат Дукато. Степень сжатия здесь снижена до 7,4 единиц, крутящий момент увеличен до 343 Нм, а мощность он развивает 195 л. с.
Плюсы и минусы
Преимуществами силовых приводов семейства 405 производителя ЗМЗ являются:
- головка блока цилиндров доработана за счет применения двухслойной металлической прокладки толщиной 0,5 мм с пружинящими элементами;
- блок цилиндров снизил вес на 1,35 кг, так как навесное частично демонтировано – больше нет ДПДЗ, патрубков и регулятора ХХ;
- трехкомпонентный каталитический нейтрализатор для обеспечения регламента Евро-3;
- механический тюнинг инженерами завода позволил снизить расход топлива до 8,8 л/100 км по трассе;
- использована система доочистки смазки.
Углом опережения зажигания управляет микропроцессор электронной системы, что, с одной стороны, является плюсом, с другой – минусом, так как усложняется ремонт на трассе. За счет гидрокомпенсации теплового зазора клапанов снизился эксплуатационный бюджет, теперь пользователю не нужно регулярно посещать СТО для регулировки клапанов.
Недостатком является значительный вес мотора, опасность перескакивания цепи на несколько звеньев и снижение прочности блока цилиндров из-за щелевых прорезей.
Список моделей авто, в которых устанавливался
Изначально мотор ЗМЗ 405 проектировался для нескольких заводов, выпускающих автомобили, поэтому разные модификации этого поколения силовых приводов ЗМЗ устанавливались на следующие транспортные средства:
- 10 – ГАЗ Волга, Газель;
- 10 – ГАЗ Газель 3302, 3221, 33023 Фермер, 32213, 32214, 2705, 2217 Соболь и Баргузин;
- 10 – Fiat Ducato ГАЗ Волга и Газель;
- 10 – ГАЗ Волга 3102, 3103, 3105, 3107, 3110, 3111, 3112, 3115;
- 10 – инкассаторские и правительственные бронемобили, прочие спецмашины.
Улучшенные характеристики двигателя позволяли использовать его в Volga Siber, однако ГАЗ отказался от моторов ЗМЗ в 2009 году из-за их дороговизны. На УАЗ ставили более позднюю версию 409, созданную на основе 405 мотора.
Регламент обслуживания ЗМЗ 405 2,5 л/152 л. с.
Атмосферный двигатель ЗМЗ 405 следует обслуживать с указанной периодичностью:
- цепь ГРМ 100 тысяч замена, 20 тысяч проверка;
- не вызывают проблем аккумулятор и свечи 6 лет;
- служит исправно вентиляция картера 2 года или 25 тысяч пробега;
- менять ремни навесного оборудования нужно примерно через 2 года;
- замена масла требуется через 7,5 – 10 тысяч пробега;
- не забиваются фильтры 40 тысяч для воздушного и топливного, 7,5 – 10 тысяч км для масляного;
- эффективна охлаждающая жидкость 40 тысяч;
- нормально работает без прогара выпускной коллектор 2 – 2,5 года;
- ходит кислородный датчик 100 тысяч.
Простое устройство ДВС заметно облегчает обслуживание и ремонт своими руками, в том числе, капитальный.
Обзор неисправностей и способы их ремонта
По аналогии с предыдущей версией 406 мотор ЗМЗ 405 обеспечивает безопасность клапанов при внезапном обрыве цепей ГРМ. Однако гнет клапана друг о друга, если цепь перескочит на несколько звеньев – в момент одновременного подъема впускного и выпускного клапана внутри одного цилиндра.
Положительной особенностью мотора является возможность эксплуатации двух типов цепей ГРМ. Допускается замена зубчатых цепей втулочными, но только в комплекте с роликами, звездами и натяжителями, успокоителями. Основной поломкой является характерный стук, который может возникнуть по нескольким причинам:
| Износ подшипника направляющего ролика ремня привода навесного оборудования | замена подшипника |
| Ослабшее крепление демпферного шкива | протяжка болтов |
| Выработка подшипника помпы | замена расходника |
| Поломка пружины натяжителя | использование новой пружины |
| Неисправность подшипника генератора | замена расходника |
| Осадка пружины клапана | установка новой пружины |
| Задир клапанного стержня | ремонт ГБЦ |
| Вытянутая цепь | натяжка или замена |
| Поломка гидронатяжителя | ремонт узла |
| Выработка гидротолкателей | замена расходников |
| Износ цилиндра, ШПГ или вкладышей коленвала | ремонт блока, ГБЦ, поршневой группы |
В отличие от 406 версии атмосферные модификации серии 405 не склонны к перегреву.
