Головка блока цилиндров уаз патриот 409

Головка блока цилиндров уаз патриот 409

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.

Технические характеристики ЗМЗ 409 2,7 л/112 – 143 л. с.

Из предыдущих поколений производителя ЗМЗ в двигателе семейства 409 остался исключительно блок цилиндров в качестве заготовки. Кроме того, не изменилась схема двигателя – рядная четверка с ГРМ по схеме DOCH. Перед разработчиками стояла задача добавить крутящий момент и увеличить мощность, с чем они, безусловно, справились еще в базовой версии 409.10.

В таблице приведены технические характеристики ЗМЗ 409:

город – 13,5 л/100 км

болт сцепления – 22 – 38 Нм

крышка подшипника – 100 Нм (коренной) и 70 Нм (шатунный)

головка цилиндров – три стадии 40 Нм, 135 Нм + 90°

Затем были добавлены модификации с незначительными изменениями конструкции и характеристик для обеспечения разных нормативов Евро и адаптации под конкретные автомобиль ГАЗ и УАЗ. Для каждой из них имеется собственный мануал, содержащий, помимо регламента ТО, описание конструкции и параметров ДВС.

УАЗ Patriot Бизон › Бортжурнал › Опрессовка ГБЦ ЗМЗ 406, 405, 409 в домашних условиях

Искал гбц для доработки под газовое топливо. Попался экземпляр по цене металлолома. Вообще надежды на ее целостность были, но небольшие. Чтобы сократить затраты решил сначала опрессовать в домашних условиях.
Понадобится: — Листовой материал 10 мм. Желательно алюминий или текстолит. Использовал б/у оргстекло по причине доступности для меня. — Сосок бескамерной резины — Автомобильный компрессор — Герметик — 10 болтов М12х90

Используем средство для очистки духовок Unicum или Шуманит. Технология простая: смачиваем средством, через 25 минут смываем водой, повторяем до достижения результата. Предварительно конечно лучше помыть керосином из компрессора. Сильно не увлекаемся, данное средство неплохо разъедает и алюминий, поэтому желательно не переусердствовать.

2. Изготовление опрессовочной плиты.

Можно вырезать лобзиком, можно на ЧПУ станке, позже приложу файлы чертежей для ЧПУ. В место крепления термостата на плиту устанавливаем сосок от бескамерной резины.

Густо мажем герметиком каналы ОЖ. Ждем 10 минут и собираем. Герметик использовал казанский. Сушим 6 часов.

4. Опрессовка.

Погружаем ГБЦ в ванну, подключаем компрессор, заполняем ванну горячей водой. Накачиваем 3 атмосферы.

Найдено 2 трещины: — Крупная — под болтом крепления ГБЦ — Мелкая — у направляющей клапана

Возможно ли заварить — пока неизвестно. Вероятно что ГБЦ уйдет в утиль.

И как обещал файл для резки на чпу. Ссылка на скачивание

Автомобили с данным двигателем

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

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

Моменты затяжки двигателя 409

Момент затяжки болтов:

• Усилие затягивания болтиков М8 покрышек распределительных валиков — 1,90 ÷ 2,30 кгс/м;
• Болты М10х1,25 маховика с силой 7,20 ÷ 8,0 кгс/м;
• Болты M8 корзины сцепления с напряженностью 2,0 ÷ 2,50 кгс/м;
• Болтики сальникодержателя с резьбой М6 — 0,6 ÷ 0,9 кгс/м;
• Болтик верхнего и среднего успокоителей цепей с параметрами М8х48 — 2,0 ÷ 2,5 кгс/м

Момент затяжки гаек двигателя змз 409:

• Гаечки болтов шатунов с резьбой М10х1 — 6,80 ÷ 7,50 кгс/м
• Контргайки выпускного коллектора с резьбой М8 — 1,9 ÷ 2,3 кгс/м
• Гайка впускной трубы с резьбой М8х1 — 2,9 ÷ 3,6 кгс/м
• Гаечки М8 ресивера — 2,2 ÷ 2,50 кгс/м

Моменты затяжек болтов на двигателе:

• Болты крышек гидронатяжителей с резьбой M8x35 — 2,0 ÷ 2,5 кгс/м
• Болтики М8 масляного картера — 1,2 ÷ 1,8 кгс/м
• Метизы экрана выпускного коллектора с резьбой М6 с моментом затяжки 0,35 ÷ 0,5 кгс/м
• Болтики М6 передней и задней крышки гбц с усилием 1,2 ÷ 1,8 кгс/м
• Болты с резьбой М10 усилителя картера сцепления с силой — 2,9 ÷ 3,6 кгс/м

2,0 — 6,0 (1,96 — 5,88)

• 1 кгс·м = 9,80665 Н·м;
• 1 кгс·м = 9,80665 Дж;
• 1 кгс·м = 1 даН·м (деканьютон-метр);
• 1 даН·м = 10 Н·м.

