Двигатель ЗМЗ-405 Евро-3, технические характеристики

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.

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:

1. 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;
2. 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;
3. заботясь о надежном уплотнении головок и самого блока цилиндров, изготовители оснастили их специальными средствами термоизоляции;
4. 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;
5. обновленный двигатель 405 Евро имеет удлиненный приводной ремень, дополненный самонатяжным роликом;
6. жесткость блока цилиндров увеличена за счет поперечных прорезей в системе охлаждения;
7. 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.

Модели 405 двигателя

На базе силовой установки выпущены десятки модификаций. Моторы оборудованы контроллером микропроцессора механизма управления двигателем и электронным блоком управления. Разница состоит в моделях элементов. Модели 405 двигатель инжектор Евро 2 с тринадцатого года переоборудуются под третье требование «Евро».

Видоизменения:

Двигатель ЗМЗ, модель 4054.10:

Модификации Газель 405 двигатель с улучшенными характеристиками получили улучшенную клапанную крышку, устройство продувки, которое подаёт остатки сгоревшего топлива в ресивер, катализатор. Кроме того, работа газораспределительного механизма обеспечивается цепным устройством.

ГАЗ 3302 «ГАЗель» с двигателем ЗМЗ 405:

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.

Технические характеристики 405 двигателя

Двигатели серии ЗМЗ 405, 406 и 409 получили схожие технические характеристики. Это не удивительно, поскольку основой установок послужила 406 модификация. Высота остова не изменилась, шатуны модификаций остались одинаковыми, в 409 модели применили вал коленчатый с увеличенным ходом (вместо 86мм 94мм), поршни, сместили на четыре миллиметра.

Технические данные 405:

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:

1. 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;
2. 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;
3. 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;
4. неравномерность холостого хода и некоторые провалы при эксплуатации мотора свидетельствуют о неполадках свечей зажигания. Установка новых деталей взамен непригодных способна полностью ликвидировать проблему;
5. 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.

Рекомендованные способы тюнинга

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:

1. традиционным форсированием, заключающимся в проведении огромного количества мероприятий по переоборудованию агрегата. Для увеличения мощности выполняются следующие работы:
   устанавливают активный забор воздуха;
2. камеры сгорания подвергаются специфической доработке;
3. стандартные детали поршневой группы, а также пружины, клапана и валы заменяют модернизированными элементами;
4. совершенствуется выхлопная система.

На выходе получают обновленный двигатель спортивного типа. Мощность возрастает до 200 л.с.;

1. турбированием;
2. 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.

Поколения двигателей Cummins ISF2.8: Евро-3/4/5. Отличия.

1. ЕВРО-3. В РФ стандарт был введен в 2008 году. Данный стандарт достигается только рабочим процессом двигателя с электронноуправляемой системой впрыска (Common Rail) и никаких дополнительных систем очистки отработавших газов не требует. Это был базовый и самый простой ISF2.8. — никаких систем рециркуляции отработавших газов (EGR), дроссельных заслонок, ДМРВ.

ISF2.8S3

ISF2.8S3 На картинках выше на версии Евро-3 отсутствует система EGR (охладитель отработавших газов, трубка рециркуляции отработавших газов, нет дроссельной заслонки на впуске.
На ГАЗели данный двигатель шёл в исполнении 129л.с./255Нм. Крутящий момент был программно ограничен до 255Нм во избежание преждевременного повреждения КПП. Хотя, переключив одну галочку в настройках, мы сразу же могли получить 310Нм.

Двигатели Евро-3 шли только с таким мощностным рейтингом

2. ЕВРО-4. В РФ стандарт был введен в 2014 году.

Все автопроизводители коммерческого транспорта РФ 2012-2013-е годы потратили на адаптацию к этим изменениям, а изменений было очень много. Речь шла о глобальном переходе на стандарт Евро-4: доводились двигатели, модернизировались и сертифицировались транспортные средства, которые планировалось выпускать в 2014 году.

Стандарт Евро-4 предусматривает снижение оксидов азота (NOx) и твердых частиц (сажи, PM) примерно в 2 раза относительно Евро-3. И здесь уже одним только рабочим процессом нельзя уложиться в нормативы. Соответственно, потребовалась система очистки отработавших газов — EGR (рециркуляция отработавших газов).

На этом этапе в ISF2.8 появляется появляется клапан ЕГР, охладитель отработавших газов, трубка рециркуляции, ДМРВ (расходомер воздуха) для вычленения расхода свежего воздуха из общего объема и дроссельная заслонка (хотя были варианты и без неё). Суть системы EGR заключается в том, что часть отработавших газов возвращается во впуск. Требуется это для того, чтобы снизить температуру рабочего процесса в камере сгорания и таким образом снизить выбросы NOx (правда при этом обратно пропорционально возрастает количество сажи, которая не сгорает при низкой температуре). Иными словами, мы сознательно ухудшаем качество рабочего процесса, увеличиваем расход топлива в угоду экологическим стандартам.

Не трудно заметить, что в версии Евро-4 появились дополнительные элементы: 1 — охладитель ЕГР 2 — трубка рециркуляции 3 — дроссельная заслонка В названии ISF2.8S4R129 появилась буква R, обозначающая Recirculation (EGR).

До 2015 года включительно, данные двигатели шли в прошивкой, аналогичной Евро-3: 129л.с./255Нм и обладали рядом детских болячек (самый основной — это протекающий охладитель EGR), которые исправили в «рестайлинге» :

После «рестайлинга» 2015 года, установке усиленной КПП на ГАЗелях Next двигатели Cummins ISF2.8 пошли с прошивкой на 148л.с./330Нм.

Такой двигатель «ехал» уже значительно интереснее

На Некстах начиная с 2021 года (2015-й был переходным) внедрена масса конструктивных доработок. Основные их них это:

• доработанная конструкция теплообменника ЕГР, который перестал протекать.
• доработанная конструкция масляного поддона (устранен массовый дефект с расслаивающейся маслозаборной трубкой)

3. ЕВРО-5. В РФ стандарт был введен в 2021 году.

Первоначально стандарт правительство планировало ввести в 2016-м году, но из-за волны возмущения автопроизводителей отложило принятие норм до 2021 года. Данный стандарт предусматривает еще раз почти двукратное уменьшение выбросов NOx и самое главное — сажи должно быть меньше в 5 РАЗ относительно Е-4 и в 10 раз относительно Е-3.

И вот здесь уже работа по переделке двигателя гораздо более глобальна. Ранее вообще считалось, что достичь уровня Евро-5 при помощи системы EGR невозможно и требуется переходить на SCR (впрыск мочевины). Но, тем не менее, смогли достичь и на EGR. Что потребовалось сделать: дополнительно к системе EGR добавляется турбокомпрессор с изменяемой геометрией (Borg Warner) и DPF (сажевый фильтр). Помимо этого, в автомобилях внедрена закрытая система вентиляции картерных газов (картерные газы идут обратно во впуск двигателя, а не в атмосферу как было ранее).

Вообще конструктивных доработок в этой генерации двигателей значительно больше, чем может показаться на первый взгляд.

На фото выше отчетливо виден привод системы изменения геометрии турбокомпрессора, а также измененная конструкция клапана ЕГР.

DPF — Diesel Particulate Filter