Что значит нижнеклапанный двигатель

Расставание с М-кой

Как ни печально в этом признаться, расстался я со своей М-кой.
Начиналось всё 3 года назад, друг продавал гараж и предложил забрать барахло всякое из него (гаечные ключи, шинный насос и.т.д.). Я увидал в углу старый мотоцикл и забрал его.

Разобрал до винтика, отпескоструил все детали. Загрунтовал, покрасил в чёрный цвет. Разобрал также двигатель и коробку, заменил сальники, какие удалось найти. Собрал всё в кучу. Сделал пару пробных поездок, и решил, что пора заняться документами.

Документы были на отца того самого друга, отец уже умер. Оформили наследство на его мать, затем оформили на меня договор купли-продажи – и вот я обладатель ретро-мотоцикла с новыми документами!Когда ездил на нём по городу, люди останавливали и начинали расспрашивать – что за мотоцикл, откуда и.т.д., некоторые просто поднимали большой палец, проезжая мимо – приятно, чёрт возьми, что есть ещё ценители Настоящих Железных Мотоциклов! Звук выхлопа был ОООЧЕНЬ приятный, мягкий и низкий, достаточно мощный, без резких металлических щелчков, несмотря на то, что ракетки из глушителей были вынуты. Вот что значит глушители из 3мм нержавейки + нижнеклапанный мотор!
Поднимать 220кг веса на центральную подножку было нелегко, поэтому приколхозил боковую подножку. Ну и погрешил против стиля – поставил пластиковые зеркала от китайского скутера, потому что ездить по городу без поворотников и стоп-сигнала и так напряжно, а когда вместо зеркала стоит дамская пудренница – вообще жесть.

Пару раз сгонял в соседний город на пивзавод за свежим за пивом, и до того осмелел, что решил посетить байк-слёт «Сухой асфальт» в Белорецке (400км в один конец). Выехал в прекрасном настроении, через каждые 30-40 км останавливался что-нибудь отремонтировать по мелочи ( ну эта тема на оппозите бесконечна, углубляться не буду). Отъехав 120 км от дома, услышал неприятный металлический звон из двигателя, который утихал только при выжатом сцеплении. Сначала подумал, что начали отворачиваться винты, которые крепят корзину к маховику. Принял решение потихоньку вернуться своим ходом. Звон нарастал, настроение падало. Проехал всего километров 30, и М-ка встала – двигатель работает, передача включена, мотоцикл стоит. Окинул окрестности орлиным взором, метрах в трёхстах увидел заправку. Затолкал мот на заправку, договорился с персоналом, чтобы оставить на ночь под камерой видеонаблюдения. Домой вернулся автостопом. Поутру поехал на своей «Калине» с прицепом выручать старичка. Взял пару старых поролоновых матрасов от дивана. На заправке охранники сменились, один пожилой дедок сказал, что мог бы за ночь мотоцикл отремонтировать – мол, крупный спец по Днепрам и Уралам. Я поблагодарил и вежливо отказался. Слил из бака бензин. Эти же охранники помогли мне взвалить тушку на прицеп, уложили старичка на матрасы, и мы с ним комфортно вернулись домой. Пожалуй, это был наилучший способ передвижения для старого мота! 
Вскрытие показало – отвернулся болт крепления маховика к коленвалу, разбило шпонку. В общем, всё это последствия моей собственной криворукости. Вернее, руки-то у меня прямые, но растут из задницы. В общем, коленвал и маховик – под замену. МЛЯ. Начало сезона, душа горит, хочется ездить. Приварил маховик сваркой, хоть сезон докатать, а пока решил искать донора. Попутно опустил переднее крыло – ну не нравилось мне, что оно задрано, как на кроссаче.
Донор нашёлся – гнилой К750, давно живший у другого товарища на улице. Первым делом переставил с него фару с козырьком – она оказалась на удивление свежей в сравнении со всеми остальными деталями мотоцикла. (Моя родная фара имела весьма печальный хромированный ободок).
Проехал на приваренном маховике всего километров 100 – опять резкий металлический звон из двигателя и отказ заводиться. Слава Богу, недалеко от гаража – полтора километра толкал до дому, поминая великую Ирбитскую мать. У меня просто опустились руки, я уже за два года наигрался в грязные железки, и мне хотелось просто ЕЗДИТЬ!
Не стал даже вскрывать, дал в интернете объявление о продаже неисправного мотоцикла, попросил 40 тыс. без торга. На третий день приехал на Крузаке с прицепом здоровенный дядька, как выяснилось из разговора – бывший десантник. Забрал, не торгуясь. Надеюсь, моему старичку повезёт с новым хозяином больше, чем со мной. Кстати, ему уже купили нулёвый двигатель от касика, нашли на этом же форуме. Ещё в планах у нового хозяина купить новодельные глушители и вообще привести аппарат в первозданный вид. Коляску он тоже забрал, сказал, что будет на день ВДВ выезжать с флагом. Обещал фото прислать, когда всё восстановит.
Вот в таком виде мотоцикл меня и покинул:

А у меня осталось большое масляное пятно на полу в гараже и какая-то пустота в душе. Хотя умом и понимаю, что два мотоцикла для меня было бы непозволительной роскошью.

