Система охлаждения ЗМЗ-406: принцип работы охлаждения двигателя на Газели и Волге — «ИнфоСорт»

Двигатели ЗМЗ 406 на Газель

Движок ЗМЗ 406 в первый раз был установлен на автомобиль «Волга» в 1994 году в качестве опытнейшего экземпляра, а разработан еще ранее. С того времени у мотора было огромное количество разных модификаций, он зарекомендовал себя как надежный агрегат, владеющий хорошими техническими чертами. 1-ые «Газели», которые пошли в серию с такого же 1994 года, сначала оснащались отлично испытанным мотором ЗМЗ 402.
Так смотрится установленный на Газель движок ЗМЗ 406

Но карбюраторный ДВС для полуторатонного грузовика все таки был слабоват, и была у него еще одна неудача – 402-ой много расходовал горючего, в особенности под нагрузкой. Потому авто ГАЗ 3302 с 1997 года стали комплектовать карбюраторным движком ЗМЗ 4063 объемом 2,3 литра и мощностью 110 л. с.

Что представляет собой радиатор

Радиатор является трубчато-ленточным элементом, имеющим боковые пластмассовые небольшие баки. Они соединяются с радиаторным остовом при помощи резиновых уплотнительных прокладок и обжаты опорными пластинами со стороны фланцев. На пластинах есть кронштейны — они нужны для крепления к кузову. ОНи же крепят кожух вентилятора к радиатору.

Как будет работать насос с охлаждающей жидкостью

Эта деталь функционирует по центробежному принципу. Его местонахождение впереди самого цилиндрических блоков. Он будет работать от движения шкива вала при помощи поликлинового ремня. Насос призван обеспечивать постоянное движение жидкости, которая охлаждает двигатель. Тепловой режим здесь будет задан теми условиями, которые диктуют датчик и термостат, включающий радиаторный вентилятор.

Как распределяются потоки у жидкости? Ими будет управлять как раз деталь термостата, имеющая два клапана (известных под названиями основного и байпасного). Схема работы будет следующей:

1. Когда двигатель холодный, то клапан основного значения будет закрытым. В этом случае жидкость для охлаждения будет циркулировать по маленькому кругу: он начинается в рубашке охлаждения и головке блока цилиндров, а дальше проходит мимо радиатора двигателя. Здесь случае жидкость будет возвращаться к насосу.
2. А уже при температурном показетле от 80 °С откроется клапан основного значения у термостата — жидкость пойдет по большому циклу. В этом случае клапан байпасный у термостата закроется. Когда будет порог в 94°С, основной клапан станет открытым полностью, зато закроется второй. Смесь начнет циркулировать через охладительную «рубашку», потом зайдет в основной клапан. Следующим пунктом будет радиатор у двигателя. Так образуется большой круг. Жидкость, пройдя через сам радиатор обязательно охладится, а часть её тепла уйдет в окружающий воздух.

Назначение датчика температуры

Эта деталь необходима для того чтобы передавать в электронный блок управления информацию о тепловом состоянии двигателя. В зависимости от степени прогрева, ЭБУ корректирует количество бензина, подаваемого в цилиндры. Для переохлажденного движка используется режим прогрева (когда впрыскивается больше топлива). На моторах с классической карбюраторной системой питания такую роль выполняет ручная заслонка воздуха («подсос»). Инжектор же позволяет управлять качеством смеси непосредственно. Чтобы электроника смогла верно рассчитать впрыск, ей требуется измерение температуры двигателя.

Устройство и элементы

Охлаждение мотора ЗМЗ 402 (система охлаждения) имеет простую конструкцию и состоит только с основных элементов, что делает возможным самостоятельный ремонт. Рассмотрим, основные элементы системы ОЖ, а также возможные неисправности и ремонт.

Работа для вентилятора

Эта деталь имеет шесть лопастей и пластмассовую крыльчатку. Начинает работать (вращаться) при помощи электродвигателя. Тот, в свою очередь, работает от датчика, который установлен в левой стороне радиатора (температурный режим при этом не должен превышать 92 °С).

Следует иметь в виду то, что отопительный радиатор тоже включается в малый круг. Это значит, что вышеуказанным термостатом не контролируется объем жидкости, которая прошла сквозь него. Оно будет регулироваться только отопительным краном, которых на моделях змз 406 с 2005 года будет иметь еще и пневмопривод.

