Двигатель УАЗ Патриот 409, устройство ГРМ, технические характеристики двигателя UAZ Patriot 409

Двигатель УАЗ Патриот 409, устройство ГРМ, технические характеристики двигателя UAZ Patriot 409

Двигатель УАЗ Патриот 409 от Заволжского моторного завода в последнее время довели до экологического стандарта Евро-4. По сути это инжекторный 406 двигатель, который устанавливали на Волги и ГАЗели. Собственно конструкция силовых агрегатов весьма схожа, кроме того проблемы 406 мотора унаследовал и движок ЗМЗ 409. Далее предлагаем описание и технические характеристики двигателя UAZ Patriot 409.

Бензиновый, рядный, 4-цилиндровый и 16-клапанный агрегат имеет чугунный блок цилиндров и алюминиевую ГБЦ. В головке блока имеются два распредвала, которые вращаются посредством цепного привода ГРМ. В клапанном механизме имеются гидрокомпенсаторы, которые освобождают вас от ручной регулировки теплового зазора 16-ти клапанов.

Устройство газораспределительного механизма двигателя ЗМЗ 409 УАЗ Патриот

Распределительные валы отлиты из чугуна. Для достижения высокой износостойкости рабочей поверхности произведен “отбел” кулачков. Валы вращаются в подшипниках, образованных головкой цилиндров и съемными алюминиевыми крышками. Эти крышки обрабатываются в сборе с головкой цилиндров и поэтому не взаимозаменяемы. Привод распределительных валов цепной, двухступенчатый. Включает в себя: звездочку 1 коленчатого вала, ведомую 5 и ведущую 6 звездочки промежуточного вала, ведомые звездочки 12 и 14 распределительных валов, две цепи (72 и 92 звена) 4 и 9, гидронатяжители с усиленной пружиной 2 и 8, рычаги натяжного устройства 3 и 7 и успокоители цепей 13, 16 и 17. Натяжение цепи каждой ступени осуществляется гидронатяжителями, размещенными: один – на передней крышке блока цилиндров (крышке цепи), другой – на головке блока цилиндров.

• 1 – звездочка коленчатого вала
• 2 – гидронатяжитель нижний
• 3 – рычаг натяжного устройства нижней цепи
• 4 – цепь нижняя
• 5 – звездочка промежуточного вала ведомая
• 6 – звездочка промежуточного вала ведущая
• 7 – рычаг натяжного устройства верхней цепи
• 8 – гидронатяжитель верхний
• 9 – цепь верхняя
• 10 – установочная метка на звездочке
• 11 – установочные штифты
• 12 – звездочка распределительного вала впускных клапанов
• 13 – успокоитель цепи верхний
• 14 – звездочка распределительного вала выпускных клапанов
• 15 – верхняя плоскость головки цилиндров
• 16 – успокоитель цепи средний
• 17 – успокоитель цепи нижний
• М1 и М2 – установочные метки на блоке

Пожалуй именно сложный механизм устройства ГРМ 409 двигателя UAZ Patriot доставляет массу неприятностей при эксплуатации двигателя. Недостаток масляного давления довольно быстро выводит из строя гидрокомпенсаторы, необходимо внимательно следить за уровнем масла в моторе. А частые поломки гидронатяжителей цепи вызывают неприятный звук. Проблема решается установкой импортных гидронатяжителей и регулярной заменой качественного масла. Стоит отметить, что клапаны взаимозаменяемы с аналогичными клапанами двигателя ВАЗ-2108. Далее характеристики бензинового мотора УАЗ Патриот.

