ЗМЗ-514 (дизель): технические характеристики

Кривошипно-шатунный узел

Отзывы о дизеле ЗМЗ-514 указывают на то, что блок цилиндров сделан из специального чугуна в виде монолитной конструкции. Картерная часть опущена ниже оси коленчатого вала. Для хладагента предусмотрены проточные гнезда между цилиндрами. Снизу находится пять опор коренных подшипников. В картере предусмотрены форсунки для масляного охлаждения поршней.

Головка цилиндров выполнена из алюминиевого сплава путем отлива. Вверху ГБЦ имеется соответствующий механизм, состоящий из приводных рычагов, распределительных валов, гидравлических опор, клапанов впуска и выпуска. Также в указанной части находятся фланцы для подключения впускной трубы и коллектора, термостат, крышка, свечи накаливания, элементы охлаждения и смазки.

История создания двигателя

История дизельного двигателя на ЗМЗ началась с 1978-го года, когда завод ГАЗ выдал ЗМЗ задание на проектирование нового семейства моторов Э403.10 для перспективной «Волги». В программе был и 2,3-литровый турбодизель с чугунным блоком цилиндров. Расчетная мощность — 80–90 л. с. Но до дизеля тогда дело не дошло.

Дизельный двигатель на базе ЗМЗ 402.10. В 1982 — 1984 гг. были проведены работы по созданию дизельного двигателя для легкового автомобиля «Волга» с рабочим объемом 2.45 дм3, максимальной мощностью 50 кВт (68 л.с) при частоте вращения коленчатого вала 4500 мин-1 с минимальным удельным расходом 251.6 г/кВт-ч (185 г/л.с-ч). Двигатель проектировался с алюминиевым блоком цилиндров, отливаемым в кокиль. Для получения «мягкого» рабочего процесса использовался вихрекамерный процесс сгорания; для обеспечения надежности цилиндро-поршневой группы применялись анкерные шпильки, стягивающие головку цилиндров, блок цилиндров и опоры коленчатого вала в единый пакет. Поршень — из алюминиевого сплава со спецмикрорельефом и бочкообразным профилем юбки. Степень сжатия двигателя — 20.5, привод топливного насоса — от шестерни распределительного вала. В конструкции двигателя предусматривалось струйное охлаждение поршней, сигнализатор засоренности масляного фильтра, свеча предпускового подогрева. Опытный образец двигателя прошел лабораторно-дорожные испытания, в том числе и на автополигоне НАМИ в составе легкового автомобиля ГАЗ-24 «Волга». Однако, в связи с принятым в то время Министерством автомобильной промышленности решением о переориентации Ульяновского моторного завода на организацию производства малолитражных дизелей с одновременным освоением дизельной топливной аппаратуры дальнейшие работы на ЗМЗ были прекращены.

Дизельный двигатель на базе ЗМЗ 406.10. В 1992-м году завод освоил новый бензиновый двигатель ЗМЗ-406.10. Одновременно с постановкой на ковейер бензиновых моторов начали создавать на их базе турбодизель.

Исходя из предварительных проработок и стремления иметь максимальную унификацию с базовым двигателем ЗМЗ-406.10, было решено уменьшить диаметр цилиндра до 86 мм. Это достигалось установкой сухой тонкостенной гильзы в чугунный моноблок; при этом удавалось сохранить размеры коренных и шатунных подшипников базового двигателя и соответственно иметь почти полную унификацию по обработке блока цилиндров и коленчатого вала. Предусматривалось применение турбонаддува и охлаждение наддувочного воздуха

В ноябре 1995-го года изготовлен и собран первый образец 105-сильного дизельного двигателя 406Д.10

Опытный образец дизельного двигателя ЗМЗ-406Д.10 в Экспериментальном цехе. Декабрь 1995г.:

При проектировании были приняты следующие показатели двигателя:

УАЗ Хантер двигатель бензин, дизельный двигатель UAZ Hanter технические характеристики

УАЗ Хантер двигатель, которого вы видите на фото в нашей статье, устанавливается от модели Патриот. Что бензиновый, что дизельный моторы у UAZ Hanter точно такие же, как и у Patriot. Бензиновый объемом 2.7 литра выдает 128 л.с., дизель объемом 2.3 литра выдает чуть меньше, всего 114 лошадей, однако по крутящему моменту дизель не досягаем. Сегодня подробно расскажем об устройстве и характеристиках двигателей УАЗ Хантер.

Бензиновый двигатель УАЗ Хантер ЗМЗ-409, это 4-цилиндровый, 16-клапнный, рядный, с комплексной микропроцессорной системой управления впрыском топлива. Инжекторный впрыск топлива осуществляется во впускную трубу. Система зажигания с катушками, которые подают ток на свечи вкручиваемые вертикально по центру камер сгорания. В крышке ГБЦ для этого есть даже специальные колодцы. Микропроцессорная система с электронным блоком управления двигателем, автоматически осуществляет управление углом опережения зажигания.

