Кривошипно-шатунный механизм
Блок цилиндров выполнен из специального чугуна, моноблоком с картерной частью, которая опущена ниже оси коленвала. Между цилиндрами предусмотрены специальные протоки для охлаждающей жидкости. В нижней части БЦ размещены 5 опор коренных подшипников. Крышки подшипников обрабатываются в сборе с блоком цилиндров и, соответственно, не являются взаимозаменяемыми. В картерной части блока цилиндров стоят форсунки для охлаждения поршней маслом.
Головка цилиндров отлита из алюминиевого сплава. В верхней части ГБЦ находится газораспределительный механизм: распредвалы, рычаги привода клапанов, гидроопоры, впускные и выпускные клапаны. Головка цилиндров снабжена двумя впускными каналами и двумя выпускными; фланцами для подсоединения впускной трубы, выпускного коллектора, термостата, крышек; есть посадочные места под форсунки и свечи накаливания, встроенные элементы систем смазки и охлаждения.
Вид спереди: 1 – шкив-демпфер коленчатого вала; 2 – датчик положения коленчатого вала; 3 – генератор; 4 – верхний кожух ремня привода ТНВД; 5 –ТНВД; 6 – воздуховод; 7 – крышка маслозаливной горловины; 8 – маслоотделитель; 9 – шланг вентиляции; 10 – ремень привода вентилятора и насоса ГУР; 11 – шкив вентилятора; 12 – натяжной болт насоса ГУР; 13 – шкив насоса ГУР; 14 – натяжной кронштейн ремня привода вентилятора и насоса ГУР; 15 – кронштейн насоса ГУР; 16 – направляющий ролик; 17 – шкив водяного насоса; 18 – ремень привода генератора и водяного насоса; 19 – указатель верхней мертвой точки (ВМТ); 20 – метка ВМТ на роторе датчика; 21 – нижний кожух ремня привода ТНВД
Поршни изготовлены из специального алюминиевого сплава, с камерой сгорания, устроенной в головке поршня. Объем камеры сгорания – (21,69 ± 0,4) см3. Юбка поршня имеет бочкообразную форму в продольном направлении и овальную – в поперечном сечении, снабжена антифрикционным покрытием. Поршневых колец по З на каждом поршне: два компрессионных и одно маслосъёмное.
Шатун двигателя – стальной кованый. Крышка шатуна обрабатывается в сборе с шатуном, в связи с чем при переборке мотора нельзя переставлять крышки с одного шатуна на другой. Крышка шатуна закреплена болтами, которые ввёрнуты в шатун. В поршневую головку шатуна запрессована сталебронзовая втулка. Коленчатый вал — стальной кованый, 5-ти опорный, с радиусом кривошипа 47 мм, имеющий для лучшей разгрузки опор 8 противовесов. Износостойкость шеек обеспечена закалкой ТВЧ или газовым азотированием.
Вкладыши коренных подшипников коленвала – сталеалюминиевые. Верхние вкладыши с канавками и отверстиями, нижние – без того и другого. Вкладыши шатунных подшипников – сталебронзовые, без канавок и отверстий. К фланцу коленчатого вала на его заднем торце восемью болтами прикреплён маховик.
Моторы УАЗа 39626 и Патриота
Автомобиль УАЗ 39629, по-другому «санитарный», чаще всего используется для перевозки больных и имеется в большинстве медицинских пунктов. Широко используется как в мегаполисах, так и в сельской местности. Эти машины оснащают тремя разными двигателями.
- ЗМЗ-402.
- УМЗ-4178, по характеристикам схожий с первым, отличаются только заводы-изготовители. Эти моторы обладают рабочим объемом в 2,4 литра и мощностью в 92 лошадиные силы.
- УМЗ 4218 объемом в 2,8 литров и с 98 л. с. под капотом.
На автомобилях УАЗ Патриот стоит четырехцилиндровый четырехтактный двигатель серии ЗМЗ 409.10. Расположение клапанов верхнее, а охлаждение – жидкостное. Система зажигания у этого мотора микропроцессорная, впрыск топлива – распределенный. Дизельный двигатель ЗМЗ-51432 для УАЗ Патриот – просто необходимость.