Схема системы охлаждения

Прежде, чем приступить непосредственно к рассмотрению деталей и улов, которые входят в систему охлаждения мотора стоит рассмотреть, схему устройства узла.

Схема устройства системы охлаждения автомобиля ЗМЗ 406
1 — сливной кран блока цилиндров двигателя; 2 — радиатор отопителя; 3 — кран отопителя; 4 — двигатель; 5 — дроссельный узел; 6 — термостат; 7 — датчик указателя температуры; 8 — датчик контрольной лампы перегрева охлаждающей жидкости;
9 — электровентилятор; 10 — датчик включения электровентилятора; 11 — радиатор двигателя; 12 — пробка расширительного бачка; 13 — расширительный бачок;
14 — пробка сливного отверстия радиатора; 15 — насос охлаждающей жидкости;
16 — основной клапан термостата; 17 — байпасный клапан термостата;
А — термостат закрыт; В — термостат открыт

Состав системы охлаждения Газели

Любая система охлаждения двигателя состоит из определённых компонентов, каждый из которых выполняет свою функцию. Так, чтобы понять с чего состоит вся структура системы и предназначение узлов, не достаточно посмотреть на схему. Рассмотрим, все детали, а также их характеристики.

Использование на двигателях 406

На семействе автомобилей, выпускаемых Заволжским моторным заводом, на двигателях ЗМЗ-406 используются электронные блоки типа МИКАС версий 5.4 или 7.1, а также Ителма VS5.6. Для их корректной работы требуются ДТОЖ производства калужского «Автоприбора» с артикулом 19.3828. Такие двигатели имеют заводской индекс 4062.10 и устанавливались на легковые автомобили ГАЗ-3110, 31105 и 3102, а также на некоторые модели ГАЗелей и Соболей.

Неопытные владельцы нередко путают ДТОЖ ЗМЗ-406 с другим датчиком, также измеряющим температуру тосола в системе: датчиком включения вентилятора на радиаторе. Кроме внешнего вида и места установки, эти две детали имеют совершенно разный принцип работы.

Датчик включения вентилятора смонтирован на патрубке рядом с радиатором охлаждения или непосредственно на его верхнем бачке. Он работает в дискретном режиме, замыкая цепь при разогреве тосола до установленной температуры и выдает сигнал на включение электромотора.

Датчик температуры охлаждающей жидкости двигателя ЗМЗ-406 находится непосредственно на движке на отливе термостата. Он устроен по принципу терморезистора и имеет линейную характеристику зависимости выходного напряжения от температуры ОЖ. Измеритель имеет двухконтактную колодку, распиновка которой показана на схеме:

Технические характеристики

Двигатель ЗМЗ 406 производства Заволжского моторного завода. Мотор устанавливался на различные модели автомобилей Горьковского автомобильного завода, но система охлаждения Газель 406, ничем не отличается от смонтированных на Соболе или Волге.

Двигатель с маркировкой ЗМЗ 406 обладает высокими техническими характеристиками, но как показывает практика, имеет конструктивный недостаток в области системы охлаждения — термостат. Но, о всём по порядку.

Детали и запчасти: описание

Многие автолюбители знакомы с элементами охлаждающей системы моторов. Но, автомобилисты-новички не знают — из чего состоит этот узел и какое предназначение элементов, за что часто бывают, наказаны судьбой. Итак, разберём предназначение отдельных элементов системы охлаждения мотора ЗМЗ 406.

Термостат

Термостат — элемент системы охлаждения автомобиля, который отыгрывает роль клапана, который перенаправляет поток ОЖ, с малого на большой. Рабочая температура силового агрегата ЗМЗ 406 — 87 — 103 градуса Цельсия.

При прогреве автомобиля термостат находится в закрытом состоянии, что позволяет более быстро и эффективнее провести нагрев движка. После достижения температуры жидкости в 60-70 градусов, термостат открывается, и охлаждающая жидкость начинает циркулировать по большому кругу, проходя через радиатор.

Термостат, по праву может считаться наиболее ломающейся частью системы охлаждения автомобиля. Зачастую это связано с тем, что узел заклинивает, и мотор или перегревается, или не греется. Наиболее простое решение проблемы — заменить испорченную деталь.

