Продукция, выпускаемая на Заволжском моторном заводе, известна всем и даже тем людям, которые очень далеки от автомобилей. Продукция завода – это бензиновые двигатели, которые затем будут установлены на автомобили моделей «Газель» и «Волга». В ЗМЗ-406 впервые применили систему распределенного топливного впрыска. Это дало толчок к совершенствованию других систем. Особое значения в работе имеет система охлаждения ЗМЗ-406. Она не дает мотору разогреваться до критических температур.
Схема системы охлаждения ЗМЗ-406
Она является закрытой, жидкостной и состоит из стандартных узлов и элементов, которые входят в систему охлаждения любого другого двигателя. Система включает в себя термостат, радиатор, патрубки, рубашку охлаждения, помпу и другие элементы.
Также есть и другие детали. Это сливной кран на блоке цилиндров, радиатор отопителя, кран отопителя и электромотор, узел подогрева дросселя, датчики температуры, вентилятор, клапаны термостата.
Термостат
Он в системе охлаждения ЗМЗ-406 играет роль клапана, перенаправляющего охлаждающую жидкость с малого круга на большой. Двигатель рассчитан на работу при температурах от 87 до 103 градусов.
В процессе прогрева двигателя термостат закрыт, что дает возможность быстрее прогреть ДВС до его рабочей температуры. Когда охлаждающая жидкость нагреется до 60 градусов, термостат откроется и жидкость пойдет по большому кругу системы охлаждения через радиатор.
Многие водители автомобилей, оснащенных этими двигателями, считают, что термостат – это слабое звено в схеме системы охлаждения. Часто узел заклинивает и мотор подвергается перегреву либо не греется вовсе. Решением проблемы служит полная замена термостата.
Термостат распределяет потоки охлаждающей жидкости. Он имеет два клапана – байпасный и основной. Схема работы термостата следующая.
Когда мотор не прогрет, то основной клапан еще закрыт. Жидкость движется по малому кругу, который начинается в рубашке охлаждения и ГБЦ, а затем проходит мимо радиатора. При этом тосол будет возвращаться обратно к помпе.
Когда будет достигнута рабочая температура, откроется основной клапан, а байпасный закроется. Когда температура достигнет температуры 94°С, основной клапан откроется полностью. Жидкость будет двигаться по рубашке в блоке. Затем пойдет через основной клапан, а далее в радиатор. Это большой круг системы охлаждения ЗМЗ-406.
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.
Вентилятор и радиатор
Эти элементы в системе охлаждения двигателя ЗМЗ-406 нужны, чтобы обеспечить надежное охлаждение самого мотора. Радиатор при движении автомобиля может охлаждаться от встречного потока воздуха. Но летом жарко и радиатору помогает вентилятор.
Радиатор на данных двигателях алюминиевый, 3-х рядный, чтобы обеспечить максимальное охлаждение тосола или антифриза. Вентилятор на нем включается посредством датчика температуры, который установлен в блоке цилиндров на карбюраторной версии, а на инжекторной имеется датчик в блоке и электронный блок, который также управляет вентилятором.
Датчики температуры – это одна из причин головной боли владельцев автомобилей с ЗМЗ-406.
Патрубки и рубашка охлаждения
Патрубки служат проводящим и соединяющим звеном между разными частями системы охлаждения. По причине изношенных патрубков тосол может уходить из системы и двигатель может перегреваться.
По рубашке охлаждения в блоке циркулирует антифриз, поглощающий тепло. Затем по ней жидкость выводится в радиатор. По причине пробоя рубашки охлаждения может случиться гидроудар. Это очень опасное явление для любого двигателя внутреннего сгорания.
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).
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.
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.
