ЗМЗ-4063 - технические параметры и особенности двигателя

Статья обновлена: 18.08.2025

ЗМЗ-4063 – бензиновый инжекторный двигатель производства Заволжского моторного завода, разработанный для коммерческого и легкового транспорта.

Агрегат устанавливался на автомобили ГАЗель, Соболь, Волга и стал одной из самых массовых силовых установок в линейке предприятия.

Конструкция объединяет 4 цилиндра, 16 клапанов, распределенный впрыск топлива и чугунный блок, обеспечивая баланс надежности и производительности.

Позиционирование модели ЗМЗ-4063 в семействе

Двигатель ЗМЗ-4063 занимает стратегическую нишу в линейке моторов Заволжского завода как переходное звено между устаревшими карбюраторными агрегатами (например, ЗМЗ-402) и современными инжекторными силовыми установками. Он стал первым массовым 16-клапанным двигателем завода с электронным впрыском топлива, что позволило повысить мощность и экологические показатели по сравнению с предшественниками.

Модель позиционировалась как базовая для автомобилей ГАЗ среднего класса (Волга 3110, ГАЗель), обеспечивая баланс стоимости, надежности и улучшенных динамических характеристик. ЗМЗ-4063 послужил технологической платформой для последующих разработок, включая более мощные версии ЗМЗ-405 и ЗМЗ-409, сохраняя при этом конструктивную совместимость с рядом узлов предыдущего поколения.

Ключевые отличия в семействе двигателей ЗМЗ

Модель	Тип впрыска	Клапанов	Объем (л)	Мощность (л.с.)
ЗМЗ-402	Карбюратор	8	2.45	90-100
ЗМЗ-4063	Инжектор	16	2.28	145-150
ЗМЗ-405	Инжектор	16	2.46	152-170

Основные эволюционные изменения по сравнению с ЗМЗ-402:

• Замена карбюратора на многоточечный электронный впрыск (MPI)
• Применение двухвальной ГБЦ с 4 клапанами на цилиндр
• Установка гидрокомпенсаторов и ременного привода ГРМ
• Интеграция системы диагностики OBD-II

Несмотря на появление более совершенных модификаций, ЗМЗ-4063 сохранял преимущество в ремонтопригодности и адаптивности к топливу низкого качества, что определяло его востребованность в коммерческом транспорте и регионах со сложными эксплуатационными условиями.

Базовое устройство и компоновка двигателя

Двигатель ЗМЗ-4063 выполнен по рядной схеме с четырьмя вертикально расположенными цилиндрами. Конструкция включает алюминиевую головку блока цилиндров (ГБЦ) и чугунный блок с интегрированными гильзами "мокрого" типа. Привод газораспределительного механизма осуществляется зубчатым ремнём от коленчатого вала.

Коленчатый вал с пятью коренными опорами установлен в нижней части блока, шатуны соединены с поршнями плавающими пальцами. Масляный картер формованный стальной, крепится к блоку через резиновую прокладку. Система охлаждения с насосом центробежного типа расположена на передней стенке блока.

Ключевые элементы конструкции

Компонент	Описание
Газораспределительный механизм	2 распределительных вала (DOHC), 16 клапанов (по 4 на цилиндр) с гидрокомпенсаторами
Кривошипно-шатунная группа	Кованый коленвал, Т-образные алюминиевые поршни с графитовым покрытием
Привод вспомогательных агрегатов	Поликлиновой ремень для генератора, помпы и компрессора кондиционера

Расположение узлов: топливная рампа установлена на впускном коллекторе, модуль зажигания размещён на крышке ГБЦ, датчики системы управления (ДПКВ, ДПРВ, ДМРВ) интегрированы в переднюю часть двигателя. Впускные каналы ГБЦ имеют изменяемую геометрию.

Основные технические параметры: объем и мощность

Двигатель ЗМЗ-4063 обладает рабочим объемом 2,3 литра (2286 кубических сантиметров). Этот четырехцилиндровый силовой агрегат с рядным расположением цилиндров и 16-клапанной головкой блока обеспечивает высокую производительность и эффективность.

Максимальная мощность двигателя в зависимости от модификации и системы питания достигает 145 лошадиных сил при 5200 оборотах в минуту. Крутящий момент составляет 200 Н·м при 4000 об/мин, что обеспечивает хорошую динамику автомобиля.

Параметр	Значение
Рабочий объем	2,3 л (2286 см³)
Максимальная мощность	145 л.с. (при 5200 об/мин)
Максимальный крутящий момент	200 Н·м (при 4000 об/мин)
Количество цилиндров	4
Расположение цилиндров	Рядное
Количество клапанов	16
Степень сжатия	9,3
Система питания	Инжекторная
Тип топлива	Бензин АИ-92

Крутящий момент и рабочие обороты ЗМЗ-4063

Максимальный крутящий момент 269 Нм достигается в диапазоне 2500-3000 об/мин. Этот показатель формируется благодаря особенностям конструкции: 16-клапанной ГРМ с двумя распредвалами, электронному впрыску топлива и геометрии впускного коллектора, оптимизированной для средних оборотов.

Силовая установка демонстрирует устойчивую тягу с 1500 об/мин, сохраняя эффективность до 4500 об/мин. Пиковая мощность реализуется при 5200 об/мин, однако максимальные обороты ограничены электроникой на отметке 5500 об/мин для защиты агрегата.

Рабочие характеристики

• Эффективный диапазон: 1500-4500 об/мин
• Обороты холостого хода: 750±50 об/мин
• Зона максимального крутящего момента: 2500-3000 об/мин
• Красная зона: 5500 об/мин (электронное ограничение)

Параметр	Значение
Макс. крутящий момент	269 Нм
Обороты макс. момента	2500-3000 об/мин
Обороты макс. мощности	5200 об/мин

Конфигурация фаз газораспределения обеспечивает интенсивное наполнение цилиндров на средних оборотах, что определяет характерную "полку" крутящего момента. ЭБУ корректирует параметры в зависимости от нагрузки, поддерживая оптимальное соотношение топливно-воздушной смеси во всем рабочем диапазоне.

