Дизельный двигатель ЗМЗ 514 выпускается на Заволжском моторном заводе, и является единственным представителем дизеля всей линейки движков данного типа. Изначально силовой агрегат предназначался для грузовых автомобилей выпускаемых группой компаний ГАЗ, но основную массу моторов покупает УАЗ, для установки на свои автомобили.

Технические характеристики

В отличие от бензиновых собратьев - дизель получил повышенные технические характеристики, чем стал народнолюбимым. Так, силовой агрегат Заволжского завода получил одну из лучших топливных систем производства BOSCH. Также был установлен поликлиновый ремень с автонатяжителем для привода в работу - ТНВД, помпы и генератора. На двигатель устанавливалась модернизированная система подачи топлива Common Rail

Рассмотрим, ЗМЗ 514 дизель и его технические характеристики:

Основная часть устанавливается на транспортные средства изготовленные Ульяновским автомобильным заводом, а именно: УАЗ Патриот (Дизель), Хантер, Пикап и Карго.

Обслуживание силового агрегата

Обслуживание 514-го ДВС проводится характерно, как и для всех отечественных дизельных аппаратов. Межсервисный интервал составляет 12 000 км пробега, но большинство экспертов и автолюбителей сходятся к тому, что для сохранности и увеличения ресурса необходимо уменьшить эту цифру до 10 000 км.

При проведении технического обслуживания меняются расходные материалы и масло. К первому пункту относиться - фильтра грубой и тонкой очистки масла, а также топливные фильтры. В зависимости от условий эксплуатации рекомендуется также проверять воздушный фильтр, который спустя 15-20 км моет быть забитым.

Особое внимание при проведении технического обслуживания, особенно если оно проводится своими руками, стоит обратить на состояние форсунок, свечей накала, а также состояние топливного насоса высокого давления.

Несвоевременный ремонт последнего может привести к более серьёзной поломке плунжерной пары, что повлечёт дополнительные капиталовложения.

Ремонт движка

Ремонтировать дизельный двигатель 514-й серии достаточно тяжело в домашних условиях. Так, можно провести мелкий ремонт, а вот более крупные поломки рекомендуется ремонтировать в условиях автосервиса.

В домашних условиях можно провести ремонт топливного насоса, замены свечей накала, смены прокладки клапанной крышки.

Основной проблемой, с которой часто сталкиваются автолюбители, становится - троение дизельного силового агрегата. В данном случае, зачастую проблема может скрываться в засорённости форсунок или неисправности насоса высокого давления топлива. Обе детали, для ремонта требуют специального оборудования, а поэтому стоит обратиться в автосервис для устранения неисправности.

Чистка и диагностика форсунок проводится на специальном стенде, который позволят чётко определить неисправный элемент. Что касается ТНВД, то оно также требует специальных знаний и умений, которыми обладает далеко не каждый автолюбитель.

Зачастую, со строя выходят элементы системы охлаждения, которые достаточно просто сменить в домашних условиях. К ним относиться термостат и водяной насос. Так, в связи с некачественными запасными частями термостат может довольно часто клинить, что приводит к перегреву двигателя или постоянной работе электровентилятора. Что касается водяного насоса, то выходит он со строя, - при образовании выработки на подшипниках.

Второй вариант -это образовании течи с под вала, который легко определить самостоятельно. Смена элемента проводится достаточно просто, необходимо демонтировать приводной ремень и выкрутить несколько болтов крепления.

Вывод

Дизельный двигатель ЗМЗ 514 получил достаточно широкую популярность на транспортных средствах производимых Ульяновским автомобильным заводом. Простота конструкции, характерная для всех моторов производимых Заволжским моторным заводом, позволяет достаточно просто и легко ремонтировать мотор самостоятельно. Обслуживание силового агрегата проводится каждые 12 000 км пробега.

ЗМЗ 514 – экономичный и неприхотливый в использовании дизельный мотор, устанавливаемый на автомобили УАЗ Патриот и ряд других моделей автомобилей от автопроизводителя УАЗ.

Разработан этот силовой агрегат в 2002 году и с небольшими изменениями производится в наши дни.

Технические характеристики

Модификация двигателя ЗМЗ 514 имеет следующие характеристики:

ПАРАМЕТР	ЗНАЧЕНИЕ
Масса	220 кг
Рабочий объем	2,235 литра
Мощность	113,5 л. с. при 3500 об/мин.
Конфигурация камеры сгорания	рядный
Материал блока цилиндров	чугун
Материал ГБЦ	алюминий
Степень сжатия	19.5
Количество клапанов на цилиндр	4
Топливная система	непосредственным впрыск с турбонаддувом
Система охлаждения	жидкостная с принудительной циркуляцией
Тип топлива	дизельное
Расход топлива	12,5 на УАЗ Patriot

Двигатель устанавливается на УАЗ Patriot, Cargo, Hunter, Pickup и .

Описание

Разработка дизельного двигателя ЗМЗ 514 началась на Заволжском моторном заводе в 2002 году, который производится по настоящее время.

Но еще в 1978 году планировалось изготовить дизель с мощностью в 90 лошадиных сил, предназначенный для установки на автомобили УАЗ.

Разработка двигателя велась 15 лет, в течение которых было изготовлено несколько опытных образцов, которые не обеспечивали должной надежности и не отличались приемлемыми показателями топливной экономичности.