Заключение
Для двигателей ЗМЗ-406 система охлаждения очень важна. Поэтому необходимо знать, как она работает и из чего состоит. Идеально работающая система поможет избежать губительных для мотора перегревов, а владельца обезопасит от больших денежных затрат за капитальный ремонт. Многие знают, как отечественные авто склонны к перегреву. Чтобы этого не допускать, важно следить за исправностью всех составляющих системы, контролировать уровень тосола и вовремя его менять. Тогда проблем с перегревом не будет возникать.
Сдублирую из Газель сообщества, волговодам на заметку!
Буду краток, кто что не поймёт — спрашивайте в комментариях.
Вот система охлаждения ЗМЗ-406, 405 и тд. (у 402 и аналогов почти идентичная)
Основная задача системы: поддерживать его температуру в определенном диапазоне, называемом рабочей температурой. При рабочей температуре мотор работает максимально эффективно и безопасно. Система охлаждения должна помогать двигателю как можно скорее набирать рабочую температуру и как можно стабильней её поддерживать в необходимом диапазоне.
Если предыдущую картинку немного упростить, что бы было более понятен принцип работы, то получаем:
Помпа 12 закачивает ОЖ (охлаждающую жидкость) в блок цилиндров. Оттуда она выходит двумя путями
1) через отопитель салона 3 (отбор происходит в дальней части блока около 4-ого цилиндра) и после поступает опять в помпу через её нижний заборник.
2) Через головку блока в передней части двигателя и через термостат поступает в верхний заборник помпы.
Там же установлен термостат 4, который отправляет поток ОЖ или сразу в помпу (если жидкость холодная) или же через радиатор (если горячая). После радиатора поток поступает опять же в нижний заборник помпы.
Иногда, как и в нашем случае) отбор на отопитель делают не от 4-ого цилиндра в блока. а от торца головки блока (это улучшает циркуляции жидкости в блока). Ведь рабочая температура в двигателе — это как средняя температура по госпиталю, где она существенно ниже, а где то и зашкаливает. (понятие локального перегрева).
При эксплуатации в холодное время года с работающим отопителем данная схема работает как нужно, жидкость циркулирует по блоку, самое удалённое место в блоке охлаждается как за счёт различного диаметра отверстий в прокладке головки блока под проход ОЖ, так и за счёт забора ОЖ в отопитель (забор из Головки предпочтительней) и хорошей циркуляции.
А что происходит летом? Вы или вручную закрываете кран отопителя или же как в соболе это делает электрокран отопителя
И в итоге получаем следующую картину охлаждения. Летом. В самую жарищу…
первый цилиндр охлаждается отлично, второй хуже, третий ещё хуже, а в четвёртом имеем картину локального перегрева. Мало что туда поступает уже нагретая ОЖ, так ещё и циркуляция там минимальна… Из-за этого чаще всего и случаются проблемы с четвёртым цилиндром.
В современных двигателях применяют различные пути борьбы с таким перегревом. При аналогичных системах охлаждения.
1) циркуляция через радиатор продолжается в любое время года, просто отопитель с помощью заслонок направляет воздух мимо своего радиатора. Вариант неплох, с одной стороны и жидкость хоть немного охлаждается. с другой имеем лишне сопротивление для помпы при прокачке жидкости, опять же циркуляция есть. но далек от идеальной
2) кран отопителя закрывает радиатор отопителя и открывает ветвь перепуска жидкости в обход радиатора отопителя
Схематически это выглядит вот так:
Как видно циркуляция жидкости при закрытом кране отопителя даже улучшается (нет сопротивления радиатора отопителя для хода жидкости), а прогрев двигателя до рабочей температуры при схеме будет происходить гораздо быстрее.