Тип топливной системы и принцип впрыска

Двигатель ЗМЗ-4063 оснащен системой распределенного электронного впрыска топлива (многоточечный впрыск). Основные компоненты включают электрический бензонасос, топливную рампу, электромагнитные форсунки, регулятор давления и электронный блок управления (ЭБУ). Топливо подается под постоянным давлением (2.8-3.3 бар) через индивидуальные форсунки для каждого цилиндра.

Принцип работы основан на фазированном впрыске: ЭБУ синхронизирует момент открытия форсунок с тактами впуска конкретных цилиндров. Длительность импульса впрыска рассчитывается на основе данных от датчиков, что обеспечивает точное дозирование топлива для разных режимов работы двигателя.

Управление впрыском

ЭБУ обрабатывает сигналы от ключевых датчиков для оптимизации смесеобразования:

• ДМРВ (Датчик Массового Расхода Воздуха) - измеряет объем поступающего воздуха
• ДПДЗ (Датчик Положения Дроссельной Заслонки) - определяет нагрузку на двигатель
• ДПКВ (Датчик Положения Коленчатого Вала) - задает угловую синхронизацию
• Датчик кислорода - корректирует состав топливно-воздушной смеси в режиме замкнутого контура

Система обеспечивает последовательный впрыск: форсунки активируются поочередно в соответствии с порядком работы цилиндров (1-3-4-2). Это позволяет минимизировать "смывание" топливной пленки со стенок впускного коллектора и улучшает стабильность холостого хода.

Конструкция системы зажигания

Система зажигания двигателя ЗМЗ-4063 – бесконтактная электронная, с индивидуальными катушками зажигания для каждого цилиндра. Она функционирует под управлением контроллера системы впрыска топлива, обеспечивая точное формирование высоковольтного импульса в соответствии с режимом работы мотора.

Основными компонентами конструкции являются датчики положения коленчатого вала (ДПКВ) и распределительного вала (ДПРВ), блок управления двигателем (ЭБУ), комплект из четырех катушек зажигания и высоковольтные провода. Отсутствие механического распределителя и трамблера повышает надежность системы.

Ключевые элементы и их взаимодействие

Принцип работы основан на синхронизации искрообразования с положением поршней:

1. Датчик коленвала (ДПКВ): фиксирует частоту вращения и угловое положение коленчатого вала через задающий диск.
2. Датчик распредвала (ДПРВ): определяет фазу газораспределения для точной синхронизации зажигания с тактом сжатия.
3. Электронный блок управления (ЭБУ): анализирует данные датчиков, нагрузку двигателя, температуру и корректирует момент опережения зажигания.
4. Индивидуальные катушки: установлены непосредственно на свечных колодцах, преобразуют низкое напряжение бортовой сети (12В) в высоковольтный импульс (до 30 кВ).

Особенностью системы является одновременная подача искры в двух цилиндрах за один цикл ("метод холостой искры"): на такте сжатия в рабочем цилиндре и на такте выпуска – в парном. Это упрощает конструкцию управления катушками.

Преимущества данной схемы:

• Отсутствие движущихся частей повышает ресурс
• Точное дозирование энергии искрообразования
• Автоматическая коррекция угла опережения зажигания
• Упрощенная диагностика неисправностей по цилиндрам

Параметр	Значение
Тип свечей зажигания	А17ДВРМ, зазор 0.7-0.85 мм
Сопротивление ВВ-проводов	4-6 кОм/метр
Напряжение искрообразования	22-28 кВ
Угол опережения (ХХ)	8-12° до ВМТ

Отказоустойчивость обеспечивается дублированием функций датчиков: при поломке ДПРВ система переходит на расчет фазы по ДПКВ, сохраняя работоспособность двигателя с незначительной потерей мощности.

Принцип работы системы охлаждения

Система охлаждения ЗМЗ-4063 – жидкостная, закрытого типа с принудительной циркуляцией. Она поддерживает оптимальный тепловой режим двигателя (85–95°C), предотвращая перегрев и обеспечивая эффективную работу. Основной функцией является отвод избыточного тепла от блока цилиндров, головок блока и других нагревающихся компонентов.

Циркуляцию охлаждающей жидкости обеспечивает центробежный насос с приводом от зубчатого ремня ГРМ. Термостат регулирует поток жидкости по малому (через рубашку двигателя) или большому (с подключением радиатора) кругу в зависимости от температуры. Электрический вентилятор с датчиком включения активируется при достижении критических температур.

Ключевые этапы циркуляции

1. Насос подает холодную жидкость из нижнего бачка радиатора в рубашку охлаждения блока цилиндров.
2. Нагретая жидкость поднимается в головки блока, затем поступает во впускной трубопровод с каналами охлаждения.
3. При температуре ниже 85°C термостат направляет жидкость обратно в насос по малому кругу.
4. При прогреве свыше 85°C термостат открывает путь в радиатор, где поток охлаждается встречным воздухом или вентилятором.

Важные элементы: Расширительный бачок компенсирует объем жидкости при тепловом расширении. Датчик температуры на головке блока передает данные на приборную панель и ЭБУ. Герметичная крышка радиатора поддерживает давление в системе (до 1.1 атм), повышая температуру кипения жидкости до 120°C.

Устройство газораспределительного механизма (ГРМ)

Газораспределительный механизм ЗМЗ-4063 относится к верхнеклапанным конструкциям с двумя распределительными валами в головке блока цилиндров (DOHC). Привод ГРМ осуществляется зубчатым ремнём от коленчатого вала, что обеспечивает синхронизацию работы клапанов и поршневой группы. Механизм отвечает за своевременный впуск топливно-воздушной смеси и выпуск отработавших газов в соответствии с фазами работы двигателя.

Конструкция включает цепь кинематических связей: коленчатый вал → зубчатый ремень → шкивы распределительных валов → кулачки → толкатели → клапаны. Критически важным элементом является натяжной ролик ремня ГРМ, поддерживающий требуемое натяжение. Отказ ремня или нарушение регулировок приводит к встрече клапанов с поршнями и капитальному разрушению двигателя.