А — термостат закрыт; В — термостат открыт

Водяной насос

Водяной насос или помпа обеспечивает циркуляцию охлаждающей жидкости по системе. Располагается деталь в блоке цилиндров и приводится в движение при помощи приводного ремня от коленчатого вала. Деталь имеет ресурс в 100 000 км пробега, но в связи с некачественными запасными частями может выходить со строя значительно раньше.

Радиатор и вентилятор

Радиатор и вентилятор системы ОЖ предназначены для обеспечения оптимального охлаждения двигателя. Сам по себе радиатор охлаждается при помощи встречного потока воздуха, но в летний период — этого не хватает, и в работу включается вентилятор.

Радиатор системы охлаждения на ЗМЗ 406 установленный алюминиевый с 3-х рядной системой для обеспечения максимального охлаждения жидкости. Вентилятор приводится в действие при помощи автоматического замыкания цепи с датчиком температуры расположенного на блоке цилиндров.

Если двигатель имеет инжектор, то в цепь работы датчик-вентилятор ещё включается и электронный блок управления двигателем. Датчик температуры охлаждающей жидкости становится причиной многих проблем связанным с работоспособностью мотора.

Патрубки и водяная рубашка

Патрубки отыгрывают роль проводящего и соединяющего звена между разными элементами системы ОЖ. Из-за их неисправности может возникнуть утечка охлаждающей жидкости, и мотор попросту начнёт перегреваться.

По водяной рубашке, в силовом агрегате циркулирует охлаждающая жидкость, где она поглощает тепло и выводит его на радиатор. Из-за пробоя этого элемента моет возникнуть гидроудар.

Связано это с эксплуатацией силового агрегата на воде, при которой возникает коррозия.

Расширительный бачок

Это емкость из пластика, расположенная выше, чем все остальные элементы в системе. Бачок выполняет множество функций, но самое главное – это уровень жидкости. Кроме того, в бачок выдавливается лишняя жидкость.

Пробка расширительного бачка

Несмотря на то что пробка маленькая, роль ее в охлаждающей системе очень большая. Через нее выдавливается давление, а также кипящий тосол в случае перегрева двигателя. Внутри пробки установлен специальный клапан, за счет которого и стравливается лишнее давление.

В пробке имеется два клапана и каждый из них выполняет свою отдельную функцию. Так, выпускной клапан пробки нужен для работы с избыточным давлением, когда двигатель нагрет. Впускной откроется, если давление пониженное (то есть мотор остывает).

Помпа

Насос заставляет охлаждающую жидкость двигаться, или же циркулировать, по системе. Находится помпа в блоке цилиндров, а в действие приводится посредством ремня. Крутящий момент забирается с коленчатого вала двигателя. Ресурс помпы для этих двигателей составляет около 100 тысяч километров. Но по причине некачественных запчастей ресурс может быть значительно меньше.

Помпа чаще всего неразборная, современная, поэтому при выходе насоса из строя следует менять узел в сборе.

Датчик температуры

Это единственная электронная часть системы охлаждения инжекторного двигателя ЗМЗ-406, которая считывает температуру и отдает эту информацию в ЭБУ. Затем блок управления принимает решение о включении вентилятора.

Нужно заметить, что неисправный датчик температуры может принести много проблем. На основании информации с этого элемента также готовится топливная смесь. Также данные о температуре влияют и на другие системы в двигателе.

Принцип действия

Выше уже было рассмотрено, как устроена система охлаждения инжекторного ЗМЗ-406. Но познакомиться подробнее с принципом работы все-таки не будет лишним.

Камеры сгорания окружены рубашкой, по которой проходит тосол, антифриз или вода. Все эти жидкости отбирают тепло и переносят его к радиатору, откуда тепло передается в атмосферу. Жидкость в процессе работы постоянно циркулирует и тем самым поддерживает оптимальную температуру мотора. Тосол, антифриз и вода при работе образуют накипь, которая может серьезно мешать функционированию всей системы в целом.

Вода в принципе не может быть чистой – она включает соли, различные примеси и агрессивные вещества. Когда температура повышается, все это может выпадать в осадок и образуется накипь в системе охлаждения. Антифризы накипи не образуют, но в процессе эксплуатации разлагаются. Продукты разложения не лучшим образом виляют на механизмы.