Сделано в России. Обзор некоторых моделей техники российского производства с двигателями Briggs&Stratton

По материалам www.master-forum.ru : Официального сайта журналов «Инструменты», «GardenTools» и «Всё для стройки и ремонта» серии «Потребитель»

В настоящее время практически всё производство малой бензотехники массового спроса сосредоточено в Китае, и это факт. Однако с более мощными и технически сложными изделиями наблюдается другая картина. Их очень многие производители предпочитают выпускать в своих странах, поближе к потребителю. Или если не выпускать целиком, то хотя бы организовывать у себя сборку техники из отдельных компонентов. Это общемировая тенденция, Россия здесь не исключение.

Причин такой «политики производства» довольно много. Вот лишь две из них.

• Во-первых, разумеется, экономический фактор: сложная и габаритная техника — это не очень большой объём производства, зато увеличенные затраты на доставку и более высокие требования к качеству, а значит — более высокая цена.
• Во-вторых, «политический». «Масс-сектор» проще и дешевле делать за рубежом, но если убрать производство внутри страны — это означает ещё и сокращение рабочих мест, а в итоге снижение платёжеспособного спроса. Да и ставить себя в зависимость от внешних поставок опасно: если они вдруг прекратятся по любой причине — организовать импортозамещение проще на действующих производствах.

Чтобы «прийти к балансу», используют таможенные рычаги, то есть увеличенные пошлины. И тут снова в действие вступает экономика: «дорогую» технику, оказывается, выгодно делать у себя — следовательно, отказываться от её производства нет резона.

Это не значит, что абсолютно все детали и узлы техники должны быть исключительно собственного производства. Такого практически не бывает (разве что в Китае). Здесь свой «баланс»: какие-то детали проще выпускать у себя, какие-то удобнее заказывать на стороне. Применительно к моторной технике заказывать удобнее в первую очередь сами моторы.

Мы подготовили описания моделей техники российского производства, оснащённых двигателями от компании «Бриггс энд Стрэттон» (Briggs&Stratton), которая является «локомотивом» отрасли с 1908 года. Читайте наш обзор и отзывы по следующим ссылкам:

• мотоблок «Мобил К» МКМ-3 Про(ГК «Мобил К», г. Гагарин Смоленской области),
• мотоблок «Нева» МБ2 МультиАгро — B&S (Vanguard 6,5) Pro(ЗАО «Красный Октябрь-Нева», г. Санкт-Петербург),
• мотоблок «Угра» НМБ-1 Н5(ОАО «Калужский Двигатель», «КАДВИ», г. Калуга),
• мотокультиватор «Тарпан» ТМЗ-МК-03 B&S(ООО «Туламаш-Тарпан», г. Тула),
• мотобуксировщик SnowDog Standard B13MER-WR(ООО «Калининградский мотозавод», Baltmotors, г. Калининград).

Само собой, в данном обзоре представлены далеко не все российские производители, а весьма крупные и известные в нашей стране. Большинство из них занимается выпуском мотоблоков — это достаточно сложная и дорогая техника, рассчитанная на длительный срок службы. К тому же мотоблоки у нас «на селе» многие годы являются одним из самых популярных видов техники — и как сельскохозяйственные машины, и просто как грузовое транспортное средство. Многие модели мотоблоков выпускаются десятилетиями, лишь незначительно модернизируясь со временем. В подборку включены и другие виды техники отечественного производства — культиватор и мотобуксировщик.

Предмет особой гордости Briggs&Stratton — двигатели Vanguard

Стоит заметить, что двигатель — это отдельная сборочная единица и на отечественную продукцию ставятся моторы разных марок. От класса двигателя зависит позиционирование техники в линейке. Недорогие китайские моторы идут на технику бытового назначения, двигатели Briggs&Stratton — на профессиональные и «топовые» модели (причём независимо от позиционирования мотора самой компанией Briggs&Stratton).

Здесь уместно сделать небольшой экскурс по ассортименту Briggs&Stratton.

Двигатели Briggs&Stratton
с вертикальным расположением вала

Наиболее массовые серии Briggs&Stratton — это двигатели небольшой мощности с вертикальным расположением вала, так называемые газонокосилочные (в основном ими оснащают газонокосилки, реже — другие виды техники, в нашей подборке такой мотор установлен на мотокультиваторе).

В этой категории у Briggs&Stratton конкурентов просто нет. Двигатели небольшой мощности применяют обычно для «бытовых» серий техники, отсюда и их особенности — сравнительная простота и невысокая цена. Значение наработки на отказ — от 500 моточасов, при работе той же газонокосилки это значит не менее 10 лет при её использовании в «бытовом» режиме.

В последнее время эта линейка обновлена — ранее в ней были в основном представлены нижнеклапанные двигатели, сейчас она в основном включает в себя моторы с верхним расположением клапанов (OHV). Характерные особенности современных двигателей Briggs&Stratton этой линейки: простота запуска (технология электрозапуска InStart, технология ReadyStart), автоматическое управление воздушной заслонкой, сниженный уровень выброса вредных веществ.

С возрастанием мощности в линейке появляются и другие особенности, например чугунная вставка в гильзу цилиндра для увеличения ресурса, «тихие» глушители и множество различных «фирменных» разработок. В этой же линейке, в частности, есть двигатели с прямым приводом клапанов (DOV).