Блок цилиндра силового агрегата UAZ Hanter отлит из чугуна, головка блока цилиндров алюминиевая, с двумя распредвалами и гидрокомпенсаторами клапанов. Привод ГРМ цепной. При этом, цепное устройство газораспределительного механизма двигателя Хантера весьма сложное, поскольку состоит из двух цепей, соединенных через промежуточный вал. Плюс имеются два гидронатяжителя цепи со звездочками. Вся эта конструкция является слабым местом всего двигателя, поскольку недостаточное натяжение, поломка гидронатяжителя, ведет к повышенной шумности работы двигателя УАЗ. Кроме того, часто из строя выходят гидрокомпенсаторы, что ведет к стуку в клапанном механизме.

Далее подробные технические характеристики бензинового мотора УАЗ Hanter ЗМЗ-40905.

Двигатель УАЗ Хантер 2.7 бензин (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 – 130 км/ч
Разгон до 100 км/ч – н/д
Расход топлива по городу – н/д
В смешанном цикле – 13.2 литра
Расход топлива по трассе – н/д

Естественно объективных данных о расходе топлива бензинового Хантера в городских условиях производитель не называет. Причина понятна, довольно большой расход топлива может спугнуть покупателей. Хотите сэкономить на топливе, тогда покупайте UAZ Hanter с дизелем, о котором мы поговорим далее.

Дизель УАЗ Хантер собирают на том же Заволжском моторном заводе. Рядный 4-цилиндровый, 16-клапанный силовой агрегат с двумя распредвалами. Привод ГРМ цепной, с гидронатяжителями. В клапанном механизме имеются гидрокомпенсаторы. Блок цилиндров чугунный, головка блока алюминиевая, имеется турбокомпрессор. Дизельный двигатель ЗМЗ-51432.10 CRS с системой топливоподачи Common Rail имеет электронно-управляемую систему топливоподачи “BOSCH” с максимальным давлением впрыска 1450 бар. Для привода ТНВД (топливнй насос высокого давления), водяного насоса и генератора используется поликлиновой ремень с механизмом автоматического натяжения.

Дизельный мотор UAZ Hanter, с непосредственным впрыском топлива, турбонаддувом и охлаждением наддувочного воздуха соответствует экологическому классу Евро-4. Данный двигатель отличается хорошим крутящим моментом, что незаменимо для бездорожья, плюс вполне умеренный расход топлива. Ниже подробные характеристики дизельного движка Хантер.

Двигатель 2.3 дизель (114 л.с.) характеристики, расход топлива

Рабочий объем – 2235 см3
Количество цилиндров – 4
Количество клапанов – 16
Диаметр цилиндра – 87 мм
Ход поршня – 94 мм
Мощность л.с./кВт – 113.5/83.5 при 3500 оборотах в минуту
Крутящий момент – 270 Нм при 1300-2800 оборотах в минуту
Степень сжатия – 19
Тип ГРМ/привод ГРМ – DOHC/цепь
Марка топлива – дизель
Экологический класс – Евро-4
Максимальная скорость – 120 км/ч
Разгон до 100 км/ч – н/д
Расход топлива по городу – н/д
В смешанном цикле – 10.6 литра
Расход топлива по трассе – н/д

У дизельного агрегата Хантер, как и у бензинового собрата, при такой же конструкции, как и моторов Патриота показатели расхода топлива выше, а вот максимальная скорость ниже. Это можно объяснить конструктивными особенностями самого UAZ Hanter.

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.

Газораспределительный механизм (ГРМ)

Привод распределительных валов – цепной, двухступенчатый. Привод включает в себя: звездочку 1 коленчатого вала (23 зуба), ведомую 6 (38 зубьев) и ведущую 8 (19 зубьев) звездочки промежуточного вала, звездочки 11 распределительных валов (23 зуба), две цепи 7 и 9 (72 звена — нижняя и 82 звена — верхняя), гидронатяжители 5, рычаги натяжных устройств 4 со звездочками, успокоители цепей 2 и 16. Цепи привода втулочные, двухрядные, с шагом 9,525 мм. Диаметр втулок цепей 6,35 мм. Натяжение цепи каждой ступени осуществляется гидронатяжителями, размещенными: для нижней цепи – в крышке цепи, для верхней – в головке цилиндров, и закрытыми крышками. Ведущая звездочка промежуточного вала – стальная, для увеличения твердости и износостойкости зубья термообработаны. Звездочки коленчатого вала, распределительных валов и ведомая промежуточного вала изготовлены из высокопрочного чугуна. Рычаги натяжных устройств установлены на консольных осях, ввернутых: нижняя – в передний торец блока цилиндров, верхняя – в опору, закрепленную на переднем торце блока цилиндров.

Общий вид привода газораспределительного механизма (распределительных валов) 1 – опора рычага натяжного устрой; 2 – вал промежуточный; 3 – выпускной клапан; 4 – впускной клапан; 5 – втулка направляющая клапана; 6 – гидроопора; 7 – рычаг привода клапана; 8 – пружина клапана; 9 – распределительный вал впускных клапанов; 10 — распределительный вал выпускных клапанов; 11 – шкив-демпфер коленчатого вала.