В 1993 году принято решение активизировать разработку дизельного мотора, а за основу был взят перспективный бензиновый . В итоге уже через два года был выпущен первый опытный образец, который получил индекс 406Д.10. Этот двухлитровый 105 сильный мотор стал базой для создания силового агрегата семейства ЗМЗ 514.

Проектирование нового силового агрегата осуществлялось силами специалистов с привлечением английских мотористов из компании Рикардо. Проведенные испытания в Англии показали несовершенство блока цилиндров, в итоге было принято решение использовать для изготовления ГБЦ не чугун, а более прочный и легкий алюминий. Блок цилиндров ЗМЗ 514 выполнен из чугуна по технологии литья под давлением.

Модификации

В 2002 году была собрана первая партия дизельных двигателей ЗМЗ 514, которые устанавливались на Газель. Однако уже в первый год эксплуатации выяснилось, что имеются сложности с обслуживанием двигателей данной серии, и спустя два года производство было остановлено.

Инженеры ЗМЗ занялись работой над мотором, которая продолжалась в течение полутора лет. В результате произведенной доработки была изменена конструкция шатунов, блока цилиндров и цепи ГРМ.

• В ноябре 2005 года возобновлено производство второй генерации этого силового агрегата, которая получила индекс ЗМЗ 5143. Этот двигатель зарекомендовал себя с наилучшей стороны. Он отличался экономичностью, простотой в обслуживании и надежностью. Новый двигатель устанавливают на автомобили UAZ Hunter.
• В 2012 году был начат выпуск модернизированной версии силового агрегата, которая получила индекс ЗМЗ 51432.10 CRS. Эта версия двигателя оснащалась Common Rail и полностью соответствовала жестким экологическим требованиям стандарта Евро-4. Двигатель серии устанавливался на автомобили УАЗ Patriot, Pickup, Hunter и Cargo.

Использование системы прямого впрыска топлива на ЗМЗ 51432 Common Rail позволило существенно улучшить показатели топливной экономичности. В сравнении с предыдущей генерацией этого мотора ЗМЗ 514 потреблял на 10 процентов меньше солярки и при этом обеспечивал лучшую приемистость мотора на низких оборотах.

В то же время необходимо сказать, что использование этой электронной системы прямого впрыска топлива привело к усложнению конструкции силового агрегата ЗМЗ 514, а, следственно, снизилась надежность.

Конструкция

• Дизельный мотор ЗМЗ 514 отличается простотой конструкции, а благодаря широкому использованию алюминия удалось снизить вес силового агрегата до 220 килограмм.
• Завод изготовить установил на данную модель двигателя увеличенный межсервисный пробег, что позволяло существенно упростить эксплуатацию автомобиля. Двигатель оказался нетребовательным к качеству масла, а продуманная система охлаждения исключала выход из строя мотора по причине его перегрева.
• Этот силовой агрегат использовал цепной привод ремня ГРМ, что избавляло от необходимости проведения сложной работы по замене или регулировки цепи ГРМ.
• Характерной особенностью модернизированных ЗМЗ 514 было использование комбинированной системы смазки, которая одновременно разбрызгивала масло и под давлением смазывала подвижные элементы мотора.
• Межсервисный интервал смены масла составляет 15 тысяч километров. Впрочем, сами автовладельцы рекомендуют постоянно проверять уровень масла. Почерневшее масло свидетельствует о необходимости его замены и проведении других сервисных процедур с мотором.
• Поршни мотора отливаются из усиленного алюминиевого сплава, что обеспечивает их максимально возможный ресурс. Юбка поршня выполнена со специальной бочкообразной формой и имеет антифрикционное покрытие. Такое покрытие не прогорает даже спустя 200 тысяч километров пробега.
• Необходимо сказать, что силовая часть мотора ЗМЗ 514 зарекомендовала себя как достаточно надежная и долговечная. Прогорание поршня или поломки коленвала отмечаются крайне редко и вызваны неправильным режимом эксплуатации мотора. К подобным поломкам зачастую приводит длительная работа под нагрузкой и использование некачественного топлива.
• Обновленный мотор ЗМЗ 51432 имеет по четыре клапана на каждый цилиндр, а за охлаждение воздуха, поступающего в цилиндры, отвечает интеркуллер, использование которого позволило существенно повысить мощность двигателя ЗМЗ 51432 и улучшить его поведение на низких оборотах.
• Используемая турбина хоть и имеет характерную для надувных моторов турбояму, но при этом отличается надежностью и не требует какого-либо существенного ремонта. Ее ресурс равняется ресурсу всего силового агрегата.
• Двигатель имеет систему питания от немецкой компании BOSCH, что позволило устранить имеющиеся проблемы с работой свечей накала. Ресурс мотора заявлен на уровне в 250 тысяч километров пробега. Капитальный ремонт может потребоваться при пробеге в 300 тысяч километров и более.