Более мощные «вертикальные» двигатели с верхним расположением клапанов применяют на самоходной технике вроде газонокосилочных тракторов. Эти моторы обозначаются «Series 3 — Series 8», снабжены чугунной гильзой цилиндра и системой снижения вибрации (AVS). В этой группе к названию мотора добавляются обозначения Powerbuilt, Intek, Professional или Commercial. У каждой серии свой комплекс особенностей, перечислять их можно долго, но стоит отметить общую тенденцию — чем мощнее двигатель, тем он сложнее и тем выше его ресурс. Тенденция вполне объяснима: обычную газонокосилку после износа двигателя проще даже не чинить, а сменить целиком, на мини-тракторе это нерационально — при длительной эксплуатации дешевле обойдётся при необходимости отремонтировать или, если ресурс выработан, поменять только двигатель.

Двигатели Briggs&Stratton
с горизонтальным расположением вала

Вторая обширная категория двигателей Briggs&Stratton — моторы с горизонтальным расположением вала. Такие ставят на садовые машины вроде большинства видов культиваторов и мотоблоков, на силовую технику — генераторы и компрессоры и множество иных видов оборудования.

Все модели — «верхнеклапанные» (OHV). Многие из них можно дооснастить системой электрозапуска, есть серия со встроенным альтернатором для питания «бортовой сети» техники. Отдельная серия — «снежные» двигатели Snow Series для снегоотбрасывателей, снегоходов и иной «зимней» техники.

Надо отметить, что «горизонтальные» двигатели очень популярны в мире, преимущественно их выпускают китайские производители. Но качество и ресурс «китайцев» обычно не стоит и сравнивать с «фирменными», от компаний «с именем».

Двигатели Briggs&Stratton промышленного назначения

И наконец, отдельная группа Briggs&Stratton — моторы Vanguard промышленного назначения (по определению самой компании — commercial engines). Дословно этот термин переводится как «коммерческие двигатели»: имеется в виду их предназначение для конечных устройств, участвующих в коммерческой деятельности. А это значит, что при их разработке нет никаких компромиссов с целью «специализации» или снижения цены.

«Коммерческие» двигатели обязаны работать в любых условиях, при любой температуре, при повышенных и неравномерных нагрузках, быть простыми в обслуживании, эксплуатации и ремонте и при этом иметь чрезвычайно высокий ресурс — работать при необходимости хоть по многу суток подряд с перерывами только на техническое обслуживание.

О соответствии Vanguard этим требованиям говорит простой факт — 3 года гарантии компании на них даже при коммерческом использовании.

В эту группу входят моторы мощностью от 5,5 до 37 л. с. с горизонтальным и вертикальным расположением коленвала.

Штаб-квартира компании Briggs&Stratton — крупнейшего мирового производителя двигателей внутреннего сгорания с воздушным охлаждением, работающих на бензине и применяемых прежде всего на садовой технике и силовом оборудовании

Четыре клапана на цилиндр

Еще недавно многоклапанные двигатели ставили только на гоночные автомобили, а сегодня существует не меньше сотни коммерческих моделей и модификаций, где использовано такое техническое решение. Что это, дань моде, очередной ход в конкурентной борьбе или действительно полезное усовершенствование? Об этом рассказывает инженер А. ФОМИН.

Когда нижнеклапанные двигатели ушли в прошлое, клапаны перекочевали наверх в головку блока, и с тех пор их расположение не менялось. Чтобы избежать длинных толкателей, которые ограничивали возможность форсирования двигателя по оборотам (такая конструкция — инерционная и нежесткая), распределительный вал перенесли в головку блока, чем и закончилась трансформация. Потом росли только степень сжатия и обороты. Но если «оборотистый» двигатель и годится для гонок (правда, не для всех), то для повседневной эксплуатации он не подходит: высоки требования к материалам, из которых сделаны детали, топливу и маслам, велики токсичность выхлопа и эксплуатационные расходы. Пришлось искать другие пути.

Площадь четырех вписанных кругов больше, чем двух; соответственно больше проходное сечение каналов, которые прикрыты клапанами.

Идею двигателя с четырьмя клапанами на цилиндр не назовешь особо оригинальной или новаторской, но нельзя отрицать и то, что это достаточно простой способ улучшить наполнение цилиндра горючей смесью и удаление отработавших газов из него. Нарисуйте окружность и впишите в нее две другие максимально возможного диаметра, а затем попробуйте изобразить то же, но уже с четырьмя. Большая окружность обозначает цилиндр, а малые — каналы, закрытые клапанами. Невооруженным глазом видно, в каком случае площадь, занимаемая вписанными кругами, больше и, следовательно, больше проходное сечение впускного и выпускного каналов в головке двигателя.

Четыре клапана «спустились» с высот формулы 1 сначала на другие гоночные, затем на более простые спортивные автомобили, а сейчас они бодро «шествуют» от дорогих машин в средний класс и дальше, к любимым нами малым и дешевым (этот этап начался буквально год-два назад).