Ключевые компоненты системы

• Распределительные валы (2 шт.): Литые стальные, с эксцентриковыми кулачками, управляющими открытием клапанов. Установлены в постелях ГБЦ на подшипниках скольжения.
• Клапанный узел: 16 клапанов (по 2 на цилиндр), раздельные впускные и выпускные. Сёдла – напрессованный чугун, направляющие – бронзовые втулки.
• Привод клапанов: Гидрокомпенсаторы зазора, работающие под давлением масла. Толкатели передают усилие от кулачков к клапанам через тарелки.
• Зубчатый ремень: Армированный стекловолокном, с зубьями профиля HTD. Ресурс – до 90 тыс. км.
• Вспомогательные элементы: Натяжной ролик с пружинным демпфером, опорные ролики, защитный кожух.

Таблица 1. Параметры ГРМ ЗМЗ-4063

Характеристика	Значение
Тип привода распредвалов	Зубчатый ремень
Число зубьев ремня	138
Угол опережения зажигания	5±1° до ВМТ
Зазор клапанов (автоматический)	Гидрокомпенсаторы
Фазы газораспределения	Впуск: 12-52°, Выпуск: 50-10°

Регулировка фаз осуществляется исключительно через положение шкивов распредвалов относительно меток на задней крышке ремня и метке ВМТ на шкиве коленвала. Использование неоригинальных комплектующих или отклонение от регламента обслуживания (замена ремня каждые 60-75 тыс. км) повышает риск перескока зубьев и десинхронизации.

Материал и особенности блока цилиндров

Блок цилиндров двигателя ЗМЗ-4063 изготовлен из высокопрочного серого чугуна марки СЧ20. Этот материал обеспечивает необходимую жесткость конструкции, эффективное гашение вибраций и устойчивость к термоударным нагрузкам. Литой блок имеет замкнутую коробчатую структуру с поперечными перегородками, усиливающими опоры коленчатого вала.

Особенностью конструкции является интегрированная рубашка охлаждения с оптимальным распределением каналов вокруг цилиндров и верхних опор коленвала. Отверстия цилиндров расточены непосредственно в теле блока без съемных гильз, с обработкой поверхности методом хонингования. Межцентровое расстояние цилиндров составляет 105 мм, посадочные места под шатунные вкладыши выполнены с точной геометрией.

Параметр	Значение
Количество цилиндров	4
Диаметр цилиндра (номинальный)	92 мм
Межосевое расстояние цилиндров	105 мм
Ремонтные размеры цилиндров	92.4, 92.8, 93.0 мм

Ключевые технологические особенности:

• Вертикальные маслоканалы сверленого типа для подачи масла к ГБЦ
• Фрезерованные постели коренных подшипников с точностью позиционирования ±0.01 мм
• Усиленные приливы для крепления навесного оборудования
• Сквозные болтовые шпильки для равномерного прижима ГБЦ

Конструкция головки блока цилиндров

Головка блока цилиндров (ГБЦ) двигателя ЗМЗ-4063 выполнена из алюминиевого сплава методом литья под давлением. Она представляет собой общую конструкцию для всех четырех цилиндров, оснащена интегрированными масляными каналами и рубашкой жидкостного охлаждения. Верхняя часть ГБЦ имеет плоскую привалочную поверхность для установки клапанной крышки с уплотнительной прокладкой.

Конструкция предусматривает поперечное расположение впускных и выпускных каналов, разделенных перегородками. Каналы спроектированы с минимальным сопротивлением потоку: впускные – увеличенного сечения для улучшения наполнения цилиндров, выпускные – с гладкими стенками для снижения противодавления газов. Посадочные места под седла клапанов и направляющие втулки выполнены методом запрессовки.

Ключевые элементы и система газораспределения

Основные компоненты ГБЦ включают:

• Камеры сгорания: полусферической формы, объемом 29 см³ каждая, с центральным расположением свечи зажигания
• Клапанный механизм: 16 клапанов (8 впускных, 8 выпускных) с диаметром тарелок 36 мм и 32 мм соответственно
• Распределительные валы: два чугунных вала (впускной и выпускной), установленные на пяти опорах скольжения
• Гидрокомпенсаторы: автоматическая регулировка зазоров клапанов без ручной настройки
• Седла клапанов: жаропрочные, выполнены из чугуна с шаровидным графитом

Технические параметры ГБЦ:

Параметр	Значение
Материал	Ал-4 (алюминиевый сплав)
Межосевое расстояние клапанов	42 мм
Угол наклона клапанов	20° (впускные), 22° (выпускные)
Диаметр отверстий под свечи	14 мм с коническим уплотнением

Привод газораспределительного механизма осуществляется зубчатым ремнем от коленчатого вала. На передней части ГБЦ установлены фланцы для крепления шкивов распредвалов и натяжных роликов. Тепловой зазор между ГБЦ и блоком цилиндров компенсируется металлокерамической прокладкой толщиной 1.2 мм.

Технические характеристики коленчатого вала

Коленчатый вал двигателя ЗМЗ-4063 изготавливается из высокопрочного чугуна методом литья. Конструктивно он имеет пять коренных шеек и четыре шатунные шейки, расположенные в двух плоскостях под углом 90° друг к другу.

Поверхности коренных и шатунных шеек подвергаются закалке токами высокой частоты (ТВЧ) с последующей тонкой шлифовкой. Для компенсации центробежных сил вал оснащен восемью противовесами и проходит многоступенчатую динамическую балансировку.

Ключевые параметры

Материал	Высокопрочный чугун ВЧ-50
Количество коренных шеек	5
Количество шатунных шеек	4
Угол смещения шатунных шеек	90°
Диаметр коренной шейки	66,00–66,02 мм
Диаметр шатунной шейки	58,00–58,02 мм
Осевое смещение	0,06–0,26 мм
Система балансировки	8 противовесов

Монтаж вала в блоке цилиндров осуществляется через тонкостенные сталеалюминиевые вкладыши с напылением. Критически важными для ресурса являются:

• Радиальный зазор в подшипниках: 0,026–0,073 мм
• Допустимый износ шеек: не более 0,03 мм
• Максимальное биение: 0,03 мм

Параметры поршневой группы и шатунов

Поршневая группа двигателя ЗМЗ-4063 включает поршни, кольца и пальцы, обеспечивающие преобразование энергии сгорания топлива в механическую работу. Шатуны передают усилие от поршней к коленчатому валу, выдерживая значительные циклические нагрузки при высокой температуре.