Варианты тюнинга мотора
Базовый двигатель ЗМЗ 405 обеспечивает нормы Евро-2, имеет в блоке прорези между цилиндрами, поэтому практически не пригоден для модернизации. Тюнинг обычно производят на блоках цилиндров от модификаций 40524 либо 40525. Кроме того, следует учесть, что механический тюнинг за счет установки «городских» распредвалов или установки дросселя на каждом цилиндре даст, не более 20 – 30 л. с. мощности дополнительно.
Производитель ЗМЗ выбрал лучшее решение – установку турбины на модификации 4054, поэтому пользователям, решившим увеличить мощность версий 4052, следует двигаться в этом же направлении.
Таким образом, в поколение моторов ЗМЗ 405 входит несколько атмосферных двигателей 4052.10, 40522.10, 40524.10, 40525.10 и один турбированный 4054.10. Часть из них обеспечивает нормы Евро-2, остальные более безопасны – Евро-3/4.
Если у вас возникли вопросы - оставляйте их в комментариях под статьей. Мы или наши посетители с радостью ответим на них
Многим автолюбителям порой приходится собственноручно выполнять несложный ремонт машины. Чтобы правильно подобрать требуемые запчасти, необходимо досконально владеть информацией об агрегате. Знание технических характеристик силовой установки, приводящей в движение автомобиль, поможет не ошибиться и уберечь от приобретения ненужных деталей.
Предлагаем ознакомиться с эксплуатационными особенностями двигателей ЗМЗ-405, усовершенствованных до соответствия требованиям Евро-3. Такими моторами оснащено большинство автомобилей «ГАЗ». Также рассмотрим основные неисправности силовых агрегатов и методы увеличения их ресурса.
Чем отличается двигатель ЗМЗ-405 Евро-3 от предыдущих версий. Технические характеристики и особенности конструкции
Неизменной популярностью у предприимчивых россиян пользуются небольшие грузовики Соболь и Газель. Универсальные средства передвижения можно использовать не только для транспортировки грузов, но и в качестве микроавтобусов для перевозки людей. Привычные для отечественных пешеходов маршрутные такси в большинстве своем представлены автомобилями этой марки.
Какие силовые агрегаты приводят в действие их механизмы, технические характеристики, краткое описание конструкции двигателей ЗМЗ-405, усовершенствованные производителем до уровня Евро-3, помогут владельцам транспортных средств избежать дорогостоящих услуг механиков специализированных сервисов.
Владение подобной информацией способствует лучшему выбору наиболее подходящих деталей, необходимых для проведения ремонтных мероприятий своими руками.
Дебютное представление рассматриваемого мотора широкой публике состоялось в 2000 году. Изготовители неустанно трудились, совершенствуя свое творение, пока не создали версию 405 Евро-3.
Коротко об устройстве силового агрегата
В 2009 году конструкторское бюро заволжского завода приступило к поискам возможностей усовершенствования мотора. Результатом проявления талантов местных инженеров явился обновленный до соответствия уровня требований стандартов Евро-3 двигатель семейства ЗМЗ-405.
Базовым агрегатом для рассматриваемой силовой установки считается мотор 406 серии, изготавливаемый на том же заводе. Новая модель отличается прогрессивными конструкторскими решениями:
- изготовители предусмотрели снижение массы головки блока цилиндров почти на 1.3 кг за счет полного демонтажа системы холостого хода. Фиксация осуществляется специальными болтами длиной 24 мм;
- двухслойная конструкция из металла заменила безасбестовый армированный материал с металлическими окантовками, используемый в качестве прокладки ГБЦ. Надежная герметизация газовых стыков, смазочных протоков системы, а также оптимальное охлаждение агрегата обеспечивается благодаря присутствию особых пружинящих зигзагов, не предусмотренных в предыдущих версиях двигателя;
- заботясь о надежном уплотнении головок и самого блока цилиндров, изготовители оснастили их специальными средствами термоизоляции;
- применение для управления ДВС электронного дросселя позволило конструкторам избавиться от лишних комплектующих узлов и деталей. Из устройства был безвозвратно удален регулятор холостого хода, оснащенный воздушными патрубками. Подобная участь постигла и дроссельный патрубок в комплекте с показателем положения заслонки;
- обновленный двигатель 405 Евро имеет удлиненный приводной ремень, дополненный самонатяжным роликом;
- жесткость блока цилиндров увеличена за счет поперечных прорезей в системе охлаждения;
- изменение некоторых показателей плосковершинного хонингования цилиндра способствует значительному сокращению расхода смазки на угар.
При изготовлении мотора производители принимали во внимание мировые качественные стандарты, обеспечив свое творение повышенной надежностью. Нормы токсичности выбросов доведены до уровня Евро-3.