Варианты замены

Кроме предусмотренного заводской комплектацией калужского датчика 19.3828, можно установить на 406-й двигатель «Волги» ГАЗ-3110 детали других производителей. Автолюбители различают их не по цифрам маркировки, а по цвету пластмассы на клеммном разъеме, поскольку разные заводы используют отличающиеся цвета. Так штатный калужский 19.3828 имеет хвостовик черного цвета. Кроме него встречаются фирменные изделия Bosch, а также:

• РИКОР 40.5226 с розовым хвостовиком, выпускает Арзамасский завод;
• FENOX 19.3828000 белорусского производства (г. Минск);
• LUZAR LS 0306 406-3851010 (Луганский завод авторадиаторов).

Отзывы владельцев на форумах показывают, что качество поставляемых в запчасти деталей крайне нестабильно. Два одинаковых датчика от одного производителя могут при замере демонстрировать совершенно разные характеристики.

Последовательность действий по замене термостата.

Шаг 1 – сливаем охлаждающую жидкость, используя кран на радиаторе или блоке двигателя (сольется достаточно для замены термостата из любого крана).

Шаг 2 – при помощи отвертки ослабляем хомуты (верхний и нижний) и снимаем верхний патрубок с крышки термостата.

Шаг 3 – отцепляем (предварительно запомнив, записав или сфотографировав) все провода идущие к датчикам на корпусе термостата.

Шаг 4 – при помощи шестигранника откручиваем корпус термостата

Шаг 5 – зажимаем его в тисы, и располовиниваем открутив верхнюю крышку ключом на 13

Шаг 6 – отчищаем от старых прокладок крышку корпуса термостата, сам корпус и ГБЦ.

Шаг 7 – меняем термостат на НОВЫЙ, меняем прокладки.

Сборка производиться в обратной последовательности.

Все вы поменяли термостат и сэкономили примерно 700-800 рублей.

Диагностика неисправности

Проверку работоспособности датчика можно провести в два этапа.

Проверка приборами

Проверка выполняется на снятом с мотора датчике с использованием миллиамперметра и вольтметра. Собирается изображенная на рисунке схема:

Датчик опускают в емкость с кипящей водой, затем при заданных величинах температуры (контролируется термометром) делается замер напряжения. Его значения приблизительно должны соответствовать стандартным (температура в градусах Цельсия напряжение в вольтах):

• 100 — 3.73;
• 60 — 3.33;
• 25 — 2.98.

Выбраковывается деталь, если напряжение на ней ниже 2.31 В (соответствует температуре −60°C) или больше 3.98 В (показания для +125°).

По внешним проявлениям без демонтажа

Если при низкой температуре двигатель не заводится — одной из причин может оказаться поломка ДТОЖ. Блок управления не получает информации о том, что мотор переохлажден и не корректирует объем впрыска. Индикатор «Чек» на панели приборов при этом не загорается, так как в самой системе неполадок нет.

Детонация прогретого двигателя — также возможный симптом неисправного датчика температуры. Он же вызовет увеличение оборотов холостого хода.

При наличии измерительного прибора следует проверить коды ошибки ЭСУД: признаками неисправности ДТОЖ будут показания 21 и 22.

Ремонт основных узлов

Ремонт деталей и всей системы охлаждения двигателя можно найти в мануалах по ремонту ЗМЗ 405. Самыми частыми поломками системы становятся — водяной насос и термостат. Замена помпы проводится достаточно просто:

1. Сливаем охлаждающую жидкость.
2. Демонтируется приводной ремень.
3. Откручиваются болты крепления водяного насоса.
4. Демонтируется старая помпа и устанавливается новый насос. Важно не забыть установить прокладку.
5. Устанавливаем ремень на посадочное место.
6. Заливаем ОЖ в систему.

Замена термостата проводится по аналогии с помпой, только сам элемент расположен в корпусе, который состоит из двух элементов. Чтобы поменять необходимо всего лишь слить жидкость и отсоединить патрубок. Затем снимаем крышку и меняем непосредственно термостат.

В последнее время частой неисправностью стали радиаторы, которые пробиваются камешками на трассах, когда достаточно большая скорость. Обычно автомобилисты стараются запаять этот элемент, но не всегда получается.

Важная функция расширительного бачка

Этот элемент представляет собой пластмассовую деталь, которая обычно устанавливается усилителем тормозов. Он соединяется с радиаторными патрубками соответствующими отводками. Здесь же будут специальные метки, которые покажут предельно допустимый максимальный уровень, который должен быть у жидкости для охлаждения.