Неисправности

НЕИСПРАВНОСТЬ	ПРИЧИНА
Потеря жидкости из системы охлаждения	Причиной подобного может быть как повреждение прокладки головки блока цилиндров, так и повреждения самой ГБЦ по причине перегрева мотора. Если заменить прокладку не представляет сложности, то вот шлифовка или же замена головки блока цилиндров имеет достаточно высокую стоимость. Необходимо помнить о том, что выпускалось несколько разновидностей этого силового агрегата, поэтому ГБЦ следует выбирать по ВИН номеру.
Появление сигнала о недостаточно давлении масла в системе смазки	Виной тому может быть поврежденный масляный насос, который перестает прокачивать масло. Также производительность масляного насоса может упасть по причине забившегося фильтра. Ремонт заключается в проверке масляного фильтра и замене насоса.
Стук в двигателе и полная потеря мощности	Подобное характерно для обрыва цепи ГРМ и удара поршня о клапаны. Машину необходимо перевести в сервис на эвакуаторе и производить вскрытие мотора. В большинстве случаев требуется дорогостоящий капитальный ремонт ЗМЗ 514 с заменой клапанов и поршней.
Появилась вибрация на холодной машине	Причина может быть в вышедшей из строя свече зажигания или проблеме с катушкой. Ремонт заключается в определении вышедшего из строя узла и его замене.
Автомобиль отказывается заводиться после длительной стоянки зимой	Причиной подобного может быть использование некачественного топлива, которое замерзло в мороз. В данном случае необходимо отогнать автомобиль в теплый гараж или дождаться потепления на улице.

Тюнинг

Дизельный мотор ЗМЗ 514 имеет существенный запас надежности, что позволяет увеличить мощность двигателя путем использования перенастроенных программ управления, так и с помощью капитального инженерного тюнинга.

Занимаясь увеличением мощности этого силового агрегата, следует помнить о том, что все работы автовладелец проводит исключительно на свой страх и риск.

1. Самым простым и относительно надежным способом увеличения мощности ЗМЗ 514 является так называемый чип-тюнинг, который предполагает установку нового блока управления. Подобное позволяет получить прибавку около двадцати лошадиных сил. Отдельные варианты чип-тюнинга требуют удаления сажевого фильтра, что приводит к ухудшению норм выхлопа и снижает ресурс мотора.
2. Установка на ЗМЗ 514 облегченного коленвала и расточенных цилиндров позволяет получить дополнительно от 10 до 15 лошадиных сил.
3. Многие автовладельцы устанавливают облегченный маховик, что также увеличивает мощность двигателя на 5-8 лошадиных сил.
4. Экстремальные варианты тюнинга подразумевают замену турбины на спортивную модель с повышенным давлением. Однако в данном случае ресурс двигателя может существенно снизится.
5. Замена штатной выхлопной системы двигателя ЗМЗ 514 также позволит повысить показатели мощности силового агрегата. В зависимости от используемой модели спортивного выхлопа автомобиль может получить от 8 до 10 дополнительных лошадиных силы.
6. Еще 2-3 лошадки прибавит замена стандартного воздушного фильтра на спортивный вариант с нулевым сопротивлением.

В общей сложности проведенные работы по увеличению мощности ЗМЗ 514 позволят получить дополнительно от 40 до 60 лошадиных сил. Нужно лишь помнить о том, что при выполнении тюнинга необходимо обращаться к профессионалам, что и позволит провести всю работу технически грамотно, а ресурс вашего двигателя если и ухудшится, то незначительно.

«ЗМЗ-514» – это cемейство четырёхцилиндровых шестнадцатиклапанных двигателей 4- рабочим объёмом 2,24 литра. Изначально эти моторы предназначались для применения на легковых и коммерческих автомобилях ГА3, однако в итоге нашли своё применение на УА3ах. На «ГА3ели» дизели «3М3-514» устанавливали только с 2002-го по 2004-й годы, в довольно ограниченном количестве. С 2006-го года потребителем данных силовых агрегатов стал Ульяновский автомобильный завод: они «прижились» сначала на внедорожниках «УА3 Хантер», а затем и на «Патриотах», и созданных на их базе «УА3 Карго». Но – всего на несколько лет: в 2015 году и Ульяновский автозавод окончательно отказался от использования моторов семейства «3М3-514». В чём причины, и каковы особенности данного семейства – читайте далее.

Главная причина отказа от дизельных модификаций «Патриота» и «Хантера» – ничтожно низкий спрос на эти машины. Мало того, что сами УАЗики не блещут гигантскими объёмами продаж, так ещё и спрос на дизельные комплектацию ульяновских внедорожников оказался слишком мал, чтобы считать их перспективными моделями. По данным руководства предприятия, продажи дизельных «Патриотов» составляли всего 1% (!) от общего числа реализованных машин.

Казалось бы, на такие машины, как УАЗовские внедорожники, просто «просятся» дизельные двигатели. Ведь сулит серьёзные плюсы: ещё более серьёзную т стабильную проходимость на бездорожье, возможность «по максимуму» грузить машину и прицеп, топливная экономичность, высокий КПД двигателя… Динамика такова, что создаётся впечатление, будто дизельный «Патриот» «похудел» на пару сотен килограммов, по сравнению с бензиновым. Весь крутящий момент, равный 270 Н*м, дизельный силовой агрегат выдаёт уже в диапазоне с 1300 об/мин по 2800 об/мин.; дизель легче и спокойнее «тащит» не самый лёгкий кузов УАЗа. Всё это – основные показатели утилитарности. А утилитарность для джипа или пикапа – превыше всего. Те автолюбители, кому приходилось ездить и на бензиновых, и на дизельных «Патриотах», отмечали, что дизельные заметно отличаются в лучшую сторону от бензиновых.