Конструкция рассчитана на работу в высокооборотном режиме с сохранением надежности. Применены материалы с улучшенными прочностными характеристиками и термостойкостью, а геометрия деталей оптимизирована для снижения инерционных потерь и обеспечения стабильной компрессии.

Технические характеристики

Компонент	Параметр	Значение
Поршень	Материал	Алюминиевый сплав
	Диаметр	92 мм
	Высота компрессионной части	38.5 мм
Поршневой палец	Тип	Плавающий
	Диаметр	25 мм
Кольца	Количество	3 (2 компрессионных, 1 маслосъемное)
	Покрытие верхнего кольца	Хромирование
Шатун	Материал	Сталь 40Х
	Длина (центры отверстий)	156 мм
	Диаметр втулки верхней головки	25 мм

Особенности конструкции:

• Поршни с терморегулирующими стальными пластинами в юбке
• Смещённая ось пальца на 1.5 мм для снижения шума
• Шатуны с роликовыми подшипниками в нижней головке
• Трехслойные вкладыши шатунных подшипников

Схема работы системы смазки под давлением

Масляный насос шестеренчатого типа, расположенный в передней части блока цилиндров, забирает масло из поддона через маслоприемник с сетчатым фильтром. Нагнетаемый поток проходит через полнопоточный масляный фильтр, где очищается от механических примесей. Отфильтрованное масло под давлением поступает в главную магистраль двигателя – продольный канал в блоке цилиндров.

Из главной магистрали масло распределяется по параллельным каналам к коренным подшипникам коленчатого вала, опорам распределительных валов в головке блока и приводам вспомогательных агрегатов. От коренных шеек коленвала масло подается по наклонным каналам в шатунных шейках к шатунным подшипникам. Смазка поршневых пальцев, стенок цилиндров и кулачков распредвалов осуществляется разбрызгиванием масла, вытекающего из зазоров в подшипниках и создаваемого противовесами коленвала.

Ключевые компоненты и их функции

Основные элементы системы и их назначение:

• Масляный насос: создает необходимое давление (0.35–0.45 МПа на прогретом двигателе при 2000 об/мин).
• Редукционный клапан: ограничивает максимальное давление в системе (срабатывает при ~0.55 МПа), сбрасывая излишки масла в поддон.
• Полнопоточный фильтр: обеспечивает непрерывную очистку всего масла, циркулирующего в системе.
• Давления масла датчик: контролирует рабочее давление в главной магистрали, сигнализирует о критическом падении.
• Масляный радиатор (опционально): охлаждает масло в контуре при работе под высокой нагрузкой.

Отработавшее масло самотеком стекает в поддон, где охлаждается и отстаивается перед повторным циклом. Герметичность системы обеспечивается сальниками коленвала и распредвалов, прокладками и маслосъемными колпачками.

Устройство и характеристики масляного насоса

Масляный насос двигателя ЗМЗ-4063 представляет собой шестерёнчатый агрегат сцепного типа, расположенный в передней части блока цилиндров под крышкой распределительных шестерён. Основными компонентами конструкции являются ведущая и ведомая шестерни, размещённые в алюминиевом корпусе с интегрированным редукционным клапаном. Насос напрямую приводится от коленчатого вала через шлицевое соединение, обеспечивая синхронную работу с двигателем.

Ведущая шестерня жёстко зафиксирована на валу привода, а ведомая свободно вращается на оси корпуса. Герметичность камер нагнетания обеспечивается минимальными торцевыми зазорами между шестернями и крышкой корпуса. Редукционный клапан плунжерного типа поддерживает рабочее давление, сбрасывая излишки масла во всасывающую магистраль при превышении заданного значения.

Ключевые характеристики

Эксплуатационные параметры насоса включают:

• Тип конструкции: шестерёнчатый с внешним зацеплением
• Производительность: 45 л/мин при 3000 об/мин коленвала
• Рабочее давление: 0.45-0.55 МПа (4.5-5.5 кгс/см²)
• Давление срабатывания редукционного клапана: 0.65 МПа
• Зазоры:
  • Торцевой: 0.03-0.07 мм
  • Радиальный: 0.10-0.15 мм

Технические требования предусматривают применение моторного масла класса 10W-40 или 15W-40 по SAE. Критическим параметром является износ зубьев шестерён – допустимое отклонение толщины не превышает 0.02 мм. При снижении производительности ниже 35 л/мин на номинальных оборотах требуется замена насоса.

Конфигурация впускного тракта и воздушный фильтр

Впускная система двигателя ЗМЗ-4063 реализована по классической схеме последовательного впрыска топлива. Воздушный поток поступает через воздухозаборник в корпусе воздушного фильтра, где проходит многоступенчатую очистку. Тракт спроектирован с минимизацией аэродинамических сопротивлений для обеспечения стабильного наполнения цилиндров на всех режимах работы.

После фильтрации воздух направляется через резинотехнический патрубок к расходомеру воздуха (ДМРВ), который передает данные о массе потока на электронный блок управления. Далее воздух попадает в дроссельный узел с механическим приводом, регулирующий его объем в зависимости от положения педали акселератора. За дроссельной заслонкой поток распределяется по впускному ресиверу (коллектору), выполненному из алюминиевого сплава.