Система должна быть герметичной. За это отвечают клапаны, расположенные в пробке этого самого бачка. Оба клапана выполняют разные функции. Выпускной следит за избыточным давлением в системе, когда двигатель горячий, а впускной откроется тогда, если есть пониженное давление (обычно это случается, когда двигатель остывает).

Расширительный бачок вмещает обычно около десяти с половиной литров жидкости тосола. Для того чтобы её слить, предусмотрены специальный кран и пробка.

Возможности модернизации

Система охлаждения для змз 406 инжектор предусматривает возможности некоторой доработки и модернизации. Можно провести ряд следующих мероприятий:

1. Принудительно включить вентилятор с одновременной индикацией, подающей напряжение от вентилятора.
2. Заменить разъем для подключения клеммной колодки для вентилятора.
3. Установить газелевскую электропомпу для прокачки сквозь печку.
4. Настроить включение электропомпы автоматом вместе с вентилятором.

Так можно добиться того, что общая температура при работе двигателя змз 406 не будет подниматься выше 95 градусов. Ручное же включение вентилятора (особенно перед предполагаемой пробкой) обеспечит очень огромный запас теплоемкости. Так система охлаждения не будет перегреваться. Очень исключить и замыкание проводки с оплавлением изоляции — это гарантирует подключение самого вентилятора посредством колодки клемм.

Возможности для тюнинга

Различные заводские недоработки ведут к модернизации системы охлаждения ЗМЗ-406 владельцами и водителями. Существуют различные возможности для улучшения системы. Такой тюнинг сделает жизнь гораздо легче.

Так, можно принудительно включать вентилятор радиатора с индикацией. Напряжение подается на электромотор. Здесь же можно менять разъемы подключения колодки вентилятора. Также многие ставят электропомпу, которая прокачивает тосол через печку. Можно сделать так, чтобы электропомпа включалась вместе с вентилятором.

С помощью данных доработок можно получить максимальную температуру двигателя в 97 градусов. Если включать вентилятор вручную, особенно в пробках, то имеется большой запас теплоемкости. Система охлаждения ЗМЗ-406 будет работать исправно, и мотор не перегреется.

Некоторые владельцы считают электровентлиятор ненадежным и уходят от этого решения. Например, можно установить принудительное охлаждение, приводимое в действие от помпы. Надежность выше, чем у электрического аналога. Систему такую применяли за ЗМЗ-402 и на «Газелях». Если нужно модернизировать инжекторную «Газель», то просто устанавливают вентилятор системы охлаждения на карбюраторный ЗМЗ-406. Но понадобится также и помпа.

Лайфхак или как доработать двигатель для замены термостата без снятия его корпуса….

С 1994 года двигатели ЗМЗ выпускаются с идиотским конструктивным дефектом – невозможно поменять термостат без снятия корпуса, так как невозможно выкрутить болт крепления верхней крышки.

Исправляется это при помощи проточки болгаркой стенки ГБЦ и установки болта с меньшей шляпкой , или болта под 6тигранник.

Подробнее про доработку на фото:

с болтом с головкой на 10 открутить не выйдет!

а вот если спилить его шляпку по ширине и высоте…..

вот теперь можно менять без разбора

[spoiler title=»Источники»]

• https://toyota-chr2.ru/servis/dorabotka-zmz-406.html
• https://autodont.ru/cooling-system/sistema-oxlazhdeniya-zmz-406-inzhektor
• https://osensorax.ru/klimat/dtozh-zmz-406
• https://uaz-sura-motors.ru/diagnostika-i-remont/sistema-ohlazhdeniya-402-dvigatelya-2.html
• https://avtodvigateli.com/marki/sistema-oxlazhdeniya-zmz-406.html
• https://SokolYar.ru/diagnostika-i-remont/rabochaya-temperatura-dvigatelya-gazel.html
• https://FB.ru/article/422056/sistema-ohlajdeniya-zmz—printsip-rabotyi
• https://InfoSort.ru/remont-avtomobilya/380-sistema-oxlazhdeniya-zmz-406-princzip-rabotyi-oxlazhdeniya-dvigatelya-na-gazeli-i-volge
• https://avtodvigateli.com/detali/sistema-oxlazhdeniya-gazel-405.html

[/spoiler]