Дизельное топливо экономней и практичней
В России дизельное топливо постепенно входит в моду, но вот производство моторов на дизеле до недавнего времени было всего лишь в планах. Иностранные дизельные двигатели для автомобиля УАЗ Патриот, как правило, не подходили, и попытки их агрегирования были оставлены.
Обзоры дизельного двигателя УАЗ Патриот зарубежной компании IVECO F1A, заканчиваются негативными отзывами о его качестве. Может, потому, что для российских автомобилей привычнее ульяновские или заволжские моторы. Объем заграничного движка – 2,3 литра, а мощность – 116 лошадей. Итальянский двигатель более шумный и менее мощный. Однако владельцев Патриота с иностранным мотором порадует хорошая тяга и достаточно экономичный расход топлива – чуть меньше 10 литров на 100 км.
Не так давно Заволжский моторный завод начал выпускать двигатель, работающий на дизельном топливе, для внедорожников УАЗ Патриот и УАЗ Пикап. Мотор ЗМЗ-51432 является малолитражным, его объем – 2,2 л, соответствует стандарту “Евро-4”. Двигатель имеет максимальную мощность в 114 лошадиных сил, 3500 оборотов в минуту и низкий расход топлива.
Причины повышенного потребления горючего
Рост расхода топлива на УАЗ Хантере происходит по причинам :
- нарушения режимов эксплуатации (движения с повышенной до 115-120 км/ч скоростью или буксования в условиях бездорожья на пониженных передачах);
- износа электродов свечей;
- загрязнения воздушного фильтра мусором;
- применения топлива с пониженным октановым числом;
- резких разгонов в городском режиме с последующим снижением скорости вплоть до остановки;
- использования моторного и трансмиссионного масла с повышенной вязкостью;
- эксплуатации автомобиля с перегрузкой или с прицепом;
- длительной работы мотора в режиме холостого хода (например, в пробках или при ожидании пассажира);
- нарушения регулировки клапанов газораспределительного механизма;
- износа поршневой группы двигателя, негативно влияющего на характеристики силового агрегата;
- установки дополнительного оборудования, увеличивающего снаряженный вес и лобовое сопротивление;
- применения шин с грубым рисунком протектора, создающим повышенное сопротивление качению;
- выхода из строя катализатора и прочих компонентов, обеспечивающих снижение токсичности выхлопных газов.
Характерные неисправности и пути их устранения
ЗМЗ 409 создан в результате многочисленных модернизаций и усовершенствования предыдущих моделей, но двигатель по прежнему подвержен определённым неисправностям:
Двигатель не запускается, здесь может быть несколько причин:
1. В системе питания и топливной рампе может отсутствовать давление бензина.
Система питания ЗМЗ 409 сложный механизм, управляемый электроникой, поэтому сбои во всей системе питания прежде всего возникают по причине проблем с электроникой. Часто выходит из строя регулятор, контролирующий давление топлива, если это так, то нужно установить новый и проблема может исчезнуть.
Давление бензина может отсутствовать по причине забитого топливного фильтра. Для устранения неисправности нужно поставить новый фильтр для очистки горючего.
Если и здесь всё в порядке, то нужно проверить работу насоса, подающего топливо. В случае неисправности последний подлежит замене. Если и здесь всё в норме, то остаётся проверить проходимость трубопроводов, они могут быть забиты, в этом случае их нужно продуть сжатым воздухом;
2. Мотор может не заводится по причине проблем с зажиганием. Чтобы устранить неполадку, нужно проверить исправность броне проводов, катушек зажигания, свечей. Нужно убедиться, что опережение зажигания установлено верно. Если и здесь нет проблем для беспокойства, то виной всему сбои в электронном управлении зажигания.
