Детские болезни "четыреста шестого"

ДЕТСКИЕ БОЛЕЗНИ «ЧЕТЫРЕСТА ШЕСТОГО»

КЛУБ

Автолюбителей

ДЕТСКИЕ БОЛЕЗНИ «ЧЕТЫРЕСТА ШЕСТОГО»

Машин, изначально лишенных недостатков, не существует — детскими болезнями страдают все, и это не так страшно. Важно вылечить их до серийного производства, чтобы к потребителям попадала действительно надежная продукция. О том, как проходил процесс взросления у новинки отечественного моторостроения — двигателя ЗМЗ-406, его «родители», специалисты Заволжского моторного завода, рассказали нашему корреспонденту Антону ЧУЙКИНУ.

Сказать, что «четыреста шестой» рос трудно, будет преувеличением — как-никак мотор сразу показал заданные характеристики. Доводка в основном касалась надежности и долговечности. Ведь многое в этом двигателе впервые массово применялось у нас в стране: четыре клапана на цилиндр, гидротолкатели, двухступенчатый цепной привод двух распредвалов, электронная система управления впрыском топлива и зажиганием, также разработанная в России (подробно о конструкции — ЗР, 1996, № 6; ЗР, 1997, № 3).

Надо отметить, что по пути к конвейеру «четыреста шестой» прошел суровые испытания — кроме заводчан, на «волгах» с новым мотором ездили, например, водители кремлевского гаража особого назначения (ГОНа) и чекисты. Для доводки конструкции и отработки технологии было специально создано производство малых серий, выпустившее несколько тысяч моторов и, по сути, закалившее «четыреста шестой». В ходе испытаний в конструкцию внесли около 500 изменений — мы, конечно, не будем рассматривать все, ведь многие были продиктованы существующей технологией и на свойствах двигателя не сказались. Другие, напротив, помогли молодому мотору избавиться от мучивших его «болячек».

Сначала ЗМЗ-406 проектировали для несостоявшегося представительского автомобиля GAZ 3105, который отличался весьма покатым капотом. Чтобы вписаться под него, мотор делали как можно более низким. Одна из деталей, определяющих габарит мотора, — ведомая шестерня или звездочка привода распредвала. На традиционных моторах она в два раза больше ведущей, посаженной на коленвал. Вспомните «жигулевский» мотор, где звездочка на распредвале определяет габаритную высоту клапанной крышки. На «четыреста шестом» ведущая и ведомые звездочки одного диаметра, а нужное передаточное отношение обеспечивает двухступенчатый привод (см. рис).

Итак, мотор получился невысоким, но возникла сложность — как обеспечить натяжение цепей? Их прямые участки проходят в успокоителях, а значительные прогибы (в силу компактности привода) предъявляют жесткие требования к конструкции натяжителей. С ними пришлось повозиться. Башмак натяжителя сделали из полиамида — вполне подходящего, по расчетам конструкторов, материала. Однако на первых моторах износ башмаков превышал все допустимые пределы — цепь буквально грызла их. Проявлялся дефект неприятно — начинали стучать гидротолкатели клапанов, весьма чувствительные к чистоте масла. Продукты износа башмаков попадали в толкатели, перекрывая доступ маслу, и в клапанном механизме возникали опасные стуки.

Кстати, найти среди шестнадцати гидротолкателей один (или больше) неисправный очень просто. Снимите крышку газораспределительного механизма и поочередно нажимайте на «свободные» толкатели (к которым кулачки обращены затылком). Стучащий, дефектный вы легко утопите, исправный будет «жестким».

Проблему башмака, в конечном счете, решили, поменяв... производителя — прежний допускал отклонения от технологии и деталь теряла в прочности и износостойкости. Попутно, исследуя поведение всего цепного привода, в конструкцию мотора ввели еще несколько изменений — для вящей надежности. Так, усовершенствовали гидронатяжители цепей, немного уменьшив усилие, с которым они давили на башмаки, и тем самым снизив темп износа последних. Переделали обратный клапан — по сути, подпружиненный шарик, чтобы четче отслеживал колебания цепи и корректировал натяжение.

Кстати, при ремонте двигателя проверить работу обратного клапана гидронатяжителя можно так: снятый и подсобранный узел (см. «Руководство по ремонту») надо сжать пальцами; если он пружинит — исправен, если сжимается без сопротивления — клапан пропускает воздух и подлежит ремонту.

В процессе доводки конструкторы даже сделали прозрачную крышку цепи, чтобы на стенде воочию оценить работу привода. Выяснилось, что временами цепь натягивается как струна — не слишком помогает даже модернизация гидронатяжителя. Дело оказалось в биении звездочек — иногда, при наибольшем рассогласовании, цепь едва не звенела. Требования к точности звездочек ужесточили, и вместе со всеми перечисленными решениями это окончательно избавило привод газораспределительного механизма от проблем.

Но, поскольку раньше они все же были (на первых двигателях иногда даже обрывалась цепь), конструкторы подстраховались, сделав в днище поршня четыре выемки под клапаны. Теперь они не ударятся в поршень — глубина выемок рассчитана на полный ход клапанов, и рассогласование вращения коленчатого и распределительных валов не грозит серьезным ремонтом агрегата.