Двигатель UAZ Patriot 2.7 ЗМЗ 409 (128 л.с.) характеристики, расход топлива

• Рабочий объем – 2693 см3
• Количество цилиндров – 4
• Количество клапанов – 16
• Диаметр цилиндра – 95.5 мм
• Ход поршня – 94 мм
• Мощность л.с./кВт – 128/94.1 при 4600 оборотах в минуту
• Крутящий момент – 209.7 Нм при 2500 оборотах в минуту
• Степень сжатия – 9
• Тип ГРМ/привод ГРМ – DOHC/цепь
• Марка топлива – бензин АИ 92
• Экологический класс – Евро-4
• Максимальная скорость – 150 км/ч
• Разгон до 100 км/ч – н/д
• Расход топлива по городу – н/д
• В смешанном цикле – н/д
• Расход топлива по трассе – 11,5 литра

Данный двигатель весьма прожорлив, это пожалуй на сегодняшний момент главная проблема Патриота с этим силовым агрегатом. Довольно устаревшая конструкция, не порадует вас своей надежностью. Однако цена нового UAZ Patriot, заставляет закрывать глаза на подобные минусы.

Гидрокомпенсаторы. Устройство.

Гидрокомпенсатор системы ГРМ двигателя ЗМЗ-409

Зачем он нужен?
Дело в том, что по мере прогрева двигателя, детали ГРМ нагреваются, что ведет к их тепловому расширению, а следовательно изменяются зазоры между ними. Неправильная регулировка, например, очень маленький зазор может привести к неплотному закрытию клапана, что вызовет его прогорание. Если зазор больше чем надо, то это приводит к большим ударным нагрузкам и скорому ремонту системы ГРМ. К тому же зазоры меняются в процессе эксплуатации двигателя из-за износа.
Чтобы постоянно не регулировать зазоры в клапанах придумали гидрокомпенсаторы, которые делают это автоматически.

Разновидности

В зависимости от конструкции газораспределительных механизмов, гидрокомпенсаторы подразделяются на четыре основных типа:
— гидротолкатели
— роликовые гидротолкатели
— гидроопоры
— гидроопоры для установки в рычаги или коромысла

В системе ГРМ двигателя ЗМЗ-409 применены именно гидротолкатели.

Устройство

Гидротолкатель представляет собой корпус, внутри которого установлена подвижная плунжерная пара с шариковым клапаном. Корпус подвижен относительно направляющего седла, сделанного в головке блока цилиндров.
Основная часть гидротолкателя — плунжерная пара. Зазор между втулкой и плунжером составляет всего 5-8 мкм, что обеспечивает высокую герметичность соединения, при этом подвижность деталей сохраняется.
В нижней части плунжера сделано отверстие для поступления масла, которое закрывается подпружиненным обратным шариковым клапаном. Между втулкой и плунжером установлена достаточно жесткая возвратная пружина.

Разобранный гидротолкатель двигателя ЗМЗ-409

Принцип работы

Для работы гидрокомпенсаторов необходима постоянная подача масла под давлением.

Когда кулачок распредвала не нажимает на гидротолкатель то между корпусом и кулачком холодного двигателя имеется зазор h. Возвратная пружина выталкивает плунжер до тех пор, пока этот зазор не будет «выбран» — уменьшен практически до нуля. Одновременно масло из системы смазки двигателя через шариковый клапан и перепускной канал поступает во внутреннюю полость плунжера и заполняет ее. Причем как камеру низкого давления, так и камеру высокого давления

Хотя зазор в плунжерной паре очень мал, немного масла все же продавливается обратно через технологический зазор между плунжером и втулкой, поэтому толкатель опускается («проседает») на 10-50 мкм. Величина «просадки» зависит от оборотов вращения коленвала двигателя.

По мере того, как вал поворачивается, кулачок начинает давить на корпус толкателя и перемещает его вниз. Масляные каналы на двигателе и на гидрокомпенсаторе перестают совпадать и масло в гидрокомпенсатор не поступает. Шариковый клапан при этом закрывается, и давление масла под плунжером, в камере высокого давления увеличивается.
Так как жидкость несжимаема, плунжерная пара начинает работать как жесткая опора, передавая усилие кулачка на шток клапана двигателя.

Когда давление кулачка распредвала на гидрокомпенсатор проходит свою высшую точку и начинает ослабевать – пружина клапана начинает распрямляться и передвигает гидрокомпенсатор вверх. В определенный момент, давление масла внутри гидрокомпенсатора также начинает уменьшаться, и когда давление в полости высокого давления становится меньше чем в полости низкого давления обратный клапан открывается. При возвращении гидрокомпенсатора в верхнее положение, совмещаются масляные каналы гидрокомпенсатора и головки блока цилиндров, в результате происходит частичная смена масла.