Обозначения в таблице: 1Болты закручивать в конкретной последовательности

2Метизы закручивать по схеме *Нагели завинчивать в определенной последовательности

Перечень модификаций ДВС

С семейство движков 409 изготовителем включено шесть версий.

Базовый мотор 409.10 под стандарт Евро-2 с характеристиками 143 л. с., степень сжатия 9, крутящий момент 230 Нм. Зажигание модульное с пучком высоковольтных проводов, имеется датчик дроссельной заслонки.

ЗМЗ 409.10

Улучшенная модификация 40904.10 отличается от предыдущего варианта системой зажигания – индивидуальная катушка для каждой свечи, ДПДЗ здесь отсутствует, вместо него использован дроссельный узел для обеспечения Евро-3. Имеется автоматический натяжитель ремня генератора, который в 409.10 не предусмотрен.

ЗМЗ 40904.10

Модификация 40905.10 имеет стандартные характеристики, предназначена для внедорожников Хантер, Патриот и грузовиков Карго, Пикап производителя УАЗ.

ЗМЗ 40905.10

Двигатель 4091.10 считается дефорсированным с нормами безопасности Евро-3. Имеет мощность 112 л. с., устанавливается на Таблетки и Буханки УАЗ 462.

Силовой привод маркировки 40911.10 обладает моментом 219,5 Нм и мощностью 125 л. с. Соответствует регламенту Евро-4, предназначен для полноприводных грузовиков УАЗ с формулой 4х4 (не отключаемая).

ЗМЗ 40911.10

Мотор 4092.10 не вошел в серию, создан специально для автомобилей ГАЗ Волга и УАЗ 3160 (вседорожник полноприводный). Крутящий момент в районе 225 – 235 Нм, мощность около 135 – 138 л. с.

ЗМЗ 4092.10

С завода моторы имели лишь самое необходимое навесное, без ГУРа и прочего. Этим оборудованием их комплектовал уже автопроизводитель на конвейере. В механизме ГРМ используются не одинаковые распредвалы:

• 40904 и 4905 профиль кулачков впускного и выпускного вала одинаковый, приподнимает клапаны на 9 мм;
• 40911 профиль кулачков разный, подъем 8 мм на впуске и 9 мм на выпуске.

Клапанные пружины можно использовать от ВАЗ-2108, так как они взаимозаменяемые на всех моделях ЗМЗ 409.

Результат

Было допущено ряд ошибок при замерах. Только после стенда, смотря логи, заметили что банка фильтра развернута под капот и температура воздуха на впуске просто «ужасна». Думаю что процентов 10-15, на этом потеряли точно. На графике приведен результат, полученный мной на стенде, с УАЗ Патриота. На двигателе был сделан чип-тюнинг, заменен грм, и частично доработана «голова». Данный замер был произведен в марте 2020 года. С той поры для своих клиентов я рекомендую и другую прошивку, и другие элементы ГРМ, и тюнинг гбц существенно изменился. Но это творчество можно рассматривать в качестве базового результата.

Расход и объем масла

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

Моменты затяжки рулевого управления

Таблица моментов затяжки рулевого управления
Название сопряжения	Резьба	Момент затяжки, кгс·м
1. Основные сочленения с обязательным контролем момента затяжки:
Болт крепления крышки картера к корпусу распределителя

Контр гайка сошки

Ресурс двигателя

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

Описание особенностей ЗМЗ 409

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

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

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

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

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

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

Момент затяжки гбц ВАЗ

Моменты затяжки головки блока цилиндров (гбц) имеют значения указанные в таблице №1. Двигатели, которые устанавливают на автомобили семейства Шевролет нива (ВАЗ-2123) — 4-х цилиндровые, с рядным вертикальным расположением цилиндров и верхним расположением распределительного вала. Оснащенные системой распределенного впрыска топлива.

Затяжку болтов головки производят в четыре этапа (указаны в таблице). А вот что пишут об этом в руководстве по эксплуатации ВАЗ-2123:

Рис.1 Порядок затяжки болтов головки блока цилиндров (гбц)

Установите головку блока цилиндров, отцентрировав её по двум направляющим втулкам, вверните болты её крепления и затяните их в четыре приема в определенной последовательности.