Новый двигатель располагает весьма солидными мощностью и крутящим моментом — по сравнению со старым эти показатели выросли в 1,5 и 1,2 раза соответственно, — поэтому сцепление «старшего брата» он перерос. К тому же прежнее, с периферийными пружинами, морально устарело. Новое сцепление — диафрагменное, рассчитанное на параметры перспективного автомобиля GAZ 3105 (если кто забыл — напомню, полноприводного), то есть мощное и надежное. Чтобы повысить плавность включения (другими словами, время буксования), предложили уменьшить диаметр рабочих поверхностей до 225 мм, вернувшись к размерам старого сцепления от двигателя ЗМЗ-402. Однако механизм стал перегреваться и при интенсивной работе отказывал вовсе. Виноватым вновь оказался материал — фрикционных накладок. Когда его сменили на более современный, эллипсно-навитой (название говорит само за себя — именно так он и выглядит), «болезненная дрожь» сцепления при троганье и отказы при частых включениях остались в прошлом.

«Четыреста шестой» стал первым российским мотором, оснащенным российским же электронным впрыском. Двигатель с самого начала проектировали под современные системы питания и зажигания, управляемые процессором; нынешние карбюраторные варианты появились позже (уточню: впрысковой двигатель — модель ЗМЗ-4062.10, карбюраторные — ЗМЗ-4061.10 и 4063.10).

Система управления двигателем — вещь непростая и в нее вносят изменения до сих пор. Теперь этот процесс проходит незаметно для потребителей — меняются или, точнее, «шлифуются» только программы в блоке управления, — а было время, когда мотором могли управлять четыре (!) отличающихся одна от другой системы. Разномастность электроники и отсутствие поначалу точной информации создавали немалую головную боль водителям. В редакции сохранилось письмо, где работник одного «высокопоставленного» гаража жалуется на поступившие новые «волги»: «под капотом — новый двигатель, у него одна „бошевская“ система впрыска и вторая, дублирующая, наша...». В общем, системы управления, ныне вполне отлаженные, поначалу были тоже одной из болезней нового мотора.

Первой на пост управления ЗМЗ-4062.10 «вступила» система с раздельным управлением подачей топлива и углом опережения зажигания (именно на нее и жаловался автор приведенного письма). Бензином заведовал немного переделанный блок «LH-Джетроник» (LH-Jetronic) фирмы «Бош», искрой — контроллер МС 2713, который раньше ставили на часть «самар» с полуторалитровым двигателем. От более поздних систем эта отличалась еще и датчиками и исполнительными устройствами.

Следом подоспели три системы, разработанные в России — при помощи НАМИ, с участием авиационных специалистов и электронщиков. Они отличались программами, заложенными в блок управления, схемотехникой, а состав систем примерно одинаков.

Блок управления МИКАС-5.3 получился, пожалуй, наиболее удачным и удобным для пользователя — в нем есть система самодиагностики, выдающая с помощью контрольной лампы коды неисправностей (подобно вазовскому впрыску). Дальнейшее развитие этого блока — МИКАС-5.47 фирмы «Элкар», который сегодня ставят на конвейере ГАЗа (подробнее — см. ЗР, 1997, № 3).

Другие две системы, хоть и прошли вместе с первой суровые испытания, получили меньшее распространение. БУМ-Р4, разработанная специалистами НИИП «Жуковский», тоже имела контрольную лампу, но та работала всего в четырех режимах и ограничивала возможности продиагностировать систему, как говорится, на месте. Блок «Волга», сделанный в НПО «Автоэлектроника», вовсе не имел контрольной лампы, для проверки цепей требовал «пробника» и, естественно, большей квалификации и знаний.

Конечно, такая «разунификация» — три разных в обслуживании системы — не удовлетворяла ГАЗ. Сегодня дело идет к тому, что систем на конвейере хоть и будет несколько (что хорошо — не будет монополии одного поставщика), но весьма похожих и по схемотехнике, и по подключению, и по самодиагностике (что тоже хорошо — потребителю и автосервису не надо ломать голову над разными процессорами). Унифицированный блок управления получит единый индекс М 1.5.4.

По всей видимости, работа над блоком управления будет продолжена, ведь корректировка программ, «командующих» мотором, — процесс едва ли не бесконечный. Возможно, появятся блоки «на любителя» — обеспечивающие большую мощность или лучшую экономичность; естественно, их обозначение будет отличаться от приведенного. Не удивлюсь, если это случится уже ко времени выхода статьи. Но это уже не детские болезни, а скорее возмужание «четыреста шестого». Нам хочется надеяться, что самый современный российский мотор станет и самым выносливым, надежным и долговечным.

Недавно новый двигатель получил «прописку» на редакционной «Волге». Каковы первые впечатления испытателей от более мощного «сердца» машины? Об этом читайте в ближайших номерах ЗР.

Двигатель ЗМЗ-4062.10. Позициями отмечены детали

и узлы, потребовавшие изменений при доводке:

1 — башмак гидронатяжителя цепи;

2 — гидронатяжитель; 3, 4, 5, 7 — звездочки привода распредвалов; 6 — поршень.

Ошибка в тексте? Выделите её мышкой! И нажмите: Ctrl + Enter

Читать комментарии

Самые новые