Таким образом, гидрокомпенсатор обеспечивает отсутствие зазоров — за счет постоянной жесткой связи между элементами ГРМ. Из-за нагрева двигателя длина деталей самого гидрокомпенсатора несколько меняется, но он автоматически компенсирует и эти изменения.

Причины неисправности гидрокомпенсатора

Основными причинами неисправности гидрокомпенсатора являются:

— Увеличение зазора в плунжерной паре в зонах указанных стрелками, что вызывает повышенные утечки масла. Гидрокомпенсатор не успевает выбирать зазоры в газораспределительном механизме. Данная неисправность возникает в результате повышенного абразивного износа вызванного несвоевременным обслуживанием и применением некачественных масел.

— Негерметичное закрытие обратного клапана, препятствующее возможности создания достаточного давления. Вызвано износом или засорением.

— Заклинивание плунжерной пары в зонах указанных стрелками, которое полностью выводит гидрокомпенсатор из строя, из-за закоксовки и попадание грязи.

-Засорение масляных каналов.

Как определить, какой стучит гидрокомпенсатор?

Чтобы проверить гидрокомпенсатор необходимо нажать на него выколоткой из мягкого металла или отверткой (при этом кулачок распредвала должен быть обращен к толкателю «затылком»).
В нормальном состоянии гидротолкатель должен прожиматься со значительным усилием. Если же усилие невелико, гидротолкатель необходимо заменить.

Гидротолкатели клапанов ГРМ ЗМЗ-409, устранение стука гидротолкателей газораспределительного механизма.

Гидротолкатели клапанов газораспределительного механизма двигателя ЗМЗ-409 выполнены в виде цилиндрического стакана с плунжерной парой гидрокомпенсатора внутри и канавкой с отверстием для подвода масла от магистрали в головке блока цилиндров снаружи.

Гидротолкатели обеспечивают беззазорный контакт кулачка распределительного вала с торцом клапана за счет давления масла и действия пружины гидрокомпенсатора. При работе гидротолкатели вращаются благодаря смещению по ширине середины кулачка распределительного вала относительно оси гидротолкателя, что обеспечивает равномерную приработку и уменьшение износа торца гидротолкателя.

Гидротолкатели клапанов ГРМ ЗМЗ-409, устранение стука гидротолкателей.

После запуска холодного двигателя возможно появление стука гидротолкателей клапанов, который должен исчезнуть по мере прогрева двигателя до температуры охлаждающей жидкости плюс 80-90 градусов. Если стук не исчезает более чем через 30 минут после достижения указанной температуры, необходимо проверить исправность гидротолкателей.

Стук появляющийся при запуске холодного двигателя, многократном пуске двигателя при нескольких неудачных попытках, пуске двигателя после длительной стоянки и исчезающий впоследствии с прогревом двигателя не является неисправностью гидротолкателя. Данный стук гидротолкателей вызывается всасыванием воздуха в камеру гидрокомпенсатора гидротолкателя, что приводит к потере его жесткости и работе привода клапанов с ударами.

Для удаления воздуха из камеры гидрокомпенсатора гидротолкателя рекомендуется выполнить следующие действия :

Запустить и прогреть двигатель до рабочей температуры плюс 80-90 градусов. На 3-4 минуты установить режим работы двигателя на постоянной частоте вращения 2500 оборотов в минуту или на изменяющемся интервале частот вращения 2000-3000 оборотов в минуту, затем в течение 15-30 секунд прослушать работу двигателя на холостом ходу. В 90 % случаев стук должен прекратится.

Если стук не прекратился, то повторить такой цикл до 5 раз. В случае, если и после этого стук не прекратился, то дать двигателю поработать еще 15 минут на режиме частоты вращения в 2000-3000 оборотов в минуту, и затем снова 15-30 секунд прослушать работу двигателя на холостом ходу.