Потеря мощности
Следующей характерной неисправностью может быть уменьшение мощности силового агрегата. Здесь поводов для беспокойства, тоже может быть несколько:
- дроссельная заслонка может не полностью открываться по причине неправильной регулировки привода;
- датчик, указывающий положение заслонки может передавать неточные данные, в этом случае нужно установить новый датчик;
- мощность мотора может уменьшиться по причине уменьшения давления в системе, эта проблема описана выше;
- загрязнённый фильтр очистки воздуха может привести к уменьшению мощности ДВС, для устранения проблемы, он подлежит замене;
- возможные проблемы с зажиганием тоже могут привести к потере мощности;
- выход из строя гидравлических толкателей, прогар поршней или клапанов, залегание или износ поршневых колец, низкая компрессия в камерах сгорания, всё это может привести к потере мощности. Замена неисправных деталей решит проблему.
Мотор глохнет во время движения и больше не заводится
Причина резкой остановки движка, скорее всего являются проблемы с электроникой. Чаще всего ломается датчик, указывающий положение коленвала. Опытные водители возят с собой запасной датчик.
Давление масла
Слабое давление моторной смазки в масляной системе может быть по таким причинам:
- не соответствующий сорт используемого масла;
- попадание охлаждающей жидкости в картер двигателя, по причине прогара прокладки ГБЦ. Данную неисправность можно определить по внезапно увеличившемся уровне масла в движке. Необходимо принять срочные меры, к устранению проблемы. В обратном случае данная неполадками может ускорить капитальный ремонт мотора;
- выход из строя масляного насоса, последний подлежит замене;
- деформация поддона картера может привести к уменьшению расстояния между масло приёмным фильтром грубой очистки и дном картера. Данная неисправность будет мешать поступлению необходимого количества масла в масляную систему. Поддон картера нужно немедленно выровнять или заменить;
- износ деталей ШПГ, исправить неполадку поможет замена изношенных деталей.
Стук в двигателе
Стук в моторе частот бывает по причине неисправных гидрокомпенсаторов. Однако могут стучать подшипники скольжения коленчатого вала. Проблему нужно определять и решать немедленно, иначе могут развиться более серьёзные неисправности ДВС.
В заключение можно сказать, что 409 двигатель и его модификации стали мощнее, современнее и надёжнее. Вышеперечисленные неисправности возникают далеко за рубежом пробега 200 тыс., км., это при том что заявленный ресурс ДВС составляет 150 тыс., км. Учитывая простоту конструкции мотора, большинство неисправностей можно устранить своими силами, а доступность и невысокая стоимость запчастей, только способствуют быстрому и успешному ремонту.
Салон
Давайте заглянем внутрь ульяновского «Патриота». Дизайн интерьера заслуживает внимания. Внутри имеется современная панель, центральная консоль и мультимедийный руль. Такого на УАЗах еще не использовали. По центру – большой мультимедиадисплей. Однако он доступен только в максимальной комплектации. Внутри появились хромированные и алюминиевые вставки (точнее, пластик, выполненный «под алюминий»). В машине достаточно большие зеркала.
За счет высокой посадки отзывы отмечают неплохую обзорность. Зеркала и приборная панель весьма информативные. Между передними сиденьями теперь появился подлокотник. Кстати, сами кресла обшиты натуральной кожей. Но опять же, в базовой комплектации ее заменяет ткань. В салоне появился однозонный климат-контроль. На дверных картах – удобные кнопки управления стеклоподъемниками (они здесь на электрическом приводе). Что же, с дизайном «ульяновцы» знатно постарались. Однако отзывы владельцев отмечают прежний твердый пластик. Все-таки шумоизоляция требует доработок.
О конструкции «ЗМЗ-5143»
4-х тактный дизельный двигатель имеет рядное L-образное расположение цилиндров и поршни, вращающие один общий коленвал, и верхнее расположение 2-х распредвалов. Мотор снабжён жидкостной системой охлаждения закрытого типа, с принудительной циркуляцией. Система смазки является комбинированной – под давлением и разбрызгиванием. Обновленный мотор «3М3-514З2» имеет по четыре клапана на каждом цилиндре, а охлаждение воздуха, поступающего в цилиндры, выполняет интеркулер, (его применение позволило повысить мощность силового агрегата и улучшить его работу на низких оборотах. Применяемая турбина хоть и не лишена характерного эффекта «турбо-ямы», однако отличается надёжностью и не требует обслуживания и ремонта.