Момент затяжки гбц на приоре взяты из руководства по эксплуатации автомобиля и указаны в табличке №2.

Установите головку на блок, предварительно убедившись, что коленчатый и распределительные валы находятся в положении ВМТ (оба клапана 1-го цилиндра должны быть закрыты). Затяните болты крепления головки блока в последовательности, указанной на рис. 5.6, в четыре этапа: 1-й – моментом 20 Н·м (2 кгс·м); 2-й – моментом 69,4–85,7 Н·м (7,1–8,7 кгс·м); 3-й – доверните болты на 90°; 4-й – окончательно доверните болты на 90°.

Необходимо учитывать что:

Болты крепления головки блока цилиндров вытягиваются при многократном использовании. Болты, длина которых (без учета высоты головки) превышает 98 мм, замените новыми. Перед установкой головки блока смажьте болты тонким слоем моторного масла.

Момент затяжки головки блока цилиндров на двигателях модели 21114-50, установленные на автомобилях Lada Kalina указаны в таблице №3. Двигатель 21114-50 со­здан на базе двигателя ВАЗ-2111. Уве­личение рабочего объема двигателя модели 21114 до 1,6 л. по сравнению с объемом двигателя 2111 достигнуто за счет большего хода поршня при неизменном ди­аметре цилиндра.

Камера сгорания в головке блока двигателя модель 21114 стала больше по сравнению с двигателем 2111: ее длина увеличи­лась с 79 до 81 мм, а ширина — с 48 до 50 мм. Для различия головок блока рядом с резьбо­вым отверстием для свечи 1-го цилиндра го­ловки двигателя модель 21114 есть прилив с но­мером «11183».

Список моделей авто, в которых устанавливался

До 2005 года мотор ЗМЗ 409 устанавливался на ГАЗ Газель следующих модификаций:

• бортовой 5 т грузовик 3302;
• Фермер 33023 грузопассажирский;
• фургон с рамным шасси и цельнометаллическим кузовом 2705;
• микроавтобус 13 местный 3221;
• микроавтобус повышенной комфортности 32213;
• такси маршрутное 322132;
• «Скорая помощь» 32214;
• Соболь 221717, 22171, 22177 (Баргузин) и 2217.

ГАЗ Соболь

Затем договор с автозаводом ГАЗ закончился и не был заключен вновь. Зато ЗМЗ вошел в один холдинг Соллерс вместе с другим автопроизводителем УАЗ. Изначально характеристики двигателя серии 409 полностью удовлетворяли требованиям отечественных внедорожников, ими стали комплектовать автомобили УАЗ:

• до 2005 года вездеходы 31512, 31514, 31519;
• 3159 Барс (удлиненная версия);
• 3162 Симбир (удлиненная модификация);
• с 2005 года внедорожник Патриот;
• с 2008 года грузопассажирская версия Pickup;
• 452 фургон «Буханка», скорая помощь «Таблетка», 10 местный автобус, двухместный грузовик, трехосный автобус и седельный тягач;
• 3741 фургон цельнометаллический;
• 2206 микроавтобус полноприводный;
• 3909 Фермер.

УАЗ Хантер

Сразу после вхождения ЗМЗ в холдинг руководство стало наращивать объемы производства.

Особенности маркировки ДВС ЗМЗ-409

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

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

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

Точная формула кодировки:

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

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

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.

Техническое обслуживание

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

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

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

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

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.

Обзор неисправностей и способы их ремонта

За счет выемки в верхней плоскости поршня мотор ЗМЗ 409 не гнет клапана, даже при перескоке и порыве цепи ГРМ. Кроме присущих всем рядным двигателям с верхним расположением распредвалов поломок, имеет несколько незначительных «болезней»:

Стук в подшипниках коленвала	заменить вкладыши невозможно, необходима капиталка	замена всего комплекта ШПГ
Снижение мощности	нагар в каналах, седлах и на клапанах	прочистка либо замена клапанов, шлифовка каналов
Перегрев мотора	низкое качество помпы и термостата	замена расходников

Все остальные неисправности описаны в руководстве вместе с пошаговыми фото для самостоятельного ремонта. Двигатель имеет оценку пользователей +3, то есть не доставляет особых проблем между капремонтами.

Ремонт ЗМЗ 409

Капитальный ремонт