В случае, если стук гидротолкателя не устранился после 5 циклов плюс 15 минут работы двигателя, необходимо при помощи стетоскопа или другого прибора усиливающего звук, локализовать источник стука.

Затем снять крышку клапанов и медленно поворачивая распределительные валы установить поочередно все гидротолкатели в положение «клапан полностью закрыт» и в этом положении проверить их посредством приложения усилия на рабочий торец по оси перемещения.

— упругая эластичность при кратковременном приложении усилия около 1 кгс свидетельствует о наличии воздуха в камере высокого давления компенсатора;

— появление зазора между рабочим торцом гидротолкателя и кулачком при приложении нагрузки около 2-3 кгс на время 10-15 секунд и исчезновении после снятия нагрузки, свидетельствует о не герметичности обратного клапана компенсатора или износе плунжерной пары гидрокомпенсатора;

— наличие зазора между рабочим торцом и кулачком распределительного вала свидетельствует о подклинивании гидрокомпенсатора.

Гидротолкатели имеющие вышеуказанные признаки необходимо заменить. При отсутствии перечисленных признаков, надо извлечь все гидротолкатели из гнезд головки блока цилиндров и осмотреть их вместе с кулачками распределительного вала на наличие грубых царапин, трещин, следов износа, посторонних частиц, загрязнения.

Затем проверить подачу масла к гидротолкателям, приработку на торце гидротолкателя и вращение в гнезде, осадку под нагрузкой клапанных пружин. Детали, имеющие неустранимые замечания необходимо заменить. В любом случае, гидротолкатели расположенные в местах локализованных стетоскопом, желательно заменить на новые.

Двигатель змз 409 клапана регулировка

Двигатели, автоматические трансмиссии и АКПП для легковых и малых грузовых автомобилей. Устройство, запасные части и составляющие компоненты.

ГРМ двигателя ЗМЗ-409 и его детали

Распредвалы ГРМ двигателя ЗМЗ-409 автомобилей УАЗ-Патриот, УАЗ Хантер, УАЗ-3909 — отлиты из чугуна. Для достижения высокой износостойкости рабочей поверхности введен отбел кулачков.

Валы вращаются в подшипниках, образованных головкой цилиндров и съемными алюминиевыми крышками. Эти крышки обрабатываются в сборе с головкой цилиндров и поэтому не взаимозаменяемы.

Привод распредвалов ГРМ ЗМЗ-409 автомобилей УАЗ-Патриот, УАЗ Хантер, УАЗ-3909 — цепной, двухступенчатый.

Включает в себя: звездочку 1 коленчатого вала, ведомую 5 и ведущую 6 звездочки промежуточного вала, ведомые звездочки 12 и 14 распределительных валов, две цепи (72 и 92 звена) 4 и 9, гидронатяжители с усиленной пружиной 2 и 8, рычаги натяжного устройства 3 и 7 и успокоители цепей 13, 16 и 17.

Натяжение цепи ГРМ каждой ступени осуществляется гидронатяжителями, размещенными: один – на передней крышке блока цилиндров (крышке цепи), другой – на головке цилиндров.

При ремонте двигателя ЗМЗ-409 автомобилей УАЗ-Патриот, УАЗ Хантер, УАЗ-3909 гидронатяжитель необходимо разобрать, промыть его детали и собрать.

Гидронатяжитель ЗМЗ-409 автомобилей УАЗ-Патриот, УАЗ Хантер, УАЗ-3909 в сборе

1 — клапан в сборе; 2 — кольцо запорное; 3 — плунжер; 4 — корпус; 5- пружина; 6 — кольцо стопорное.

Сборка гидронатяжителя ЗМЗ-409 производится в следующем порядке:

— на закрепленную вертикально оправку установить корпус 4 гидронатяжителя;

— в корпус гидронатяжителя вставить плунжер 3 до упора стопорного кольца 6 на плунжере в оправку;

— в плунжер вставить пружину 5. На пружину установить клапан гидронатяжителя 1 и, сжимая пружину, завернуть его в корпус, при этом стопорное кольцо на плунжере должно находиться в проточке корпуса и препятствовать перемещению плунжера в корпусе.