Левая сторона двигателя: 1 – патрубок водяного насоса подвода ОЖ от радиатора; 2 – водяной насос; 3 – насос гидроусилителя рулевого управления (ГУР); 4 – датчик температуры охлаждающей жидкости (системы управления); 5 – датчик указателя температуры ОЖ; 6 – корпус термостата; 7 – датчик сигнализатора аварийного давления масла; 8 – крышка маслозаливной горловины; 9 – передний кронштейн подъема двигателя; 10 – рукоятка указателя уровня масла; 11 – шланг вентиляции; 12 – клапан рециркуляции; 13 – выпускной патрубок турбокомпрессора; 14 – выпускной коллектор; 15 – теплоизоляционный экран; 16 – турбокомпрессор; 17 – трубка отопителя; 18 – картер сцепления; 19 – заглушка отверстия под установочный штифт коленчатого вала; 20 – пробка сливного отверстия масляного картера; 21 – шланг слива масла из турбокомпрессора; 22 – трубка нагнетательная масла к турбокомпрессору; 23 – краник слива ОЖ; 24 – впускной патрубок турбокомпрессора
Форсунки фирмы «Бош» – двухпружинные, позволяющие осуществлять предварительный впрыск дизтоплива. Фильтр тонкой очистки топлива с ручным насосом, подогревателем, сепаратором воды – также производства компании «Бош», топливопроводы высокого давления – от фирмы «Гуидо».
Турбокомпрессор «С12-92-02» делается в Чехии, на заводе «ЧЗ-Страконице АС». Также был опыт использования и турбин «Гаррет», у которых повыше коэффициент полезного действия.
Настройка воспламенения
Проводя настройку воспламенения, выполняют следующие действия:
Перед тем, как выставить зажигание на УАЗ 417, фиксируют и обездвиживают машину посредством ручника. Затем крутят коленчатый вал таким образом, что бы вытеснитель первой камеры установился в крайнем высоком положении. Параллельно контролируют совпадение отметки на шкиве с отметкой заглушки шестерёнок распределения;
Демонтируют заглушку механизма распределения. Внутри, рядом с контактом находят ходовой ролик. Если ролика нет, совершают прокручивание вала на 180°, выставляют на «ноль» корректор октана. Посредством ключа заворачивают болт индикатора к остову устройства распределения, совмещая со срединным маркером. После ослабляют винт, крепящий пластины к остову трамблёра;
- Фиксируя ходовой ролик пальцами, проворачивают остов, совмещая край механизма статора с красным маркером устройства ротора. Фиксируют пластину к остову посредством болта;
- Монтировать заглушку контроллера на место, контролировать провода высокого напряжения на предмет совпадения последовательности работы камер. Удостовериться в правильности настройки.
Завести установку, дать поработать пять или десять минут, добиться рабочего прогрева (90°). На ровной дороге разогнать транспортное средство до скорости 40 км/час, после с силой надавить на ножной рычаг подачи топлива. Разгон мотора до 60 км/час и короткая ударная волна (звон металла) свидетельствуют о правильности настройки.
Продолжительная детонация требует регулировки поворотом механизма распределения на деление против стрелки часов. Отсутствие ударной волны требует роста угла, механизм поворачивают по стрелке часов.
Разрабатывался двигатель УМЗ 417 на основе ДВС серии 402 другого производителя моторов – ЗМЗ. Создавался под конкретные автомобили УАЗ – автобусы, внедорожники и грузовики. Изначально был недоработан, но этот момент был частично исправлен в нескольких модификациях серии – 4175.10, 4178.10, 4178.10-01, 4178.10-03, 4178.10-10, 4178.10-52, 4179.10-10, 4179.10-05 и 4179.10-25.
Он имеет очень низкую себестоимость, простейшую конструкцию, высокую надежность и приемлемые для тяжелых грузовиков, внедорожников и микроавтобусов эксплуатационные характеристики, поэтому выпускается до сих пор для обслуживания гигантского парка УАЗ 3151 и модификаций УАЗ 3741.