Кстати, двигателю с четырьмя клапанами на цилиндр вовсе не обязательно иметь два распределительных вала в головке, как думают иногда автолюбители. Есть моторы, в которых клапаны приводит один вал, например у «Мазды-121». Эта японская двухдверная машина (на фото) по размерам — аналог нашей «Таврии» (длина соответственно 3810 и 3708 мм), а по рабочему объему двигателя близка «восьмеркам» и «девяткам». У «Мазды» два варианта двигателя рабочим объемом 1324 см и мощностью 53 и 72 л.с., а до «сотни» она разгоняется за 13,7 и 11,4 с соответственно (ВАЗ-2108: 1,3 л, 65 л.с., 16 с). Конечно, хорошие характеристики — показатель технического совершенства всей машины, и мотор с четырьмя клапанами сыграл здесь не последнюю роль. «Мазда-121» — самая маленькая из поставляемых в Европу модель этой фирмы. Чтобы двигатель был дешевле, применен только один распределительный вал, нет распространенных сегодня гидравлических толкателей — в процессе эксплуатации зазоры придется регулировать. Цена машины в Германии около 19 тысяч марок.

Схема механизма газораспределения двигателя «Мазды-121»: зеленым цветом выделен распредвал, коричневым — клапаны с пружинами и фиксирующими деталями. Интересно, что рычаги распредвала выполнены из легкого сплава (показаны желтым цветом) и снабжены стальными роликами (красные). Читатели легко найдут винты для регулировки зазора с контргайками и свечу зажигания (эти детали — белые).

Другая японская четырехклапанная машина, «Мицубиси-Галант» принадлежит к среднему классу (как наша «Волга») и стоит 37 тысяч марок (как самый дешевый «Мерседес»). В автомобилях такого класса простота и дешевизна — не главное; комфорт, техническое совершенство и снижение трудоемкости обслуживания гораздо важнее. На рисунке хорошо видны два распределительных вала, гидрокомпенсаторы клапанных зазоров. Заметим, что схема с двумя распредвалами применяется в четырехклапанных двигателях чаще. «Мицубиси-Галант» предлагают с двигателем рабочим объемом 2 литра в двух вариантах — с двумя и четырьмя клапанами на цилиндр (см. таблицу).

Вторая модификация — явно спортивного характера: заметно меньше время разгона, почти на две секунды, и расход топлива вполне приемлемый для такого мощного мотора.

Есть двигатели и с тремя клапанами на цилиндр: несколько таких моделей использует, например, «Тойота» на автомобилях «Старлет» и «Королла». В этом случае два клапана впускные, а один — выпускной. Это обусловлено тем, что для впуска требуется большее сечение: рабочая смесь хуже проходит по узким каналам, чем выхлопные газы.

Таковы дела на Востоке, но и на Западе не дремлют. Когда фирма «Опель» добавила к модификациям своей «Вектры» «модную» полноприводную, то едва не оступилась. Инертная трансмиссия, возросший вес машины почти свели на нет ее достоинства по сравнению с переднеприводной. Спасти положение помогла новая головка с четырьмя клапанами на цилиндр. Прибавилась мощность, динамика и скорость выросли под стать полноприводным амбициям (см. таблицу). Пожалуй, это пример настоящей конструкторской удачи, в чем убеждает сравнение «Вектры» и «Галанта», благо, по объему двигателей и габаритам они почти равны. Полноприводной машине по всем законам положено «есть» процентов на десять больше, но «Вектра» со всеми ведущими на поверку оказалась экономичнее переднеприводного «Галанта», что говорит само за себя.

Неумеренно популярный в нашей стране «Вольво-940GL» тоже имеет модификацию с многоклапанной головкой — 940GLT-16V, которая встречается намного реже. Резонно: нужда в лишних «лошадях» невелика, а платить за них мало желающих. Не прельщает и улучшенная динамика при умеренном росте расхода топлива (см. таблицу).

Внешне непохожие друг на друга, «Пежо-605» и «Ситроен-XM» по двигателям полностью идентичны: у обоих они V-образные шестицилиндровые, двух- и четырехклапанные. (Это варианты так называемого евромотора, разработанного и выпускаемого совместно еще с 70-х годов фирмами «Рено», «Пежо» и «Вольво» для своих престижных моделей.) «Пежо-605» — самая большая у этой фирмы, одна из самых солидных во Франции — должна представлять свою страну в крайне трудном для конкуренции «верхнем среднем» (по принятому в Германии делению) классе, соперничая с такими европейскими авторитетами, как «Ауди-100», БМВ пятой серии, «Мерседес-200-500E» (W124) (см. таблицу). Многоклапанный двигатель для данной модели (как и для «Вольво-940») — средство укрепиться на рынке мощных и скоростных автомобилей. 33 л.с. «сверху» и плюс 14 км/ч к максимальной скорости — неплохое приобретение при почти том же расходе топлива. А что предлагают серьезные и уважаемые БМВ и «Мерседес», ведь эти фирмы вряд ли клюнут на пустую затею? Если в 1988 году они делали по одной-две модели с четырехклапанными двигателями, то в 1992-м каждая выставила их более десяти — от купе и кабриолетов до универсалов, доказав, что спортивность не чужда и «грузовикам». Каковы же результаты?

Модель БМВ-318iS появилась как более дешевая альтернатива «325-й», но в то же время более мощная, чем базовая -318, специально для тех, кому не по карману «большой» двигатель. Более мощная машина получилась экономичнее на всех режимах, кроме городского цикла. Правда, для этого случая есть контраргумент — -318iS расходует бензин «супер», а не «нормаль», но в Германии разница в цене этих сортов бензина невелика (около пяти процентов).