Учтите что при открытом отопителе (зимой) ветвь перепуска должна быть закрыта, по избежании уменьшения прохода ОЖ через радиатор отопителя
Небольшой минус — радиатор, вентилятор радиатора и термостат должны работать исправно, причём радиатор и вентилятор — желателен запас по теплоотводу (помпа смешивает охлаждённую ОЖ после радиатора с перегретой идущей от четвёртого цилиндра). поэтому тут нужно или перестраховаться (радиатор должен быть как минимум отмыт, а электровентилятор желательно продублировать), как максимум в ветвь перепуска можно поставить второй небольшой радиатор (это для маньяков)
На Соболе я реализовал вторую схему, организовав ветвь перепуска (в неё же врезал электрообогреватель 220В на зиму). Зимой эта ветвь прогревает двигатель перед запуском, летом — охлаждает
а вопрос теплоотдачи решил промывкой радиатора (он тут в итоге был оставлен тем что и был на машине, а был он судя по всему новым) плюс к штатной электромуфте расположенной на помпе добавил электовентилятор БОШ от донорской волги (потребовало переноса радиатора вперёд на несколько сантиметров и изготовления кронштейнов под электровентилятор). Причём электовентилятор запитал от "мозгов" (ЭБУ) двигателя с программируемой через бортовой компьютер температурой включения от датчика температуры ЭБУ, а электромуфту подключил к штатному датчику установленному в радиатор (с порогом включения 94-99 градусов). Дополнительно водителю вывел 2 кнопки принудительного включения обоих вентиляторов, со световой индикацией работы.
Про реализацию этой теории на практике. "в железе", будет в следующем бортовике сами знаете в каком бортжурнале)
Система охлаждения на Газель с двигателем ЗМЗ-402, ЗМЗ-405, ЗМЗ-406 и УМЗ-4215 жидкостная, закрытого типа, с принудительной циркуляцией. Насос обеспечивает постоянный поток жидкости через рубашку охлаждения блока и головки блока цилиндров. После чего жидкость проходит через термостат и радиатор, отдавая тепло окружающему воздуху.
Система охлаждения на Газель с двигателем ЗМЗ-402, ЗМЗ-405, ЗМЗ-406 и УМЗ-4215, устройство, схема, принцип работы, особенности системы охлаждения двигателя ЗМЗ-405.
Рубашка охлаждения, насос, термостат и радиатор образуют большой круг циркуляции. В систему охлаждения включены радиатор отопителя кабины, радиатор дополнительного отопителя (для фургонов с двумя рядами сидений и автобусов), и электронасос, установленный на отводящем шланге системы отопления. Для автомобилей Газель с двумя рядами сидений и автобусов. Количество жидкости, проходящей через радиатор отопителя не зависит от термостата и регулируется только краном отопителя.
Схема системы охлаждения двигателей ЗМЗ-402 и УМЗ-4215 на автомобилях Газель.
Схема системы охлаждения двигателей ЗМЗ-402 на автомобилях Газель.
Схемка системы охлаждения двигателей ЗМЗ-406 на автомобилях Газель.
Схема системы охлаждения двигателей ЗМЗ-406 и ЗМЗ-405 на автомобилях Газель.
Система охлаждения двигателя ЗМЗ-406 на автомобилях Газель в основном аналогична системе охлаждения двигателя ЗМЗ-402. Но имеет отличия заключающиеся в том, что предусмотрен подогрев впускного трубопровода.
Кроме того, на корпусе термостата дополнительно установлены датчик температурного состояния двигателя и датчик аварийной температуры охлаждающей жидкости. На двигателе ЗМЗ-406 с левой стороны, а на двигателях УМЗ-4215 и ЗМЗ-402 с правой, расположен кран для слива охлаждающей жидкости из блока цилиндров.
Насос охлаждающей жидкости системы охлаждения на Газель с двигателем ЗМЗ-402, ЗМЗ-406 и УМЗ-4215.
Центробежного типа. Размещен в передней части блока цилиндров с приводом от шкива коленчатого вала поликлиновым ремнем для ЗМЗ-406 или клиновым ремнем для ЗМЗ-402 и УМЗ-4215. Перераспределением потоков жидкости управляет термостат, с двумя клапанами: основным и байпасным. На холодном двигателе основной клапан закрыт, и вся жидкость циркулирует по малому кругу. Возвращаясь сразу в рубашку охлаждения минуя радиатор. Это ускоряет прогрев холодного двигателя.