Не допускается на собранном гидронатяжителе нажатие на выступающий из корпуса носик плунжера во избежание выхода плунжера из зацепления с корпусом под действием сжатой пружины.

Не допускается при сборке зажимать корпус гидронатяжителя двс ЗМЗ-409 во избежание нарушения геометрии плунжерной пары.

Привод распределительных валов ГРМ двигателя ЗМЗ-409 автомобилей УАЗ-Патриот, УАЗ Хантер, УАЗ-3909

1 – звездочка коленчатого вала; 2 – гидронатяжитель нижний; 3 – рычаг натяжного устройства нижней цепи; 4 – цепь нижняя; 5 –звездочка промежуточного вала ведомая; 6 – звездочка промежуточного вала ведущая; 7 – рычаг натяжного устройства верхней цепи; 8 – гидронатяжитель верхний; 9 – цепь верхняя; 10 – установочная метка на звездочке; 11 – установочные штифты; 12 – звездочка распределительного вала впускных
клапанов; 13 –успокоитель цепи верхний; 14 – звездочка распределительного вала выпускных клапанов; 15 – верхняя плоскость головки цилиндров; 16 – успокоитель цепи средний; 17 – успокоитель цепи нижний; М1 и М2 – установочные метки на блоке

Клапаны ЗМЗ-409 автомобилей УАЗ-Патриот, УАЗ Хантер, УАЗ-3909 — изготовлены из жаропрочной стали и имеют возможность в процессе работы проворачиваться. Клапаны взаимозаменяемы с аналогичными клапанами двигателя ВАЗ-2108.

Привод клапанов от распредвалов двс ЗМЗ-409 непосредственный через цилиндрические гидротолкатели 7, для которых выполнены направляющие отверстия в головке цилиндров. Применение гидравлических толкателей исключает необходимость регулировки зазоров.

Привод клапанов ЗМЗ-409 автомобилей УАЗ-Патриот, УАЗ Хантер, УАЗ-3909

1 — клапан впускной; 2 — головка цилиндров; 3 — тарелка пружины клапана; 4 — колпачок маслоотражательный; 5 — пружина клапана наружная; 6 — вал распределительный выпускных клапанов; 7 — гидротолкатель; 8 — сухарь клапана; 9 — клапан выпускной; 10 — пружина клапана внутренняя; 11 — шайба опорная пружины клапана; 12 — вал распределительный впускных клапанов.

Пружины клапанов — двойные. Пружины и детали их крепления взаимозаменяемы с аналогичными деталями двигателя ВАЗ-2108.

Гидротолкатели двс ЗМЗ-409 автомобилей УАЗ-Патриот, УАЗ Хантер, УАЗ-3909 — выполнены в виде цилиндрического стакана с плунжерной парой и подводом масла от магистрали в головке цилиндров.

Вал промежуточный — предназначен для установки на нем звездочек 3 и 4 привода распределительных валов, а также винтовой шестерни 9 привода масляного насоса.

Вал промежуточный двигателя ЗМЗ-409 автомобилей УАЗ-Патриот, УАЗ Хантер, УАЗ-3909

1 — болт; 2 — пластина стопорная; 3 — звездочка ведущая; 4 — звездочка ведомая; 5 — втулка передняя вала; 6 — вал промежуточный; 7 -труба промежуточного вала; 8 — гайка; 9 — шестерня привода масляного насоса ведущая; 10 — втулка задняя вала; 11 — блок; 12 — фланец промежуточного вала; 13 — штифт; 14 — шестерня привода масляного насоса ведомая.

Головка блока цилиндров, клапанный механизм и распредвалы ГРМ ЗМЗ-409

При наличии пробоин, прогара и трещин на стенках камеры сгорания и разрушения перемычек между гнездами головку бракуют.

Резьбовые отверстия, имеющие износ или срывы резьбы более двух ниток, ремонтируются нарезанием резьбы увеличенного ремонтного размера, постановкой резьбовых ввертышей с последующим нарезанием в них резьбы нормального размера или установкой резьбовых спиральных вставок, последний способ ремонта наиболее эффективный и малотрудоемкий.

