Заволжское братство
При разработке новых моделей моторный завод стремится унифицировать конструкции, поэтому в них немало общих деталей. Но есть и отличия. В последнее время двигатели претерпели ряд изменений, связанных с введением более жестких экологических норм - Евро III. О них мы и расскажем. Внешние скоростные характеристики двигателей представлены на графиках. Напомним, что двигатель 40525.10 предназначен для «Волги», 40524.10 - для «Газели», «Соболя», 40904.10 - для современных автомобилей УАЗ.
У двигателя 406 диаметр цилиндра 92 мм против 95,5 мм у 405-го. Старый, до введения норм Евро III, блок405 легко «узнать» по характерным поперечным прорезям-щелям шириной 2 мм в системе охлаждения между цилиндрами. Они улучшали теплоотвод от стенок цилиндров, однако снижали жесткость верхней «плиты» блока. При затяжке болтов крепления головки дополнительно деформировались стенки цилиндров, создавая проблемы, которых двигатель 406, имеющий выполненные в литье протоки между цилиндрами (за счет большей величины межцилиндровой перемычки - 14 мм против 10,5 мм), не знал! Забегая вперед, скажем, что эта конструкция, к счастью, оказалась временной: найдя более удачное решение, от прорезей отказались.
С января 2008 г. для автомобилей ГАЗ и УАЗ завод начал выпускать двигатели, отвечающие нормам токсичности Евро III. Среди них двигателя 406 уже нет, на конвейеры автозаводов поставляются только двигатели 405 и 409. Блок цилиндров у них единый. Внешне он отличается от прежнего 406-го формой отверстий системы охлаждения между цилиндрами: у старого они круглые, у нового напоминают треугольники со скруглениями. Для снижения расхода масла на угар у нового блока изменены параметры плосковершинного хонингования цилиндров (глубина, ширина и углы наклона рисок). К заднему торцу блока шестью болтами М6 крепится крышка с резиновой манжетой, уплотняющей цапфу коленвала. Для установки картера сцепления есть два центрирующих штифта и шесть резьбовых отверстий М10.
Совершенствуя двигатель, конструкторы совместно с технологами сумели доработать блок цилиндров и усовершенствовать процесс литья - в блоке 405 (назовем его новым) также удалось сделать протоки в отливке между цилиндрами (показаны стрелками). От этого выиграла жесткость блока, а изменения, внесенные в крепление головки цилиндров, - более глубокие резьбовые отверстия в блоке, удлиненные болты, новая прокладка (см. ниже) - позволили обеспечить более точную, с меньшими деформациями, геометрию цилиндров в зоне работы поршневых колец. В нижней части блока видны приливы, которые совместно с крышками коренных подшипников образуют опоры коленчатого вала. Крышки изготовлены из высокопрочного чугуна, каждая крепится двумя болтами М12х1,25.
Головка блока цилиндров всех двигателей ЗМЗ Евро II была единая. С введением требований Евро III она доработана, с прежней невзаимозаменяема. Исключены каналы системы холостого хода – ее функции выполняет электронно-управляемый дроссель. В передней части головки есть два отверстия для крепления крышки цепи, а с левой стороны – две бобышки с резьбовыми отверстиями для крепления кронштейнов ресивера впускной системы. Оптимизируя
конструкцию головки, ее массу снизили на 1,3 кг.
Переход на управление двигателем с электронным дросселем позволил избавиться от ряда деталей. Среди них регулятор холостого хода с воздушными патрубками, дроссельный патрубок с датчиком положения заслонки, а также шланги для подогрева дроссельного узла от системы охлаждения. На снимке показано, что представляла собой эта конструкция!
В новых моторах увеличена длина болтов крепления головки (как и глубина резьбовых отверстий в блоке). Это позволило несколько разгрузить зону работы поршневых колец от напряжений, вызванных усилием затяжки болтов. Новые болты крепления головки – под ключ TORX 60 с резьбой М 14х1,5 – стали на 24 мм длинней.
Ресурс новых приводных ремней фирмы Rubena не меньше, чем автоматического натяжителя. С установкой его изменились длины ремней. Так, на двигателях без насоса гидроусилителя руля раньше был поликлиновой ремень длиной 1220 мм, теперь применяется ремень длиной 1275 мм. С насосом гидроусилителя ставился ремень длиной 1370 мм, а теперь он удлинен до 1413 мм.
Так как при электронно-управляемой системе холостого хода традиционный регулятор холостого хода не нужен, ресивер системы впуска воздуха избавился от резьбовых отверстий для крепления регулятора и кронштейна троса механического привода дроссельной заслонки. Для снижения уровня вибраций и шума системы впуска воздуха на ресивере сделали приливы для крепления кронштейнов, связывающих ресивер с головкой цилиндров. В зависимости от модели двигателя применяют разные дроссели – фланцы ресиверов для их крепления также различны. Для двигателей 40524 и 40525 – три точки крепления дросселя, для 40904 – четыре.
Прежнюю прокладку головки блока из безасбестового армированного материала с металлическими окантовками уплотнения цилиндров сменила металлическая, фирмы Elring Klinger - двухслойная, с пружинящими «зигами», обеспечивающими уплотнение газовых стыков, каналов систем смазки и охлаждения. Эта прокладка предназначена для двигателей 405 и 409 под нормы Евро III. В сжатом, рабочем состоянии ее толщина 0,5 мм против 1,5 мм у прежней, мягкой прокладки. Современная более термостойка и к тому же позволяет надежно герметизировать соединение головки и блока цилиндров при меньшем моменте затяжки болтов по сравнению с прежним. А это тоже уменьшает деформацию цилиндров. В прокладке есть два дополнительных отверстия под болты крепления крышки цепи к головке. С прокладками для двигателей Евро II она невзаимозаменяема.
В крышке цепи для двигателя 40524,40525 и 40904 под нормы Евро III, в отличие от предшественников 406,405 и 409, появились два дополнительных отверстия для крепления головки блока цилиндров. Кроме того, она получила обработанную площадку для установки автоматического натяжителя фирмы Litens ремня привода вспомогательных агрегатов. Узел рассчитан на пробег 150 тыс. км.
Вместо механических дроссельных патрубков, работающих достаточно примитивно и часто не обеспечивающих необходимую чистоту выхлопных газов, начали применять электронные дроссели, позволяющие выполнить более жесткие экологические требования. При этом ГАЗ предпочел для двигателей 40524 и 40525 дроссель 1 SIEMENS, а УАЗ для двигателя 40904 дроссель 2 - BOSCH.