Однако, несмотря на все переделки и усовершенствования, «3М3-514»» так и остался двигателем ненадёжным, капризным. Распространённые, часто возникающие проблемы с приводами ГРМ и ТНВД, малый ресурс маслонасоса, порывы топливной магистрали ТНВД, случаи резкого снижения тяги, попадания тарелки клапана СРОГ в цилиндр двигателя, откручивание заглушки КВ, и даже такое безобразие, как образующиеся уже после 40 тысяч километров пробега трещины в головке блока цилиндров (дефект литья), по словам производителя, были устранены. Но у многих «УАЗоводов» было другое мнение на этот счёт.

После оснащения новой версии мотора – «3М3-514З2.10 CRS» – топливной аппаратуры электронного управления впрыском Bosch Common Rail двигатель стал менее ремонтопригодным, а если и ремонтопригодным, то только сразу узлами, которые стоят недёшево, а также более требовательным к качеству дизтоплива. К указанным ранее проблемам добавились проблемы с непосредственным впрыском, постоянные метаморфозы с давлением топлива.

В ходе модернизации мотору добавляли Boschевские форсунки и ТНВД, рампу, свечи накаливания; дополняли это китайским турбокомпрессором, а двигатель всё равно не блещет ни надёжностью, ни долговечностью в использовании. Разумеется, такая репутация скверно сказалась на продажах. К тому же цена дизельного «УАЗ Патриот» была более чем на 100 тысяч выше, чем бензиновой версии этой модели.

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.

4-х тактный дизельный двигатель имеет рядное L-образное расположение цилиндров и поршни, вращающие один общий коленвал, и верхнее расположение 2-х распредвалов. Мотор снабжён жидкостной системой охлаждения закрытого типа, с принудительной циркуляцией. Система смазки является комбинированной – под давлением и разбрызгиванием. Обновленный мотор «3М3-514З2» имеет по четыре клапана на каждом цилиндре, а охлаждение воздуха, поступающего в цилиндры, выполняет интеркулер, (его применение позволило повысить мощность силового агрегата и улучшить его работу на низких оборотах. Применяемая турбина хоть и не лишена характерного эффекта «турбо-ямы», однако отличается надёжностью и не требует обслуживания и ремонта.

Левая сторона двигателя: 1 – патрубок водяного насоса подвода ОЖ от радиатора; 2 – водяной насос; 3 – насос гидроусилителя рулевого управления (ГУР); 4 – датчик температуры охлаждающей жидкости (системы управления); 5 – датчик указателя температуры ОЖ; 6 – корпус термостата; 7 – датчик сигнализатора аварийного давления масла; 8 – крышка маслозаливной горловины; 9 – передний кронштейн подъема двигателя; 10 – рукоятка указателя уровня масла; 11 – шланг вентиляции; 12 – клапан рециркуляции; 13 – выпускной патрубок турбокомпрессора; 14 – выпускной коллектор; 15 – теплоизоляционный экран; 16 – турбокомпрессор; 17 – трубка отопителя; 18 – картер сцепления; 19 – заглушка отверстия под установочный штифт коленчатого вала; 20 – пробка сливного отверстия масляного картера; 21 – шланг слива масла из турбокомпрессора; 22 – трубка нагнетательная масла к турбокомпрессору; 23 – краник слива ОЖ; 24 – впускной патрубок турбокомпрессора

Форсунки фирмы «Бош» – двухпружинные, позволяющие осуществлять предварительный впрыск дизтоплива. Фильтр тонкой очистки топлива с ручным насосом, подогревателем, сепаратором воды – также производства компании «Бош», топливопроводы высокого давления – от фирмы «Гуидо».
Турбокомпрессор «С12-92-02» делается в Чехии, на заводе «ЧЗ-Страконице АС». Также был опыт использования и турбин «Гаррет», у которых повыше коэффициент полезного действия.

Блок цилиндров выполнен из специального чугуна, моноблоком с картерной частью, которая опущена ниже оси коленвала. Между цилиндрами предусмотрены специальные протоки для охлаждающей жидкости. В нижней части БЦ размещены 5 опор коренных подшипников. Крышки подшипников обрабатываются в сборе с блоком цилиндров и, соответственно, не являются взаимозаменяемыми. В картерной части блока цилиндров стоят форсунки для охлаждения поршней маслом.

Головка цилиндров отлита из алюминиевого сплава. В верхней части ГБЦ находится газораспределительный механизм: распредвалы, рычаги привода клапанов, гидроопоры, впускные и выпускные клапаны. Головка цилиндров снабжена двумя впускными каналами и двумя выпускными; фланцами для подсоединения впускной трубы, выпускного коллектора, термостата, крышек; есть посадочные места под форсунки и свечи накаливания, встроенные элементы систем смазки и охлаждения.

Вид спереди: 1 – шкив-демпфер коленчатого вала; 2 – датчик положения коленчатого вала; 3 – генератор; 4 – верхний кожух ремня привода ТНВД; 5 –ТНВД; 6 – воздуховод; 7 – крышка маслозаливной горловины; 8 – маслоотделитель; 9 – шланг вентиляции; 10 – ремень привода вентилятора и насоса ГУР; 11 – шкив вентилятора; 12 – натяжной болт насоса ГУР; 13 – шкив насоса ГУР; 14 – натяжной кронштейн ремня привода вентилятора и насоса ГУР; 15 – кронштейн насоса ГУР; 16 – направляющий ролик; 17 – шкив водяного насоса; 18 – ремень привода генератора и водяного насоса; 19 – указатель верхней мертвой точки (ВМТ); 20 – метка ВМТ на роторе датчика; 21 – нижний кожух ремня привода ТНВД

Поршни изготовлены из специального алюминиевого сплава, с камерой сгорания, устроенной в головке поршня. Объем камеры сгорания – (21,69 ± 0,4) см3. Юбка поршня имеет бочкообразную форму в продольном направлении и овальную – в поперечном сечении, снабжена антифрикционным покрытием. Поршневых колец по З на каждом поршне: два компрессионных и одно маслосъёмное.