Двигатель автомобиля «Мицубиси-Галант»: два распределительных вала, гидравлические компенсаторы клапанного зазора — типичные для четырехклапанных моторов.

Если сечение каналов больше, это не значит, что топлива в цилиндры поступает больше и расход должен быть выше. Многоклапанные головки двигателя позволяют изменить распределение рабочей смеси по камере сгорания, снизить потери впуска и уменьшить количество оставшихся в цилиндрах отработавших газов. Все это увеличивает КПД двигателя, следовательно, появляется возможность уменьшить расход, хотя бы на некоторых режимах. Кстати, двигатель потребляет не столько топлива, сколько войдет в цилиндры, карбюратор или система впрыска «определяют дозу» согласна желанию конструкторов. Но и разработчики иной раз вынуждены идти на уступки, например, применять высокооктановый бензин, как в описанном выше случае. А другие, более солидные модели? В таблице приведены характеристики БМВ 5-й серии. БМВ пришлось действовать так же, как «Опелю»: новая головка двигателя — и время разгона стало что надо! Так поступили в 1990 году с моделями -520 и -525, а еще через год выпуск этих моделей с двухклапанной головкой прекратили. Результат нам уже знаком: улучшены динамические качества, расход топлива снижен на всех стандартных режимах, кроме городского цикла.

Если не усложнять двигатель лишними валами и клапанами, а просто увеличить его объем? Ответ тоже есть в таблице. С появлением четырехклапанной «525-й» модель -530 (большего литража) сняли с производства. Машина с четырехклапанным двигателем разгоняется с места до 100 км/ч за 7,8 с, а с двухклапанным — за 8,5 с (с автоматической коробкой передач).

Если мы изучим все моторы, выпускаемые БМВ и «Мерседес-Бенц», то убедимся, что двухклапанные в последние годы почти не встречаются. Осенью 1992 года «Мерседес» упразднил их на самых популярных моделях -200 и -300, заменив четырехклапанными.

Конечно, улучшить характеристики автомобиля можно не только изменив конструкцию двигателя (увеличив число клапанов). Нередко вместе с этим изменяют передаточные числа в коробке передач, модифицируют систему впрыска топлива и т. д. Вспомните: у «Жигулей» двигатели разной мощности комплектуются коробками передач с различающимися передаточными числами. Но все же ведущие фирмы все шире применяют четырехклапанные двигатели. Исключение составляют американские: они комплектуют такими моторами лишь спортивные модели («Олдсмобил-Катлесс») и те, что изготовлены по кооперации с японскими фирмами («Форд-Торус-SHO»).

Каковы дальнейшие перспективы развития многоклапанных двигателей? Видимо, к концу десятилетия они полностью или почти полностью вытеснят обычные. «Мазда-121», о которой мы говорили,— далеко не предел: в Японии, где все еще популярны микролитражные, как говорили раньше, машины, четырехклапанный двигатель объемом 600—800 см3 (у той же «Мазды», «Дайхатсу», «Субару») — не редкость. В условиях современного производства затраты на выпуск технологически более сложной головки блока невелики, а повышенная цена автомобиля, как правило, оправдывается хорошими характеристиками и не отпугивает покупателя.

Некоторые и у нас, и на Западе ездят на четырехклапанных машинах, даже не подозревая об этом. Автомобильные фирмы иной раз упоминают о конструкции только в технических характеристиках: ведь потребителя волнуют эксплуатационные показатели, а не устройство двигателя. Другие, наоборот, стремятся подчеркнуть технический уровень или спортивные качества модели, тогда в названии появляются обозначения «16V», «24V». Первое говорит о том, что двигатель имеет четыре цилиндра и четыре клапана на цилиндр, всего шестнадцать, а второе — шесть цилиндров, по четыре клапана на каждый (6X4=24). Индексы трехклапанных двигателей «12V», «18V». Те же надписи могут быть и на клапанной крышке, а кроме них «DОНС» и «Twincam», что означает «два распределительных вала в головке». Если же рядом с «DОНС» не стоит «12V» или «24V», то двигатель вовсе не обязательно четырехклапанный: два распредвала могут быть и у обычного, двухклапанного.

Представим, что вы пришли в магазин и увидели некую модель как с двухклапанным двигателем, так и с четыреклапанным. Какой вариант предпочесть? С точки зрения «чистого ездока», автомобиль с многоклапанным мотором, безусловно, хорошее приобретение: высокая мощность, отличная динамика при приемлемом расходе топлива будут радовать. Но заплатить придется на 10—30% больше, правда, не только за клапаны: вы наверняка получите еще литые диски, широкие покрышки, спойлеры и много других приятных мелочей. В эксплуатации такой автомобиль будет ненамного дороже, но в случае крупного ремонта двигателя возможны дополнительные расходы: запчастей понадобится больше и придется поискать того, кто возьмется.

Есть еще нюанс: мощная машина великолепно проявляет темперамент водителя, и если вы привыкли давить на газ до упора, на умеренный расход не надейтесь. Впрочем, клапаны тут не виноваты, чаще посматривайте на эконометр и держите стрелку подальше от красной зоны.