Ключевые компоненты системы

Воздушный фильтр включает следующие элементы:

• Корпус из ударопрочного пластика с термостойкими свойствами
• Фильтрующий элемент цилиндрической формы со многослойной бумажной шторкой (класс очистки ГОСТ Р 70008)
• Предочиститель (инерционная решетка) для грубой фильтрации
• Система резонаторов для подавления шума впуска

Параметры воздушного фильтра:

Номинальная пропускная способность	до 360 м³/ч
Сопротивление на номинальном потоке	≤ 2.5 кПа
Эффективность очистки	99.8% (частицы >5 мкм)

Ресивер впускного тракта оснащен четырьмя индивидуальными каналами переменной длины, оптимизированными для работы в диапазоне 2500-4500 об/мин. Соединение с ГБЦ осуществляется через прокладку, компенсирующую тепловые деформации. Для стабилизации температуры воздушного заряда в тракт интегрирован датчик температуры воздуха (ДТВ).

Выпускная система и параметры выпускного коллектора

Выпускная система двигателя ЗМЗ-4063 спроектирована для эффективного отвода отработавших газов из цилиндров и снижения токсичности выхлопа. Она включает выпускной коллектор, приемную трубу, каталитический нейтрализатор (на моделях, соответствующих экологическим нормам Евро-2/3) и глушитель. Система обеспечивает минимальное сопротивление газовому потоку, что положительно сказывается на продувке цилиндров и мощностных показателях двигателя.

Ключевым элементом является выпускной коллектор, непосредственно соединенный с головкой блока цилиндров. Его конструкция выполнена из чугуна, что обеспечивает высокую термостойкость и долговечность при работе с газами температурой до 900°C. Коллектор типа "паук" с равной длиной каналов для каждой пары цилиндров (1-4 и 2-3) оптимизирует импульсный характер выхлопа, снижая противодавление.

Основные параметры выпускного коллектора:

• Материал: Высокопрочный серый чугун СЧ20
• Диаметр патрубков: 38 мм (стандарт для всех каналов)
• Тип фланца: Четырехсопловое крепление к ГБЦ
• Тепловой зазор: Компенсируется пружинными шайбами крепежных болтов

Характеристика	Значение
Количество каналов	4 (объединены в 2 магистрали)
Угол схлопывания импульсов	180° (противоположные цилиндры)
Диаметр выходного фланца	50 мм
Крепежные болты	M10×1.25 (8 шт.), класс прочности 10.9

Важно: Герметичность соединения коллектора с ГБЦ обеспечивается металлическими прокладками многоразового использования, требующими контроля момента затяжки (23-25 Н·м при холодном двигателе с последующим дотягом после прогрева). Выходной фланец соединяется с приемной трубой через термостойкое металлокомпенсирующее уплотнение, допускающее температурную деформацию.

Конструкция коллектора способствует организации эффективной рециркуляции отработавших газов (EGR) на части режимов работы двигателя. Сопряжение с катализатором обеспечивает снижение содержания СО, СН и NOx в выхлопе на 70-90% при сохранении номинальной мощности за счет оптимизированного сопротивления газовому потоку.

Управление двигателем: электронный блок ЭСУД

Электронная система управления двигателем (ЭСУД) на ЗМЗ-4063 представляет собой комплекс аппаратных и программных компонентов, центральным звеном которого является контроллер (ЭБУ). Этот блок непрерывно обрабатывает сигналы от многочисленных датчиков, анализируя параметры работы силового агрегата в реальном времени.

На основе полученных данных ЭБУ рассчитывает оптимальные управляющие воздействия и формирует команды для исполнительных устройств. Ключевыми регулируемыми параметрами являются момент и длительность впрыска топлива, угол опережения зажигания, работа клапана адсорбера и управление регулятором холостого хода. Точность этих операций обеспечивает стабильную работу двигателя при различных нагрузках и условиях.

Основные компоненты и функции ЭСУД

Система управления включает следующие ключевые элементы:

• Датчики:
  • Положения коленчатого вала (ДПКВ) – синхронизация работы системы
  • Положения распределительного вала (ДПРВ) – фазированный впрыск
  • Массового расхода воздуха (ДМРВ) – расчет нагрузки на двигатель
  • Детонации – коррекция угла опережения зажигания
  • Температуры охлаждающей жидкости – управление прогревом и топливоподачей
  • Кислорода (лямбда-зонд) – контроль состава топливовоздушной смеси
  • Положения дроссельной заслонки (ДПДЗ)
• Исполнительные устройства:
  • Топливные форсунки
  • Модуль зажигания
  • Регулятор холостого хода (РХХ)
  • Клапан продувки адсорбера
  • Электробензонасос
  • Вентилятор охлаждения
• Электронный блок управления (ЭБУ): Обрабатывает входные сигналы, выполняет расчеты по заданным алгоритмам (топливная карта, угол опережения зажигания), управляет исполнительными механизмами, осуществляет самодиагностику и адаптацию параметров.

Важной особенностью ЭСУД ЗМЗ-4063 является поддержка протокола диагностики OBD-II (EOBD). Это позволяет считывать коды неисправностей, текущие параметры работы двигателя (обороты, температура, положение ДЗ, напряжение датчиков, длительность впрыска, коррекции смеси) и данные стоп-кадра с помощью специализированных сканеров через диагностический разъем.

Характеристика ЭСУД	Значение/Описание
Тип впрыска	Распределенный (фазированный)
Система зажигания	Модуль с индивидуальными катушками
Нормы токсичности	Евро-2 / Евро-3 (в зависимости от модификации)
Диагностический протокол	OBD-II / EOBD
Адаптация	Автоматическая коррекция параметров (топливоподача, ХХ) на основе сигналов лямбда-зонда

При возникновении неисправностей ЭБУ переходит в аварийный режим, используя резервные данные из памяти. Это позволяет двигателю продолжать работу (хотя и с потерей мощности и увеличенным расходом топлива) для возможности доехать до места ремонта. Информация о сбоях фиксируется в виде кодов неисправностей, которые можно считать через диагностический разъем.

Перечень основных контролирующих датчиков

Электронная система управления двигателем ЗМЗ-4063 оснащена комплексом датчиков, непрерывно отслеживающих ключевые параметры работы силового агрегата. Показания этих устройств передаются в ЭБУ для расчета оптимальных режимов впрыска топлива, зажигания и регулирования состава топливно-воздушной смеси.

Исправность и точность показаний датчиков напрямую влияют на стабильность работы двигателя, экономичность и соответствие экологическим нормам. Отказ любого из критических сенсоров может привести к переходу ЭБУ в аварийный режим с ухудшением характеристик.