При сборке головки цилиндров двс ЗМЗ-409 автомобилей УАЗ-Патриот, УАЗ Хантер, УАЗ-3909 очистить камеры сгорания и газовые каналы головки цилиндров от нагара и отложений, протереть и продуть сжатым воздухом.

Если двигатель работал на этилированном бензине, то надо предварительно смочить нагар керосином. Это предотвращает распыление нагара при его удалении и предупреждает попадание ядовитой пыли в дыхательные пути.

Притереть клапаны, используя притирочную пасту, составленную из одной части микропорошка и двух частей масла.

Перед началом притирки следует проверить, нет ли коробления тарелки клапана и прогорания клапана и седла.

При наличии этих дефектов восстановить герметичность клапана одной притиркой невозможно и следует сначала прошлифовать седло, а поврежденный клапан заменить новым.

Если зазор между клапаном двс ЗМЗ-409 автомобилей УАЗ-Патриот, УАЗ Хантер, УАЗ-3909 и втулкой превышает 0,20 мм, то герметичность также не может быть восстановлена. В этом случае клапан и втулку следует заменить новыми.

Клапаны в запасные части выпускаются стандартного размера, а направляющие втулки — с внутренним диаметром стандартного размера и наружным диаметром трех ремонтных размеров. Выпрессовывание изношенной направляющей втулки производится с помощью оправки.

Перед выпрессовыванием направляющих втулок необходимо определить ремонтопригодность головки цилиндров.

Головка блока цилиндров двигателя ЗМЗ-409 автомобилей УАЗ-Патриот, УАЗ Хантер, УАЗ-3909 является ремонтопригодной, если после перешлифовки седла расстояние от оси распределительного вала до торца стержня клапана, прижатого к рабочей фаске седла, будет составлять не менее 35,5 мм. Если данное условие не выполнимо – головка цилиндров ремонту не подлежит.

При замене направляющих втулок, перед сборкой их надо охладить в двуокиси углерода (сухом льду) до –40…–45 °С, а головку цилиндров нагреть до температуры +160…+175 °С. Втулки при сборке должны вставляться в гнезда головки свободно или с легким усилием.

Втулки первого ремонтного размера запрессовываются в головку без дополнительной обработки отверстий в головке под втулки, втулки второго и третьего ремонтного размера — с предварительной расточкой (разверткой) отверстий до Ø 14,2 -023,005.

После запрессовки втулок клапанов двигателя ЗМЗ-409 фаски седел прошлифовать, центрируя по отверстию во втулке.

При шлифовке следует выдерживать размеры указанные на рисунке и обеспечить концентричность фаски на седле клапана с отверстием во втулке в пределах 0,025 мм. общих показаний индикатора (биение рабочей фаски седла относительно отверстия втулки 0,05 мм).

После шлифования фаски необходимо уменьшить ширину седел клапанов фрезерованием: у седла впускного клапана — 2 ± 0,4 мм; у седла выпускного клапана — 2 ± 0,3 мм.

Седло клапана и клапан ЗМЗ-409 автомобилей УАЗ-Патриот, УАЗ Хантер, УАЗ-3909

По окончании обработки седел и притирки клапанов все газовые каналы тщательно очистить и продуть сжатым воздухом, чтобы не осталось абразивной пыли. Стержни клапанов перед сборкой смазать маслом применяемым для двигателя.

На направляющие втулки клапанов двигателя ЗМЗ-409 автомобилей УАЗ-Патриот, УАЗ Хантер, УАЗ-3909 напрессовать маслоотражательные колпачки, вставить клапаны во втулки согласно сделанным меткам и собрать их с пружинами. Убедиться, что сухари вошли в кольцевые канавки клапанов.

При наличии трещин любого характера распределительные валы подлежат выбраковке.

Поверхности опорных шеек и кулачков должны быть без задиров и глубоких раковин и не иметь износов, превышающих предельно допустимые. После проверки валов, необходимо зачистить и отполировать поверхности шеек и кулачков.