Что значит нижнеклапанный двигатель

Энциклопедия впрысковых двигателей — новый бурлак на «Волге»

Взыскательный автомобилист, поняв о чем пойдет речь, скажет: — да какой же это новый мотор, он уже выпускается серийно несколько лет! На что я смогу возразить, двигатель ЗМЗ-4062.10 раньше выпускался в цехе «малых серий», крупносерийное производство этих моторов началось не столь давно, — с 1998 года. О новой конструкции под капотом автомобилей ГАЗ, УАЗ и не только автомобилей пойдет речь в сегодняшнем материале.

Рисунок SEQ Рисунок * ARABIC 1 . Головка блока ЗМЗ-406 в разрезе:

1 – впускной клапан; 2 — корпус головки блока; 3 – сухарь клапана; 4 – маслосъёмный колпачок; 5 – тарелка клапана; 6 – распредвал выпускных клапанов; 7 – гидрокомпенсатор в сборе; 8 — стопорные канавки на клапане; 9 – выпускной клапан; 10- малая пружина клапана; 11 – большая пружина клапана; 12 – распревал впускных клапанов.

История выпуска автомобилей «Волга» насчитывает почти пятьдесят лет, и за эти годы автомобилисты СССР и России оценили этот замечательный автомобиль. Можно спорить о недостатках «Волги» и ее полноприводного клона «УАЗа», но из отечественных легковых машин — это самые надежные машины. Первоначально «Волга» ГАЗ-21 имела под капотом нижнеклапанный двигатель от М-20 «Победа» с цилиндрами увеличенного до 92 мм диаметра. Этот мотор имел мощность 75 л.с. по сравнению с 56 л.с. у исходной конструкции М-20. После двух лет выпуска ГАЗ-21 получил собственный двигатель ГАЗ-21 с привычной нам верхнеклапанной компоновкой. Этот мотор с незначительными изменениями в конструкции выпускается и поныне под маркой УМЗ-4178 для Ульяновских джипов. Для спецслужб выпускалась машина ГАЗ-23 – вариант ГАЗ-21, но с форсированным мотором от ГАЗ-53. В 1968 году в производство запустили автомобиль ГАЗ-24, для него же спроектировали двигатель ГАЗ-24Д с первоначально заявленной мощностью 98 л.с. Мотор получился мощнее, но конструктивно он менее удачен, чем у ГАЗ-21. Этот мотор считался временным вариантом, ведь тогда уже была подготовлена вся документация на производство V -образного шестицилиндрового двигателя ГАЗ-24.16. Динамика той «Волги» была бы на международном уровне тех лет безо всяких скидок. Но трудности экономики в условиях «холодной войны» не позволили осуществить этот достойный проект. Шли годы, двигатель ГАЗ-24Д в 1985 году модифицировали, переименовав в ЗМЗ-402, но от этого автомобиль «Волга» не выигрывал в динамике и расходе топлива. «Волга» становилась подобием баржи в современном транспортном потоке. Производство малыми сериями форкамерно-факельного мотора ЗМЗ-4022.10 для ГАЗ-3102 в 1982 году общей картины не меняло. И только в 1994 году началось опытное производство героя нашего очерка ЗМЗ-4062.10. Этот двигатель явился результатом анализа опыта зарубежного моторостроения с покупкой лицензий у нескольких фирм, в том числе и у Bosch .

Что представляет собой мотор семейства ЗМЗ-406? Это четырехцилиндровый мотор с верхним расположением двух распредвалов и их цепным приводом. Как говорят любители иномарок – “ Twin Cam ”. Для нашего климата это решение самое разумное. Зазоры между клапанами и кулачками распредвала автоматически регулируются гидрокомпенсаторами (см. Рисунок 1 ). Двигатель стал настолько высокооборотистым, что многие водители по привычке едут на четвертой скорости, забыв переключиться на пятую. В салоне не чувствуются вибрации от высоких оборотов, более того, после 3000 оборотов в минуту ощущается резкий «подхват», то есть у мотора еще больше возрастает мощность. Все это благодаря наличию четырех клапанов на цилиндр. Клапанный механизм применен от двигателя ВАЗ-2108. То есть проблем с запчастями не возникнет. Впускной и выпускной трубопровод расположены с разных сторон двигателя, как у Москвича-412, поэтому такой мотор прекрасно вписывается в моторный отсек речных катеров.

В настоящее время Заволжский моторный завод освоил производство широкой гаммы двигателей внутреннего сгорания с микропроцессорной системой управления на базе ЗМЗ-4062.10 (см. таблица 1). Это было необходимо в связи с ужесточением требований экологических стандартов и ограничением затрат на приобретение топлива. Двигатели этого семейства имеют на 15-20% меньше удельный расход топлива, чем у двигателей ЗМЗ-402. Топливная экономичность достигнута за счет целого комплекса мер:

1. Повышена степень сжатия с 8,8 до 9,3;
2. Уменьшен рабочий объём двигателя при одновременном увеличении крутящего момента и максимальной мощности;
3. Уменьшено соотношение хода поршня к его диаметру, за счет чего двигатель стал короткоходным. При этом уменьшились и потери на трение в цилиндропоршневой группе деталей и их износ;
4. Применено микропроцессорное управление зажиганием с обратной связью по детонации в цилиндрах;
5. Применена система многоточечного впрыска бензина во впускной трубопровод с микропроцессорным управлением топливоподачи.
6. Кардинально изменена конструкция механизма газораспределения по сравнению со старыми модификациями двигателей ЗМЗ. Двигатели нового поколения имеют два распредвала в головке блока с цепным приводом. 4 клапана на цилиндр обеспечивают полноценную очистку камеры сгорания от отработавших газов даже при максимальных частотах вращения коленвала.