Ключевые сенсоры системы управления

Датчик	Функция и назначение
Датчик положения коленчатого вала (ДПКВ)	Определяет угловое положение и частоту вращения коленвала. Служит основным синхронизирующим сигналом для расчета момента впрыска и зажигания.
Датчик положения распределительного вала (ДПРВ)	Фиксирует положение распредвала для точного определения фазы газораспределения и реализации последовательного впрыска топлива.
Датчик массового расхода воздуха (ДМРВ)	Измеряет объем и массу поступающего во впускной коллектор воздуха. Ключевой параметр для расчета длительности впрыска топлива.
Датчик температуры охлаждающей жидкости (ДТОЖ)	Контролирует температуру ОЖ. Влияет на прогревные обороты, коррекцию топливоподачи, включение вентилятора и расчет угла опережения зажигания.
Датчик положения дроссельной заслонки (ДПДЗ)	Определяет угол открытия дроссельной заслонки. Позволяет ЭБУ оценивать нагрузку на двигатель и желания водителя (режим разгона/торможения).
Датчик детонации (ДД)	Обнаруживает аномальные вибрации (детонационные стуки) в блоке цилиндров. На основе его сигналов ЭБУ динамически корректирует угол опережения зажигания.
Датчик скорости (ДС)	Фиксирует скорость движения автомобиля. Используется для стабилизации холостого хода, управления АКПП (если установлена) и расчетов пробега.
Кислородный датчик (λ-зонд)	Анализирует содержание кислорода в отработавших газах. Позволяет ЭБУ поддерживать стехиометрический состав смеси (~14.7:1) для эффективной работы каталитического нейтрализатора.

Процедура регулировки клапанных зазоров

Регулировка клапанных зазоров двигателя ЗМЗ-4063 проводится на холодном двигателе (20±5°C) с использованием щупов. Номинальные значения зазоров: впускные клапаны – 0,15±0,03 мм, выпускные – 0,30±0,03 мм. Работу выполняют в порядке работы цилиндров (1-3-4-2) при положении поршня каждого цилиндра в ВМТ такта сжатия.

Перед началом снимите крышку ГБЦ, ремень ГРМ и топливные форсунки для доступа к регулировочным винтам. Подготовьте набор щупов, ключи на 13, 17 и специальный ключ для проворачивания коленвала. Обеспечьте чистоту зоны работы – попадание грязи в механизм недопустимо.

Последовательность операций

1. Проверните коленвал по часовой стрелке за болт крепления шкива до совмещения меток на распредвалах и задней крышке ГРМ.
2. Найдите метку "0" на шкиве коленвала и совместите её с выступом на крышке масляного насоса.
3. Отрегулируйте зазоры для 1 цилиндра (клапаны 1 и 2):
   • Ослабьте контргайку регулировочного винта ключом на 13
   • Вставьте щуп требуемой толщины между кулачком распредвала и толкателем
   • Затяните винт до легкого защемления щупа, зафиксируйте положение
   • Затяните контргайку моментом 35-45 Н∙м с повторной проверкой зазора
4. Проверните коленвал на 180° для перехода к следующему цилиндру в порядке 3-4-2, повторяя действия из пункта 3.

После регулировки всех клапанов проверьте плавность вращения распредвалов рукой, установите на место снятые компоненты. Контрольный запуск: двигатель должен работать без посторонних стуков. Повторная проверка зазоров рекомендуется после 500-1000 км пробега.

Тип клапана	Номинальный зазор (мм)	Допуск (мм)
Впускной	0,15	±0,03
Выпускной	0,30	±0,03

Важно: Неправильная регулировка вызывает снижение мощности, повышенный износ ГРМ и детонацию. При отсутствии опыта доверьте работу специалистам СТО.

Типовые неисправности и диагностика проблем

Двигатель ЗМЗ-4063 демонстрирует ряд характерных неисправностей, проявляющихся в процессе эксплуатации. Основные проблемы связаны с системами смазки, охлаждения, ГРМ и топливоподачи, часто вызваны естественным износом или нарушением регламента обслуживания.

Своевременная диагностика требует анализа симптомов: посторонних шумов, изменения работы на холостом ходу, потери мощности, перерасхода масла или топлива, затрудненного запуска. Комплексная проверка включает визуальный осмотр, компьютерную диагностику, замер параметров давления и тестирование компонентов.

Распространенные неисправности и методы их выявления

Неисправность	Признаки	Диагностика
Износ маслосъемных колпачков	Синий дым из выхлопа при запуске Повышенный расход масла (до 1 л/1000 км) Замасливание свечей зажигания	Замер компрессии (норма: 11-13 МПа) Осмотр свечей и состояния ЦПГ эндоскопом Тест вакуума во впускном коллекторе
Прогорание прокладки ГБЦ	Бурые пузыри в расширительном бачке Белый пар из выхлопной трубы Снижение уровня антифриза	Проверка давления в системе охлаждения Анализ выхлопных газов на наличие паров ОЖ Контроль герметичности цилиндров пневмотестером
Неисправность датчика положения коленвала (ДПКВ)	Самопроизвольная остановка двигателя Неустойчивые обороты холостого хода Ошибки Р0335, Р0336	Проверка сопротивления датчика (500-700 Ом) Осмотр целостности проводки и разъема Контроль осциллографом сигнала ДПКВ
Загрязнение форсунок	Рывки при разгоне Повышенный расход топлива Нестабильный холостой ход	Замер давления в топливной рампе (2.8-3.2 бар) Анализ равномерности работы цилиндров Проверка производительности форсунок на стенде

Общие рекомендации по диагностике:

1. Начинайте с чтения ошибок OBD-II сканером и проверки предохранителей
2. Проверяйте уровень и состояние технических жидкостей (масло, антифриз)
3. Контролируйте давление в системах:
   • Масла: 0.35-0.45 МПа на 2000 об/мин
   • Топлива: 2.8-3.2 бар
4. Осматривайте целостность вакуумных шлангов и соединений

Регламент технического обслуживания мотора ЗМЗ-4063

Плановое техническое обслуживание двигателя ЗМЗ-4063 включает комплекс обязательных операций, выполняемых через строго установленные интервалы пробега. Соблюдение регламента гарантирует стабильную работу силового агрегата, предотвращает преждевременный износ и снижает риск внезапных отказов. Пренебрежение регламентными работами ведет к сокращению ресурса мотора и увеличению затрат на ремонт.