Шатун двигателя – стальной кованый. Крышка шатуна обрабатывается в сборе с шатуном, в связи с чем при переборке мотора нельзя переставлять крышки с одного шатуна на другой. Крышка шатуна закреплена болтами, которые ввёрнуты в шатун. В поршневую головку шатуна запрессована сталебронзовая втулка. Коленчатый вал - стальной кованый, 5-ти опорный, с радиусом кривошипа 47 мм, имеющий для лучшей разгрузки опор 8 противовесов. Износостойкость шеек обеспечена закалкой ТВЧ или газовым азотированием.

Вкладыши коренных подшипников коленвала – сталеалюминиевые. Верхние вкладыши с канавками и отверстиями, нижние – без того и другого. Вкладыши шатунных подшипников – сталебронзовые, без канавок и отверстий. К фланцу коленчатого вала на его заднем торце восемью болтами прикреплён маховик.

Правая сторона двигателя: 1 – стартер; 2 – фильтр тонкой очистки топлива (ФТОТ) (транспортное положение); 3 – тяговое реле стартера; 4 – крышка привода масляного насоса; 5 – задний кронштейн подъема двигателя; 6 – ресивер; 7 – топливопроводы высокого давления; 8 – топливный насос высокого давления (ТНВД); 9 – задняя опора ТНВД; 10 – точка крепления «–» провода КМСУД; 11 - шланг подвода ОЖ к жидкостно-масляному теплообменнику; 12 – штуцер вакуумного насоса; 13 – генератор; 14 – вакуумный насос; 15 – крышка нижнего гидронатяжителя; 16 – датчик положения коленчатого вала; 17 – шланг подвода масла к вакуумному насосу; 18 – датчик указателя давления масла; 19 – масляный фильтр; 20 – патрубок жидкостно-масляного теплообменника отвода ОЖ; 21 – шланг слива масла из вакуумного насоса; 22 – масляный картер; 23 – усилитель картера сцепления

Распределительные валы сделаны из низкоуглеродистой легированной стали, цементированы на глубину 1,3…1,8 мм и закалены. В двигателе 2 распределительных вала: для привода впускных и выпускных клапанов. Кулачки валов – разнопрофильные, несимметричные относительно осей кулачков. На каждом вале – 5 опорных шеек. Валы вращаются в опорах, которые расположены в алюминиевой головке цилиндров и закрыты крышками. Привод распределительных валов цепной, двухступенчатый.

Система смазки

Система смазки двигателя – комбинированная, многофункциональная. Под давлением смазываются коренные и шатунные подшипники коленвала, подшипники распределительных и промежуточного валов, детали привода масляного насоса, опоры рычагов привода клапанов и натяжители цепей, подшипники турбокомпрессора. Остальные детали мотора смазываются посредствои разбрызгивания. Струями масла охлаждаются поршни. Давлением масла приводятся в рабочее положение гидроопоры и гидронатяжители. Маслонасос устанавливается между блоком цилиндров и масляным фильтром. Он шестерёнчатый, односекционный.

Поперечный разрез двигателя: 1 – ресивер; 2 – головка цилиндров; 3 – гидроопора; 4 – распределительный вал впускных клапа- нов; 5 – рычаг привода клапана; 6 – впускной клапан; 7 – распределительный вал выпускных кла- панов; 8 – выпускной клапан; 9 – поршень; 10 – выпускной коллектор; 11 – поршневой палец; 12 – сливной краник ОЖ; 13 – шатун; 14 – коленчатый вал; 15 – указатель уровня масла; 16 – мас- ляный насос; 17 – валик привода масляного и вакуумного насосов; 18 – форсунка охлаждения поршня; 19 – блок цилиндров; 20 – перепускной патрубок трубки отопителя; 21 – отводящий пат- рубок трубки отопителя; 22 – впускная труба

Система охлаждения – жидкостная, закрытая, с принудительной циркуляцией, с подачей охлаждающей жидкости в блок цилиндров термостат типа ТС 108-01, с твердым наполнителем, одноклапанный насос системы охлаждения Центробежный, привод осуществляется поликлиновым ремнем от шкива коленчатого вала.

Новые дизели данной марки на рынке есть, их стоимость составляет около трёхсот тысяч рублей, и начинается с отметки 270 000 рублей.

Несмотря на то, что ульяновские полноприводники с дизельными двигателями проявили себя заметно лучше в плане ездовых характеристик, чем бензиновые, переплачивать за это 100 с небольшим тысяч желающих нашлось крайне мало. К тому же, у моторов семейства «3М3-514» сложилась скверная репутация в плане надёжности и долговечности работы. Это привело к сворачиванию компанией «Соллерс» (которой принадлежит и ЗМЗ, и УАЗ) проекта под условным названием «Дизельные УАЗ»ы».

Двигатели ЗМЗ-514 предназначены для установки на автомобили УАЗ с колесной формулой 4х4 и полной массой до 3 500 кг и эксплуатации при температурах окружающего воздуха от минус 45°С до плюс 40°С, относительной влажности воздуха до 75 % при температуре плюс 15°С, запыленности воздуха до 1 г/м 3 , а также в районах, распложенных на высоте до 4 000 м над уровнем моря.