Технические характеристики двигателей 406-го семейства

ЗМЗ-
4061.10 карбюратор

ЗМЗ-
4063.10 карбюратор

ЗМЗ-
4062.10 впрыск

ЗМЗ-
4052.10 впрыск

ЗМЗ-
409.10 впрыск

ЗМЗ-
4064.10 турбонаддув

Рабочий объем, л

Ном. мощность
брутто кВт (л.с) при частоте вращения
коленвала мин-1

Макс. крутящий момент брутто Н.м.(кгс.м)
при частоте вращения
кол. вала мин-1

Минимальный удельный
расход топлива
г/кВт.ч (г/л.с.ч.)

Диаметр цилиндра
и ход поршня, мм

Надо отметить отдельно, что на двигателе применены все новые детали, не подходящие от старой модификации двигателя ЗМЗ-402. Другой коленвал с иными диаметрами шеек, другие вкладыши, причем исчез размер вкладыша 0,05 мм (вот это уж зря). Поршни стали короче, причем двух модификаций – для бензина АИ-93 и АИ-80. Распредвалы для «Газели» и «Волги» взаимозаменяемы, но имеют разные профили кулачков. Волговский распредвал выпускных клапанов имеет и маркер для датчика фаз. Из-за этого бывают и загадочные ситуации – один владелец ГАЗ-3110 никак не мог понять, почему его машина не развивала положенной динамики. Ответ оказался прост – в моторе стоял распредвал от Газели! А скольких трудов стоило это выяснить… Учитывая это, в том же «Святославе» уделяют большое внимание ассортименту деталей для ЗМЗ-406 и его модификаций.

Можно с уверенностью сказать, что новые двигатели семейства ЗМЗ-406 удачно вписываются в конструкции автомобилей УАЗ, ГАЗ, моторных катерах и даже на экранопланах «Иволга» малой вместимости (10 чел или 900 кг груза). Экраноплан «Иволга» внешне напоминает самолет с двумя двигателями ЗМЗ-4064.10, но он летит на высоте около 1 метра за счет воздушной подушки и имеет расход топлива около 15 литров на 100 км. По результатам авиасалона в 2001 году Обь-Иртышкое и Верхне-Ленское речные пароходства заказали 70 экранопланов. Опыт эксплуатации разнообразной техники в течение нескольких лет позволяет отметить и эксплуатационные недостатки этих моторов:

1. Недостаточно надежен первоначальный вариант механизма натяжения цепи со скользящим башмаком. В настоящее время конструкция доработана за счет применения натяжителя с паразитной звездочкой на роликовом подшипнике.
2. Распредвалы вращаются в подшипниках скольжения, образованных за счет фрезерования отверстий в теле головки блока цилиндров. Поскольку сменных вкладышей в конструкции не предусмотрено, износ опор распредвала достигает предельных значений в течение короткого промежутка времени, из-за применения моторных масел невысокого качества. Хорошее масло таких дефектов не создает.
3. Электромагнитные форсунки и датчики системы управления двигателем отечественного производства имеют нестабильные параметры, а зачастую и малый ресурс. Водители ставят аппаратуру Bosch .
4. Невысокое качество топлива на АЗС приводит к частому отказу электробензонасоса, чаще из-за наличия примесей воды и грязи. Проблема решается путем установки дополнительного фильтра очистки бензина перед электробензонасосом.
5. До сих пор нет надежного способа конвертации двигателя ЗМЗ-406 для работы на сжиженном газе. Впрочем, в Интернете мне встречалась информация о серийной импортной аппаратуре систем газовпрыска.

Можно констатировать, что далеко не все отрасли промышленности и сферы услуг соответствуют тому уровню, который должен быть при массовой компьютеризации автомобильной техники.

Система компьютерного управления двигателем ЗМЗ-406 первоначально была лицензионной от корпорации Bosch . Это позволило быстро внедрить конструкцию в производство. В дальнейшем отечественные заводы электронного приборостроения разработали упрощенные модификации модулей управления – Микас-5.3, Микас-5.4, Микас-7.1 так далее. Упрощение коснулось в частности изъятия из системы датчика содержания кислорода в отработавших газах. В результате процесс топливоподачи идет без корректировки по составу отработавших газов. Зачастую это приводит к возрастанию расхода топлива и токсичности. Но мера эта была вынужденной и частью оправданной, поскольку доля этилированного бензина в объеме его производства до сих пор превосходит 30%. А пробег автомобиля в 300 км способен сделать кислородный датчик полностью неработоспособным и перерасход топлива становится очень большим. Таким образом, упрощение системы управления двигателем является вынужденной, но продуманной мерой. Впрочем, об электронике на этом двигателе будет отдельный материал.

За последние годы Заволжский моторный завод (ЗМЗ) учел печальный опыт эксплуатации первых выпусков этих моторов. И сейчас количество рекламаций на моторы резко снизилось. Интересная картина – раньше водитель, покупая «Волгу» интересовался, какой мотор в ней установлен? Получив ответ: — 406-й, он поворачивался и шел смотреть другую машину. Сейчас картина обратная. Он покупает машину только с 406-м мотором. В качестве довода приводит расход топлива 8,5 литров на 100 км пробега по загородной трассе при 110 км/час! Да и по динамике «Волга» становится резвее «Жигулей», а то и иномарок.