Основные виды ТО разделяются на ежедневные (ЕО), первое (ТО-1), второе (ТО-2) и сезонные обслуживания. Периодичность ТО-1 составляет 5 000–6 000 км пробега, ТО-2 – 15 000–20 000 км. Конкретные интервалы зависят от условий эксплуатации (пыльность, температурный режим, качество топлива) и указываются в руководстве по эксплуатации транспортного средства.

Перечень ключевых работ по ТО

• Ежедневное обслуживание (ЕО):
• Контроль уровня масла в картере двигателя и охлаждающей жидкости в расширительном бачке.
• Проверка герметичности систем смазки, охлаждения и топливоподачи (отсутствие подтёков).
• Оценка работы двигателя на слух (отсутствие посторонних шумов) и визуально по выхлопу.
• ТО-1 (5 000–6 000 км):
• Замена моторного масла и масляного фильтра.
• Проверка и регулировка натяжения ремней привода генератора, насоса ГУР (при наличии), помпы.
• Диагностика состояния воздушного фильтра, очистка или замена при сильном загрязнении.
• Контроль состояния патрубков системы охлаждения, топливных магистралей, шланга вакуумного усилителя тормозов.
• ТО-2 (15 000–20 000 км):
• Все операции ТО-1.
• Обязательная замена воздушного фильтра.
• Замена топливного фильтра тонкой очистки.
• Проверка и очистка свечей зажигания, при необходимости замена.
• Диагностика системы зажигания (состояние ВВ проводов, катушек), измерение компрессии.
• Контроль уровня и состояния охлаждающей жидкости, замена при необходимости или по регламенту (обычно раз в 2 года или 60 000 км).
• Проверка герметичности выпускного тракта.
• Сезонное обслуживание:
• Замена моторного масла на тип, соответствующий сезону (вязкость 5W-30/5W-40 для зимы, 10W-40/15W-40 для лета).
• Промывка системы охлаждения (при необходимости) и замена антифриза.
• Диагностика аккумуляторной батареи и стартера.

Критически важные интервалы замены:

Компонент	Стандартный интервал замены	Экстремальные условия*
Моторное масло и фильтр	7 000–8 000 км	5 000–6 000 км
Воздушный фильтр	15 000–20 000 км	10 000 км
Топливный фильтр	20 000–30 000 км	15 000 км
Ремень ГРМ (при наличии)	60 000–80 000 км	50 000 км
Охлаждающая жидкость	2 года или 60 000 км	2 года или 40 000 км
Свечи зажигания	30 000–40 000 км	20 000 км

*Экстремальные условия: частые поездки на короткие дистанции, длительная работа на холостом ходу, высокая запыленность, температура воздуха постоянно выше +35°C или ниже -20°C, использование некачественного топлива.

Дополнительно рекомендуется каждые 30 000 км проводить чистку форсунок, проверять состояние дроссельного узла и регулировать клапаны (при необходимости). Своевременная замена ремня ГРМ с роликами и помпой (если приводится ремнем) – обязательная процедура для предотвращения серьёзных поломок при обрыве. Точные параметры и допуски используемых эксплуатационных жидкостей (вязкость масла, тип антифриза) всегда указаны в руководстве завода-изготовителя двигателя.

Применение двигателя ЗМЗ-4063 на автомобилях ГАЗ и УАЗ

Двигатель ЗМЗ-4063 активно использовался на легковых автомобилях Горьковского автозавода, прежде всего в модельном ряду «Волга». Он устанавливался на седаны ГАЗ-3102, ГАЗ-3110 и их модернизированную версию ГАЗ-31105, обеспечивая улучшенные динамические характеристики по сравнению с предшественниками. Также силовой агрегат применялся на коммерческих моделях линейки «ГАЗель» – фургонах ГАЗ-2705 и микроавтобусах ГАЗ-3221.

На автомобилях Ульяновского завода двигатель ЗМЗ-4063 получил широкое распространение в семействе полноприводных внедорожников. Им комплектовались модели УАЗ-3153, УАЗ-3159 «Барс», УАЗ-3160 «Симбир» и УАЗ-3162 «Симбир». Кроме того, данный мотор использовался на ранних версиях УАЗ Патриот (до перехода на ЗМЗ-409), где сочетался как с механической, так и с автоматической коробкой передач.

Особенности эксплуатации

• Адаптация под условия эксплуатации:
  • На моделях УАЗ двигатель оснащался усиленной системой охлаждения для работы в бездорожье
  • Версии для «Волги» имели оптимизированные настройки ЭБУ для городского цикла
• Хронология применения:
  1. ГАЗ: 1997-2008 гг. (активное использование на «Волгах» до смены модельного ряда)
  2. УАЗ: 1995-2010 гг. (постепенная замена на ЗМЗ-409 после модернизации производства)

Тип ТС	Конкретные модели	Мощность
Легковые (ГАЗ)	3102, 3110, 31105	145-150 л.с.
Коммерческие (ГАЗ)	2705, 3221, 2217	110-130 л.с.
Внедорожники (УАЗ)	3153, 3159, 3160, 3162, Патриот	128-145 л.с.

Примечательно, что на всех автомобилях мотор сохранял ключевые конструктивные особенности: чугунный блок цилиндров, 16-клапанный ГРМ с гидрокомпенсаторами и многоточечный распределённый впрыск. Отличия касались преимущественно навесного оборудования и прошивок ЭБУ.

Возможности форсирования и тюнинга

Двигатель ЗМЗ-4063 обладает значительным потенциалом для форсирования благодаря прочной чугунной конструкции блока цилиндров и 16-клапанной ГБЦ. Базовые возможности модернизации включают чип-тюнинг штатного контроллера Январь 5.1 или установку адаптивных систем управления (например, MegaSquirt), что позволяет оптимизировать топливные карты и углы зажигания для разных режимов работы.