Эксплуатационные характеристики
Для самостоятельного выполнения ремонта силовой установки недостаточно досконального знания конструкции. Важен также практически каждый параметр технических особенностей агрегата. Рассматриваемый двигатель характеризуется следующими показателями:
- четырехтактная силовая установка оснащена двумя распределительными валами. Для них производителями предусмотрено верхнее расположение в моторном отсеке;
- 192-килограммовый мотор имеет четыре цилиндра диаметром 95.5 мм, каждый из которых оснащен четырьмя клапанами;
- рабочее пространство рассчитано на объем в 2.46 л;
- цилиндры в моторный отсек размещаются продольно, в один ряд;
- установленная величина показателя сжатия составляет 9.3;
- движение поршня характеризуется рабочим ходом в 86 мм;
- совершая 5200 оборотов в минуту, силовой агрегат достигает мощности 152 л.с., что соответствует 111.8 кВт;
- двигатель заправляется бензином, причем производители рекомендуют использовать топливо с октановым числом не ниже 92;
- мотор оснащен жидкостной системой охлаждения, причем номинальной температурой ОЖ считается 110 градусов.
Кроме перечисленных характеристик необходимо отметить наличие в конструкции агрегата специфического трехкомпонентного катализатора, позволяющего двигателю соответствовать требованиям экологических нормативов Евро-3.
Проблемы, доставшиеся двигателю от предшественника
Поскольку рассматриваемый мотор является, по сути, усовершенствованной версией ЗМЗ-406, ему в наследство достались и слабые места предыдущего исполнения. Описание самых распространенных из них надлежит исследовать подробнее:
- наиболее проблемным местом считаются гидронатяжители цепного привода ГРМ. Их частое подклинивание препятствует своевременному гашению колебаний цепи. Подобная неисправность дает о себе знать усиливающимся шумом при эксплуатации. Цепь, хуже натягиваемая башмаком, со временем способна перескочить на зуб. В таком случае дорогостоящие мероприятия по ремонту являются единственным выходом из ситуации;
- доработка каналов блока и улучшенная прокладка, к сожалению, не гарантируют защиты двигателя от перегрева, к которому он оказался весьма склонным. Причины обычно устраняются заменой негодного термостата или ликвидацией неисправностей в радиаторе охлаждающей системы;
- чрезмерное поглощение силовым агрегатом смазки объясняется одной из двух причин. Во-первых, это непригодные маслосъемные кольца или клапанные сальники вызывают повышенный расход. Во-вторых, возможно протекание масла из-под клапанной крышки, причем место утечки аналогично 406 двигателю;
- неравномерность холостого хода и некоторые провалы при эксплуатации мотора свидетельствуют о неполадках свечей зажигания. Установка новых деталей взамен непригодных способна полностью ликвидировать проблему;
- изношенные гидрокомпенсаторы тепловых зазоров проявляют себя настойчивым стуком, сопровождающим работу силового агрегата. Предельный срок их службы ограничивается 50 тыс.км пробега. Аналогичными симптомами характеризуется износ поршневой группы. Избавиться от докучливого шумового эффекта при эксплуатации двигателя можно своевременной заменой вышедших из строя деталей.
Следует отдельно упомянуть некоторые неприятные особенности 406 агрегата, перешедшие по наследству моторам обновленной серии.
Среди них далеко не последнее место принадлежит неполадкам электрической системы и датчиков. Кроме того, многих владельцев весьма напрягает нестабильная работа бензонасоса. Сборка двигателя также выполняется на недостаточно высоком уровне.
Как и всем русским, привыкшим наслаждаться быстрой ездой, заявленной производителем максимальной скорости, развиваемой автомобилем с заводским силовым агрегатом, обычно недостаточно. Для ее увеличения требуется повысить мощность мотора.
Усиление отдачи 405 двигателя можно осуществить тремя способами:
- традиционным форсированием, заключающимся в проведении огромного количества мероприятий по переоборудованию агрегата. Для увеличения мощности выполняются следующие работы:
- устанавливают активный забор воздуха;
- камеры сгорания подвергаются специфической доработке;
- стандартные детали поршневой группы, а также пружины, клапана и валы заменяют модернизированными элементами;
- совершенствуется выхлопная система.
На выходе получают обновленный двигатель спортивного типа. Мощность возрастает до 200 л.с.;
- турбированием;
- комплектацией мотора дополнительным компрессором.
Названия двух последних методов не требуют пояснений, поскольку в них содержится исчерпывающая информация. Установка добавочного оборудования наподобие турбины или компрессора также способствует увеличению мощности.
Заключение
405 двигатель можно по праву считать ветераном отечественного моторостроения. За долгие годы безупречной службы он сумел завоевать безграничное уважение и почет. Благодаря чрезвычайной простоте конструкции за его ремонт возьмется любой автосервис.
А при правильном обслуживании и своевременном устранении мелких неполадок, автомобиль с таким силовым агрегатом способен преодолеть более 300 тыс.км по непростым российским дорогам. Возможно, именно поэтому таким мотором оборудовано большинство служебных машин семейства ГАЗ.