На настоящий момент (2016г.) в линейке дизельных двигателей ЗМЗ есть две модели: ЗМЗ-5143.10 с механическим ТНВД и ЗМЗ-51432.10 CRS системой топливоподачи Common Rail

Внешний вид двигателя ЗМЗ-5143.10 :

Внешний вид двигателя ЗМЗ-51432.10 CRS

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.

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 легково-го 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:

На Ярославском заводе дизельной аппаратуры (ЯЗДА) по техническим требованиям ЗМЗ была разработана и изготовлена малогабаритная многосопловая топливная форсунка, что позволило решать вопросы по доводке рабочего процесса только с отечественными изготовителями.

Дизельный двигатель ЗМЗ-406Д.10 в Экспериментальном цехе УГК:

Испытания ЗМЗ-406Д.10. Апрель 1998г:

Поперечный разрез двигателя ЗМЗ-406Д.10

Внешний вид ЗМЗ-406Д.10

Внешний вид первого ЗМЗ-406Д.10:

На дальнейшую доводку новый двигатель был отправлен в Англию специалистам фирмы «Рикардо».
Англичане посоветовали изменить конструкцию головки цилиндров, которая была с V-образным расположением клапанов. Головку спроектировали заново: изменили форму камеры сгорания, клапаны поставили вертикально.

В 2002 году двигатель демонстрировался в Москве на Московском автосалоне:

Но из-за нестабильного качества комплектующих и технологической сложности обработки деталей на самом заводе серийное производство к началу 2004 года было свёрнуто.

Однако работы по доведению нового двигателя продолжались. Изменилась конструкция головки и блока, вследствие чего возросла их жесткость. Для лучшего уплотнения газового стыка вместо отечественной гибкой прокладки ГБЦ стали применять импортную многослойную металлическую. Доработку и изготовление поршней доверили немецкой фирме Mahle. Повышающие надежность и ресурс изменения также коснулись шатунов, цепей ГРМ и целого ряда мелких деталей. В итоге в ноябре 2005 года в цехе малых серий Заволжского моторного завода вновь началось производство дизелей под индексом ЗМЗ-5143 .

Конструкция ЗМЗ-5143 такова.
Головка цилиндров выполнена из алюминиевого сплава. Вертикальные клапаны приводятся от двух распредвалов через одноплечие рычаги с роликами на игольчатых подшипниках. Клапанный механизм с немецким гидроопорам INA.

Привод распределительных валов - цепной, двухступенчатый, подобный ЗМЗ-406. Однако длина цепей иная, а для натяжения взамен пластмассовых рычагов применили звездочку, которая в порядке обратной унификации внедрена и на бензиновых моторах. Натяжители цепи - гидравлические.

Блок цилиндров из специального чугуна. Отливка унифицирована с блоком бензинового ЗМЗ-406. Диаметр цилиндра - 87 мм, ход поршня - 94 мм (у бензинового «406-го» мотора - 92х86 мм). В картере блока располагаются специальные форсунки, через которые масло, поступающее из центральной магистрали, охлаждает поршни.

Коленчатый вал - оригинальный, кованый стальной с радиусом кривошипа 47 мм - поковку изготавливает КамАЗ. Вал упрочнен закалкой токами высокой частоты или азотированием наружной поверхности.

Поршень с камерой сгорания в днище выполнен из алюминиевого сплава с нирезистовой вставкой под компрессионное кольцо; юбка обработана антифрикционным составом «Моликот». Поршневые кольца - фирмы «Гётце».

Топливная аппаратура "Бош". ТНВД с механическим регулятором. Специально для ЗМЗ-514 «Бош» доработал свой распределительный насос типа VE, который теперь развивает максимальное давление 1100 бар и имеет корректоры по наддуву и для прогрева двигателя зимой. ТНВД приводится от коленвала зубчатым ремнем типа VAZ 2112, закрытым защитным кожухом.

Форсунки фирмы «Бош» - двухпружинные, позволяют осуществить предварительный впрыск топлива. Фильтр тонкой очистки топлива с ручным насосом, подогревателем, сепаратором воды - «бошевский», топливопроводы высокого давления - фирмы «Гуидо».

Турбокомпрессор - чешский, завода «ЧЗ-Страконице АС», также адаптирован «Гаррет», у которого выше КПД.

С 2006-го эти моторы стали серийно устанавливаться на UAZ Hunter.

В 2007 году ЗМЗ-514 был адаптирован и для установки на коммерческие автомобили УАЗ.