Какие нюансы должен учитывать владелец впрысковой «Волги»? Как ее эксплуатировать, чтобы не стать клиентом автоэвакуатора? Постараемся дать несколько рекомендаций:

1. Заправлять автомобиль надо только тем топливом, которое рекомендовал завод-изготовитель. Однако мне известны водители, которые приобрели поршни для двигателя ЗМЗ-4061.10, поставили их на свои моторы. Теперь двигатель может работать на бензине АИ-80 (см. таблицу 1).

Рисунок SEQ Рисунок * ARABIC 2 . Цепной привод распредвалов ЗМЗ-406:

1 – звездочка коленчатого вала; 2 – башмак гидронатяжителя нижней цепи; 3 – гидронатяжитель нижний; 4 – цепь нижняя; 5 – звездочка промежуточного вала; 6 – звездочка промежуточного вала ведущая; 7 – башмак гидронатяжителя верхней цепи; 8 – гидронатяжитель верхний; 9– шумоизолирующая резиновая шайба; 10 – цепь верхняя; 11 – установочная метка на звездочке; 12 – звездочка распредвала впускных клапанов; 13 – установочные штифты; 14 – успокоитель цепи верхний; 15 — звездочка распредвала выпускных клапанов; 16 – верхняя плоскость головки цилиндров; 17 – успокоитель цепи средний; 18 – успокоитель цепи нижний; М1 и М2 – установочные метки на блоке цилиндров.

2. При заправке надо следить за тем, чтобы в бензобак не попала вода вместе с бензином. Это может вывести из строя электробензонасос, который боится ржавчины. Тут два рецепта, или приобрести воронку с очень мелкой сеткой, не пропускающей воду или заправляться сначала в канистру, а потом процеживать бензин, переливая его в бак. Как профилактическое средство можно посоветовать приобрести в «Святославе» изопропиловый спирт в составе «Аспект-модификатора». Недорогой флакон рассчитан на полный бак бензина. Спирт растворяет в себе воду, а затем легко смешивается с бензином и бесследно сгорает в двигателе, не нанося вреда системе питания.

3. ЗМЗ-406 любит хорошее масло. Заливать в двигатель надо полусинтетику или даже синтетическое масло. Ведь гидрокомпенсаторы и гидронатяжители — вещь тонкая! Поскольку мотор сделан качественно, масло течь не будет отовсюду, как на ГАЗ-24. Везде стоят сальники из фторкаучука, как на иномарках. Это только про старые «Волговские» моторы говорили: — если из него не подтекает масло, значит оно кончилось… Один из моих сокурсников залил в двигатель масло с классом вязкости 0 W -30 и ездил всю зиму без проблем. Заводил машину «с ключа» даже в минус 37! Причем, не пользуясь дополнительным источником питания. Попробуйте это повторить на масле М8В!

Рисунок SEQ Рисунок * ARABIC 3 . Натяжитель нового образца

4. Скользящий башмак натяжителя (см. REF _Ref57458360 h Рисунок 2 ) имеет ресурс около 30 тыс. км пробега. Неудивительно, ведь цепь истирает пластмассу натяжителя с большой скоростью. Опилки попадают в масло и забивают гидрокомпенсаторы и прочие ответственные узлы системы смазки. Вам это надо? Сейчас на двигателях в Заволжье ставят звездочки на подшипнике (см. Рисунок 3 ). Силы трения уменьшаются, узел натяжителя становится почти вечным. Многие владельцы машин уже сделали себе такую замену, тем более журнал «За рулем» в 2001 году подробно описывал, как это сделать. В «Святославе» вам могут предложить несколько типов натяжителей нового образца. Предпочтителен комплект с удлиненными цепями на 72 и 92 звена, соответственно, с натяжителями. У них больше ресурс до момента соприкосновения цепи с корпусом натяжителя.

5. Гидрокомпенсаторы отечественного производства имеют небольшой срок службы. Впрочем, тут как вам повезет. При хорошем масле и давлении в системе смазки и отечественный гидрокомпенсатор может отработать много лет. А может не отработать… Гидрокомпенсаторы производства немецкой фирмы INA более надежны в работе. Их замена достаточно проста.

6. Датчики и исполнительные механизмы системы впрыска также могут перестать работать. Причем внезапно, вдали от сервиса. Что тут можно посоветовать? Только один датчик незаменим – датчик коленвала. Отказ прочих датчиков позволит двигаться дальше за счет аварийного алгоритма работы микропроцессора. Цена датчика коленвала – чуть более 70 рублей, поэтому его необременительно купить «про запас». Также важно иметь в запасе бензонасос, без него уехать не удастся.

Надеюсь, что это не отобьет желание владеть машиной с 406-м мотором. Ведь перечень возможных проблем для карбюраторных машин может оказаться еще длиннее. А ресурс нового двигатель ЗМЗ-4062.10 не меньше 300 тыс. км пробега. Почти как у иномарки.

каф. «АТ, АС и ФО», КГТУ

Адрес магазина «Святослав»

ул Ладо Кецховели 31, ул Весны 7-а, тел 44-43-66, 43-28-28