История дизеля «ЗМЗ-514»
Семейство «3М3-514» ведёт свою историю с начала 1980-х годов, когда Заволжский моторный завод начал работы по созданию дизельного двигателя, на базе обычного карбюраторного мотора для «Волги» – «3М3-402.10». К 1984 году опытный образец этого силового агрегата был создан и прошёл лабораторно-дорожные испытания, в том числе и на автополигоне НАМИ в составе легково¬го автомобиля ГА3-24 «Волга». Рабочий объём – 2,45 литра, степень сжатия – 20,5; с алюминиевым блоком цилиндров, поршнями из алюминиевого сплава со спецмикрорельефом и бочкообразным профилем юбки, струйным охлаждением поршней, сигнализатором засоренности масляного фильтра, свечой предпускового подогрева. Продолжения у этой модели, однако, не последовало.
Только в первой половине 90-х годов специалисты Заволжского моторного завода вернулись к созданию собственного дизеля для легковых автомобилей и лёгких грузовиков. По каким-то причинам им была поставлена задача сделать дизельный двигатель не просто на базе бензинового «3М3-406.10», но и имеющий максимальную унификацию с этим базовым силовым агрегатом.
Исходя из предварительных наработок и стремления обеспечить максимальную унификацию с базовым двигателем «3М3-406.10», диаметр цилиндра был уменьшен до 86-ти мм. Этого достигли установкой сухой тонкостенной гильзы в чугунный моноблок; с сохранением размеров коренных и шатунных подшипников базового двигателя и, следовательно, практически полной унификации по обработке блока цилиндров и коленчатого вала. С самого начала в новом дизеле предусматривалось применение турбонаддува, с охлаждением наддувочного воздуха.
Первый образец будущего «3М3-514», под наименованием «3М3-406.10», был сделан в ноябре 1995 года. На Ярославском заводе дизельной аппаратуры (ЯЗДА) по техническим требованиям Заволжского моторного завода разработали и изготовили малогабаритную, многосопловую топливную форсунку. ГБЦ в итоге решено было изготавливать не из чугуна, а из алюминия.
В декабре 1999-го года была изготовлена первая опытно-промышленная партия дизелей «3М3-514» – 10 единиц. В 2002-м году они дебютировали на «ГАЗелях». Однако в течение первых же двух дет, даже первого же года эксплуатации выяснилось, что имеются сложности с обслуживанием этих двигателей, а надёжность их не выдерживает никакой критики.
По мнению экспертов, архаичному производственному оборудованию Заволжского моторного не хватило возможностей для обеспечения необходимого качества металла и соблюдения точности обработки автодеталей. Дизельный мотор, в отличие от бензинового, этого не потерпел. К тому же, поставщики комплектующих внесли свою «ложку дёгтя» в рост потока некондиции. А далее нестабильное качество резко отпугнуло покупателей, по началу бодро отнесшихся к идее прихода на замену карбюраторным движкам современного экономичного турбодизеля. В итоге, к началу 2004 года серийное производство дизелей на 3М3 было свёрнуто, фактически и не начавшись.
Тем не менее, доработка и доводка «3М3-514» продолжились. Изменили конструкцию головки и блока, с повышением их жёсткости. Для более качественного уплотнения газового стыка вместо отечественной гибкой прокладки ГБЦ применили импортную многослойную, металлическую. Доработка и изготовление поршней были возложены на немецкую фирму «Mahle». Изменены, в целях повышения надёжности и ресурса, были шатуны, цепи ГРМ и целый ряд мелких деталей.
Итогом этого стал запуск в серийное производство модификации «3М3-514З», и с 2006-го года этими моторами стали комплектовать «UAZ Hunter». В 2007 году «3М3-514З» был пдогнан и для установки на классическое грузовое семейство ульяновских «бескапотников». Вскоре появились «3М3-514З» с ТНВД компании «Бош», о которых шла речь выше, а затем – и с «Коммон Рэйлом». Эти версии потребляли до 10% меньше дизтоплива и демонстрировали лучшую приёмистость двигателя на низких оборотах. Однако и они большого распространения не получили.