В 2012 году был освоен выпуск ЗМЗ-51432.10 CRS с системой топливоподачи Common Rail, отвечающим экологическим требованиям Евро-4. Данные двигатели устанавливаются на легковые и грузопассажирские автомобили УАЗ Patriot, Hunter, Pickup и Cargo

Маркировка двигателя

Семейство двигателей ЗМЗ-514.10 это 4-цилиндровые 16-клапанные дизельные двигатели с рабочим объемом 2,24л

Обозначение двигателя по КД	VDS-описательная часть маркировки	Характерные особенности омплектности и исполнения двигателя	Применяемость на автомобиле
Комплектации с топливным насосом высокого давления VE 4/11F 2100RV
514.1000400	51400	Базовая комплектность в едином исполнении с топливным насосом высокого давления VE 4/11F 2100RV, без гидроусилителя руля и привода вентилятора.
514.1000400-10	51400А	Базовая комплектность в едином исполнении с картером сцепления, СРОГ, ГУР, без вентилятора	автомобили ОАО «ГАЗ»
514.1000400-20	51400B	Базовая комплектность в едином исполнении с топливным насосом высокого давления VE 4/11F 2100RV, с гидроусилителем руля и приводом вентилятора, масляным картером двигателя ЗМЗ-5141, с масляным фильтром уменьшенных габаритов.
5141.1000400	514100	Комплектность в едином исполнении с топливным насосом высокого давления VE 4/11F 2100RV, гидроусилителем руля, кондиционером, без вентилятора.
5143.1000400	514300	Базовая комплектность в едином исполнении с топливным насосом высокого давления VE 4/11F 2100RV, гидроусилителем руля.
5143.1000400-10	51430A	Комплектность в едином исполнении с топливным насосом высокого давления VE 4/11F 2100RV, гидроусилителем руля, кондиционером.
5143.1000400-20	51430В	Комплектность в едином исполнении с топливным насосом высокого давления VE 4/11F 2100RV, приводом вентилятора и кронштейнами насоса гидроусилителя руля.
5143.1000400-30	51430C	Комплектность в едином исполнении с топливным насосом высокого давления VE 4/11F 2100RV, приводом вентилятора и кронштейнами гидроусилителя руля, с подводящими топливопроводами измененной, по сравнению с базовой комплектацией, длиной.
5143.1000400-40	51430D	Комплектность в едином исполнении с приводом вентилятора, вакуумным насосом, совмещенным с генератором, картером сцепления, СРОГ, ГУР	УАЗ-315148 «Hunter»
5143.1000400-41	51430G	Комплектность в едином исполнении с приводом вентилятора, вакуумным насосом на блоке цилиндров, СРОГ, ГУР, без картера сцепления	УАЗ-315148 «Hunter»
5143.1000400-42	51430H	Комплектность в едином исполнении с приводом вентилятора, вакуумным насосом на блоке цилиндров, СРОГ, патрубком для подключения автономного подогревателя-отопителя, ГУР, без картера сцепления	УАЗ-296608
5143.1000400-50	51430Е	Комплектность в едином исполнении с топливным насосом высокого давления VE 4/11F 2100RV, приводом вентилятора и кронштейнами насоса гидроусилителя руля, без топливоподкачивающего насоса, с перепускным клапаном на фильтре тонкой очистки топлива.
5143.1000400-80	51430L	Комплектность в едином исполнении с приводом вентилятора, вакуумным насосом на блоке цилиндров, СРОГ, охладителем рециркулируемых ОГ, ГУР, без картера сцепления
5143.1000400-81	51430M	Комплектность в едином исполнении с приводом вентилятора, вакуумным насосом на блоке цилиндров, СРОГ, охладителем рециркулируемых ОГ, патрубком для подключения автономного подогревателя-отопителя, ГУР, без картера сцепления	УАЗ-315148 «Hunter» экологического класса 3
5143.1000400-43	51430R	Комплектность в едином исполнении с приводом вентилятора, вакуумным насосом на блоке цилиндров, патрубком для подключения автономного подогревателя-отопителя, ГУР, без картера сцепления, без СРОГ	УАЗ-315108 «Hunter» для МО)
5143.1000400-60	51430S	Комплектность в едином исполнении с приводом вентилятора, вакуумным насосом на блоке цилиндров, патрубком для подключения автономного подогревателя-отопителя, картером сцепления, малогабаритным масляным фильтром, ГУР, без СРОГ	УАЗ-396218 («Буханка» - санитарный втомобиль повышенной проходимости, для МО)
Комплектации дизелей ЗМЗ-51432 для автомобилей УАЗ экологического класса 4 (Евро4)
51432.1000400	51432A	Без картера сцепления под КПП DYMOS; компрессор кондиционера SANDEN; насос ГУР Delphi; генератор 120А
51432.1000400-01	51432B	Без картера сцепления под КПП DYMOS; компрессор кондиционера SANDEN; насос ГУР Delphi; генератор 120А; патрубок 40624.1148010 для подключения автономного отопителя.	УАЗ-31638 «Patriot», УАЗ-31648 «Patriot Sport», УАЗ-23638 «Pickup», УАЗ-23608 «Cargo»
51432.1000400-10	51432C	Без картера сцепления под КПП DYMOS; насос ГУР Delphi; генератор 80 А или 90 А.	УАЗ-31638 «Patriot», УАЗ-31648 «Patriot Sport», УАЗ-23638 «Pickup», УАЗ-23608 «Cargo»
51432.1000400-20	51432D	Без картера сцепления под КПП DYMOS; насос ГУР; генератор 80 А или 90 А.	УАЗ-315148 «Hunter»
51432.1000400-21	51432E	Без картера сцепления под КПП DYMOS;насос ГУР; генератор 80 А или 90 А; патрубок 40624.1148010 для подключения автономного отопителя.	УАЗ-315148 «Hunter»
51432.1000400-22	51432F	с картером сцепления под 5 ступенчатую КПП АДС;насос ГУР; генератор 80 А или 90 А.	УАЗ-315148 «Hunter»
51432.1000400-23	51432G	с картером сцепления под 5 ступенчатую КПП АДС;насос ГУР; генератор 80 А или 90 А; патрубок 40624.1148010 для подключения автономного отопителя	УАЗ-315148 «Hunter»