Механический тюнинг предполагает комплексный подход: установка спортивных распредвалов (например, STI-3 или STI-6) с увеличенным подъемом клапанов требует обязательной замены клапанных пружин и фрезеровки седел. Для улучшения наполнения цилиндров применяются тюнинговые впускные коллекторы увеличенного объема и прямоточные выпускные системы 4-2-1 с диаметром труб от 50 мм.

Основные направления модернизации

Повышение мощностных характеристик достигается несколькими методами:

• Увеличение рабочего объема до 2.5-2.7 л путем расточки цилиндров и установки поршней с увеличенным диаметром
• Турбирование с давлением наддува до 0.8 бар при обязательном снижении степени сжатия
• Установка компрессора типа Eaton с минимальными доработками штатной конструкции

Критически важные сопутствующие доработки:

Система охлаждения	Маслорадиатор, интеркулер, термостат пониженного открытия
Топливная система	Производительные форсунки Bosch EV14, топливный насос 255 л/ч
Газораспределение	Усиленные шатуны, кованые поршни, металлические прокладки ГБЦ

При грамотной реализации форсированный ЗМЗ-4063 способен развивать 250-300 л.с. в атмосферном варианте и свыше 400 л.с. в турбированной конфигурации. Обязательным условием является динамическая балансировка коленвала и применение керамического сцепления для передачи возросшего крутящего момента.

Сравнение ЗМЗ-4063 с модификациями ЗМЗ-4062 и ЗМЗ-405

Двигатель ЗМЗ-4063 отличается от базового ЗМЗ-4062 в первую очередь системой впрыска топлива. Если ЗМЗ-4062 оснащался распределённым впрыском с контроллером "Январь-5.1", то 4063-я модель получила более современную систему Bosch MP7.0 с электронным управлением дроссельной заслонкой (E-Gas). Это повысило точность дозирования топлива и улучшило адаптацию к условиям эксплуатации.

Мощностные характеристики 4063 остались идентичными 4062: оба агрегата развивают 145 л.с. при 5200 об/мин и максимальный крутящий момент 200 Н·м в диапазоне 4000-4500 об/мин. Сохранены также рабочий объём 2.3 литра, степень сжатия 9.3:1 и конструкция 16-клапанного ГРМ с двумя распредвалами. Экологические нормы соответствуют Евро-3 для обеих версий.

Ключевые отличия от ЗМЗ-405

При сравнении с более ранним ЗМЗ-405 выделяются существенные конструктивные изменения:

• Головка блока цилиндров: У 405-го двигателя 8 клапанов (SOHC), тогда как 4063 оснащён 16-клапанной головкой (DOHC) с гидрокомпенсаторами.
• Мощность: 405-я модификация выдаёт 100 л.с., что на 45 л.с. меньше, чем у 4063.
• Система впуска: ЗМЗ-405 использовал ресивер с изменяемой геометрией, а 4063 получил электронно-управляемый дроссель.

Параметр	ЗМЗ-4063	ЗМЗ-4062	ЗМЗ-405
Тип ГРМ	DOHC (16V)	DOHC (16V)	SOHC (8V)
Мощность (л.с.)	145	145	100
Система впрыска	Bosch MP7.0	Январь-5.1	Мотроник М1.5.4
Экологический класс	Евро-3	Евро-3	Евро-2

Общим для всех трёх модификаций остаётся чугунный блок цилиндров и схожие габаритно-присоединительные размеры. Однако 4063 демонстрирует лучшую топливную экономичность благодаря усовершенствованной электронике, хотя и требует более качественного обслуживания из-за сложности системы E-Gas.

Достоинства и слабые места конструкции

Конструкция двигателя ЗМЗ-4063 обладает рядом технологических преимуществ, унаследованных от разработок Volvo, что обеспечило ему популярность в отечественном автопроме. Эти особенности положительно влияют на эксплуатационные показатели при грамотном обслуживании.

Однако мотор демонстрирует и специфические уязвимости, требующие повышенного внимания владельца. Знание этих нюансов критически важно для предотвращения серьезных поломок и увеличения ресурса силового агрегата.

Основные достоинства:

• Высокая литровая мощность (до 72.5 л.с./литр) благодаря 16-клапанной ГБЦ с двумя распредвалами
• Модернизированная система впрыска Bosch MP7.0 с электронным управлением
• Улучшенная балансировка коленвала (уменьшенные вибрации)
• Повышенный крутящий момент в среднем диапазоне оборотов
• Ремонтопригодность за счет доступности запчастей и отработанных технологий восстановления

Типичные слабые места:

• Система охлаждения: склонность к перегревам из-за недостаточного КПД помпы и забитых каналов рубашки охлаждения
• Цепь ГРМ: преждевременное растяжение с риском перескока (рекомендуется замена через 70-80 тыс. км)
• Гидрокомпенсаторы: характерный стук "на холодную" из-за закоксовывания
• Прокладка ГБЦ: деформация в зоне 4-го цилиндра при перегревах
• Расход масла: повышенный износ маслосъемных колпачков после 100 тыс. км пробега

Список источников

Информация о двигателе ЗМЗ-4063 собрана из технической документации и специализированных изданий.

Для подтверждения характеристик использовались официальные и отраслевые материалы.

1. Официальная техническая документация Заволжского моторного завода (ЗМЗ)
2. Руководство по ремонту двигателей ЗМЗ-406 / ЗМЗ-4063
3. Каталоги запчастей производителя оригинальных компонентов
4. Специализированные автомобильные издания ("За рулём", "Авторевю")
5. Протоколы заводских испытаний двигателя
6. Экспертные публикации в профильных СМИ
7. Монографии по устройству двигателей ГАЗ

Видео: Шум двигателя ЗМЗ 406

  
• Разрешенная максимальная масса - ключевое понятие для водителей
  
• Как дрифтовать на переднем приводе - техники и методы
  
• Jaguar S-Type - Возрожденная классика