Привод распределительных валов: 1 – звездочка коленчатого вала (23 зуба); 2 – успокоитель цепи нижний; 3 – датчик положения коленчатого вала; 4 – натяжное устройство; 5 – гидронатяжитель; 6 – звездочка промежуточного вала ведомая (38 зубьев); 7 – цепь нижняя (72 звена); 8 – звездочка промежуточного вала ведущая (19 зубьев); 9 – цепь верхняя (82 звена); 10 – отметчик датчика фазы; 11 – звездочка распределительного вала (23 зуба); 12 – датчик фазы; 13 – штифт-фиксатор распределительных валов; 14 – болт стяжной крепления звездочки распределительного вала выпускных клапанов; 15 – фланец упорный распределительного вала; 16 – успокоитель цепи средний; 17 – звездочка привода вакуумного насоса; 18 – штифт-фиксатор коленчатого вала; 19 – ротор датчика положения коленчатого вала; 20 – маховик; 21 – вал коленчатый; 22 – шпонка сегментная (6×10); 23 – паз (отверстие) в маховике под штифт-фиксатор коленчатого вала. Рабочие ветви цепей проходят через успокоители 2 и 16, изготовленные из полимерного материала и закрепленные двумя болтами каждый: нижний – на переднем торце блока цилиндров, средний – на переднем торце головки цилиндров. Привод обеспечивает частоту вращения распределительных валов с частотой в два раза меньше частоты вращения коленчатого вала.

Поршни и вкладыши

Поршни сделаны из особого алюминиевого сплава, с отсеком сгорания, который сооружен в головке. Бочкообразная юбка оснащена антифрикционным напылением. На каждом элементе имеется пара компрессионных колец и один маслосъемный аналог.

Стальной шатун изготовлен способом ковки, его крышка обрабатывается в сборе, поэтому не допускается замена их между собой. Заслонка крепится на болтах, в головку поршня запрессована втулка из смеси стали и бронзы. Коленвал — стальной кованый, имеет пять опор и восемь противовесов. От износа шейки защищены газовым азотированием или ТВЧ-закалкой.

Вкладыши подшипников изготовлены из сплава стали и алюминия, на верхних элементах предусмотрены каналы и отверстия, нижние аналоги — гладкие, без всяких выемок. На фланце коленвала сзади прикреплен маховик восемью болтами.

История создания

Как подтверждают отзывы, дизель ЗМЗ-514 начал разрабатываться в начале 80-х годов прошлого столетия. Конструкторы создавали новый мотор на базе стандартного карбюраторного аналога для «Волги». Опытный экземпляр сконструировали в 1984 году, после чего он прошел техническое и полевое тестирование. Указанная модификация получила объем 2,4 литра, уровень компрессии составил 20,5 единиц.

В конструкцию вошел алюминиевый блок цилиндров, поршни из соответствующего сплава со специальным рельефом, бочкообразные юбки, индикатор загрязненности маслофильтра, свеча предварительного нагрева, струйное охлаждение поршневой группы. В широкую серию указанная модель не пошла.

Уже в начале 90-х конструкторы Заволжского комбината вернулись к разработке дизельного мотора нового поколения. Основная задача, поставленная перед инженерами — создание не просто мотора на базе карбюраторного аналога, а изготовление агрегата, максимально унифицированного с базовым прототипом.

Как едет?

Еще до выхода на рынок дизельной версии отзывы автомобилистов отмечали слабые эксплуатационные характеристики бензиновых моторов. Причем всех, даже трёхлитрового. Машине явно не хватало мощности, приходилось крутить его до четырех-пяти тысяч. Как ведет себя на дороге автомобиль с агрегатом ЗМЗ-51432? «Патриот» отличается более резвой динамикой разгона. Крутящий момент доступен практически с низов, а на верхах – подхватывает турбина. Максимальный момент доступен в диапазоне двух тысяч оборотов. Если нажать педаль акселератора на этом моменте, можно ощутить резкий подхват. Однако после 80 тяга пропадает. Машина очень медленно разгоняется в диапазоне 80-100. Кстати, максимальная скорость машины составляет 135 километров в час.

Правда, это совсем не комфортная для «Патриота» скорость. Во-первых, машина ее очень трудно набирает. Во-вторых, жесткий пластик в салоне дает о себе знать. Плюс ко всему – характерный рокот дизеля, который сложно убрать даже несколькими слоями шумоизоляции. Отзывы владельцев говорят, что машине явно не хватает шестой передачи. На 90 километрах в час двигатель уже набирает 3 тысячи оборотов (а для дизеля это красная черта). Кстати, коробка передач здесь используется от бензинового мотора (не самое технологичное решение). Поэтому не исключено, что УАЗик будет дорабатываться и далее.