Рис. 5.14 . Двигатель ЗМЗ-514 (вид слева): 1 – патрубок водяного насоса подвода охлаждающей жидкости от радиатора; 2 – водяной насос; 3 – насос гидроусилителя рулевого управления; 4 – датчик температуры охлаждающей жидкости системы управления двигателем; 5 – датчик указателя температуры охлаждающей жидкости; 6 – корпус термостата; 7 – датчик сигнальной лампы аварийного падения давления масла; 8 – крышка маслоналивной горловины; 9 – передний кронштейн для подъема двигателя; 10 – рукоятка указателя уровня масла; 11 – шланг вентиляции; 12 – клапан рециркуляции; 13 – выпускной патрубок турбокомпрессора; 14 – выпускной коллектор; 15 – теплоизоляционный экран; 16 – турбокомпрессор; 17 – трубка отопителя; 18 – картер сцепления; 19 – заглушка отверстия под установочный штифт коленчатого вала; 20 – пробка сливного отверстия масляного картера; 21 – шланг слива масла из турбокомпрессора; 22 – нагнетательная трубка масла к турбокомпрессору; 23 – кран слива охлаждающей жидкости; 24 – впускной патрубок турбокомпрессора

Рис. 5.15. Двигатель ЗМЗ-514 (вид справа): 1 – стартер; 2 – фильтр тонкой очистки топлива; 3 – тяговое реле стартера; 4 – крышка привода масляного насоса; 5 – задний кронштейн подъема двигателя; 6 – ресивер; 7 – топливопроводы высокого давления; 8 – топливный насос высокого давления (ТНВД); 9 – задняя опора ТНВД; 10 – точка крепления «массового» провода контроллера системы управления двигателем; 11 – шланг подвода охлаждающей жидкости к жидкостно-масляному теплообменнику; 12 – штуцер вакуумного насоса; 13 – генератор; 14 – вакуумный насос; 15 – крышка нижнего гидронатяжителя; 16 – датчик положения коленчатого вала; 17 – шланг подвода масла к вакуумному насосу; 18 – датчик указателя давления масла; 19 – масляный фильтр; 20 – патрубок жидкостно-масляного теплообменника отвода охлаждающей жидкости; 21 – шланг слива масла из вакуумного насоса; 22 – масляный картер; 23 – усилитель картера сцепления

Блок цилиндров отлит из специального высокопрочного чугуна, что придает конструкции двигателя жесткость и прочность.

Протоки для охлаждающей жидкости, образующие рубашку охлаждения, выполнены по всей высоте блока, это улучшает охлаждение поршней и уменьшает деформацию блока от перегрева. Рубашка охлаждения открыта в верхней части в сторону головки блока.

В картере блока цилиндров установлены форсунки, предназначенные для охлаждения поршней маслом.

Головка блока цилиндров отлита из алюминиевого сплава. В ней установлены впускные и выпускные клапаны. На каждый цилиндр приходится по четыре клапана: два впускных и два выпускных. Впускные клапаны расположены с правой стороны головки, а выпускные - с левой. Привод клапанов осуществляется двумя распределительными валами через гидротолкатели. Применение гидротолкателей исключает необходимость регулировки зазоров в приводе клапанов, так как они автоматически компенсируют зазор между кулачками распределительных валов и стержнями клапанов. В головке блока цилиндров имеются посадочные места под форсунки и свечи накаливания.

Распределительные валы изготовлены из низкоуглеродистой легированной стали. Кулачки распределительных валов разнопрофильные, расположены несимметрично относительно своих осей. На задние торцы валов нанесена маркировка клеймением: на впускном валу – «ВП», на выпускном валу – «ВЫП».

У каждого вала пять опорных шеек. Валы вращаются в опорах, расположенных в головке блока цилиндров и закрытых крышками, расточенными за одно целое с головкой, поэтому крышки опор распределительных валов невзаимозаменяемы.

От осевых перемещений распределительные валы удерживаются упорными полушайбами, установленными в выточки крышек передних опор и входящими выступающими частями в проточки на первых опорных шейках распределительных валов.

Для точной установки фаз газораспределения в первых шейках распределительных валов выполнены технологические отверстия с точно заданным угловым расположением относительно профиля кулачков.

При сборке привода распределительных валов точное их положение достигается благодаря фиксаторам, установленным в технологические отверстия на первых шейках распределительных валов через отверстия в передней крышке.

Технологические отверстия необходимы и для контроля фаз газораспределения в процессе эксплуатации двигателя.

На первой переходной шейке распределительных валов есть две лыски под ключ для удерживания распределительных валов при установке звездочек.

Поршни также отлиты из алюминиевого сплава. На днище поршня отлита маркировка размерной группы диаметра юбки поршня (буквы «A», «B», «Y») и нанесена стрелка, необходимая для правильной ориентации поршня при установке в двигатель (стрелка должна быть направлена в сторону переднего торца блока цилиндров). Внизу юбки поршня выполнена выемка, которая обеспечивает расхождение поршня с форсункой охлаждения. В головке поршня выполнены три канавки: в двух верхних установлены компрессионные кольца, в нижней - маслосъемное. Канавка под верхнее компрессионное кольцо изготовлена в упрочняющей вставке из нирезистового чугуна. На каждом поршне установлены три кольца: два компрессионных и одно маслосъемное. Компрессионные кольца отлиты из чугуна.