При температуре 80–84 градуса для двигателя ЗМЗ-406 и 78–82 градуса для ЗМЗ-402 и УМЗ-4215, основной клапан начинает открываться, пропуская часть жидкости по большому кругу, а байпасный — закрывается. При температуре 94 градуса основной клапан открывается полностью, а байпасный закрывается. И вся жидкость циркулирует через радиатор
двигателя.
Вентилятор системы охлаждения на Газель с двигателем ЗМЗ-402, ЗМЗ-406 и УМЗ-4215.
С шестилопастной пластмассовой крыльчаткой. Приводится во вращение от коленчатого вала клиновым или поликлиновым (у ЗМЗ-406) ремнем. Ось вентилятора у ЗМЗ-402 вращается в двух подшипниках. У двигателей УМЗ-4215 вентилятор имеет подшипник, такой же, как и у насоса.
Подшипники установлены в специальном кронштейне, закрепленном на крышке распределительных шестерен тремя шпильками. У ЗМЗ-406 крыльчатка вентилятора установлена на шкиве насоса охлаждающей жидкости. Привод вентилятора двигателя УМЗ имеет натяжной шкив на отдельном кронштейне.
Номинальные размеры и посадки сопрягаемых деталей привода вентилятора системы охлаждения на Газель с двигателем ЗМЗ-4025 и ЗМЗ-4026.
Радиатор системы охлаждения на Газель с двигателем ЗМЗ-402, ЗМЗ-406 и УМЗ-4215.
Трубчато-ленточный, с боковыми пластмассовыми бачками. Бачки соединены с остовом радиатора через резиновую уплотнительную прокладку путем обжимки опорной пластины по фланцу бачков. На бачках и верхней пластине остова радиатора имеются кронштейны для крепления радиатора к кузову. На левом по ходу автомобиля бачке в нижней части имеется пробка или кран для слива охлаждающей жидкости.
Расширительный бачок системы охлаждения на Газель с двигателем ЗМЗ-402, ЗМЗ-406 и УМЗ-4215.
Пластмассовый, соединен шлангом с патрубком нижнего бачка радиатора, трубкой с патрубком термостата и с левым бачком радиатора. На бачке имеется метка MIN, показывающая нижний допустимый уровень охлаждающей жидкости в бачке. Расширительный бачок закрыт резьбовой пробкой.
Герметичность системы обеспечивается клапаном в пробке расширительного бачка. Он поддерживает избыточное давление в системе на горячем двигателе. За счет этого температура кипения жидкости повышается до 115 градусов и уменьшаются ее потери на испарение. Клапан открывается при понижении давления в системе (на остывающем двигателе).
Особенности системы охлаждения на Газель с двигателем ЗМЗ-405.
Системы охлаждения двигателей семейства ЗМЗ-402 и семейств ЗМЗ-406 и ЗМЗ-405 сконструированы по одной схеме и различаются только размерами и формой соединительных шлангов. А также конструкцией термостата, водяного насоса и ремня привода водяного насоса.
Система охлаждения двигателей ЗМЗ-406 и ЗМЗ-405 дополнительно отличается жидкостным подогревом впускной трубы. Для создания которого в систему введены еще два соединительных трубопровода. Кроме того, в корпусе термостата, помимо датчика указателя температуры охлаждающей жидкости, установлен датчик сигнальной лампы перегрева охлаждающей жидкости.
Системы охлаждения двигателей семейств ЗМЗ-406 и ЗМЗ-405 практически идентичны, отличаются лишь конструктивными изменениями некоторых узлов:
— В шланге отвода охлаждающей жидкости от радиатора отопителя установлен дополнительный тройник с резьбовой пробкой для удаления воздуха из системы.
— На части автомобилей Газель установлен вентилятор радиатора системы охлаждения двигателя с электромагнитной муфтой включения.
