На автомобили UAZ Patriot устанавливают четырехцилиндровый, четырехтактный двигатель ЗМЗ-409.10 с верхним расположением клапанов и жидкостным охлаждением.

Двигатель ЗМЗ-409.10 оснащен системой распределенного впрыска топлива и микропроцессорной системой зажигания.

Рис. 5.1. Двигатель ЗМЗ-409 (вид слева): 1 – кран слива охлаждающей жидкости; 2 – насос гидроусилителя; 3 – шкив коленчатого вала; 4 – шкив водяного насоса; 5 – ремень привода насоса системы гидроусилителя и шкива вентилятора; 6 – натяжной ролик; 7 – датчик указателя температуры охлаждающей жидкости; 8 – датчик температуры охлаждающей жидкости; 9 – термостат; 10 – ремень привода генератора и водяного насоса; 11 – вязкостная муфта; 12 – датчик сигнальной лампы аварийного падения давления масла; 13 – датчик указателя давления масла; 14 – пробка маслоналивной горловины; 15 – дроссельный узел; 16 – датчик положения дроссельной заслонки; 17 – катушки зажигания; 18 – указатель (щуп) уровня масла; 19 – проушина (рым) для подъема двигателя; 20 – датчик фазы; 21 – теплоизоляционный экран; 22 – выпускной коллектор; 23 – пробка сливного отверстия

Общий вид и поперечный разрез двигателя представлены на рис. 5.1, 5.2, 5.3.

Рис. 5.2. Двигатель ЗМЗ-409 (вид справа): 1 – масляный картер; 2 – масляный фильтр; 3 – кран масляного радиатора; 4 – стартер; 5 – шланги подогрева дроссельной заслонки; 6 – датчик детонации; 7 – шланг от регулятора давления топлива к каналу холостого хода; 8 – впускная труба; 9 – регулятор давления топлива; 10 – шланг подачи воздуха; 11 – ресивер; 12 – регулятор холостого хода; 13 – генератор; 14 – гидронатяжитель верхней цепи; 15 – проушина (рым) для подъема двигателя; 16 – регулировочный болт натяжения ремня привода насоса гидроусилителя и шкива вентилятора; 17 – кронштейн насоса гидроусилителя; 18 – регулировочный болт ремня привода генератора и водяного насоса; 19 – датчик положения коленчатого вала (датчик синхронизации); 20 – установочные метки ВМТ такта сжатия; 21 – гидронатяжитель нижней цепи

Рис. 5.3. Поперечный разрез двигателя ЗМЗ-409: 1 – масляный картер; 2 – приемник масляного насоса; 3 – масляный насос; 4 – привод масляного насоса; 5 – шестерня промежуточного вала; 6 – блок цилиндров; 7 – впускная труба; 8 – ресивер; 9 – распределительный вал впускных клапанов; 10 – впускной клапан; 11 – крышка клапанов; 12 – распределительный вал выпускных клапанов; 13 – указатель уровня масла; 14 – гидравлический толкатель клапана; 15 – наружная пружина клапана; 16 – направляющая втулка клапана; 17 – выпускной клапан; 18 – головка блока цилиндров; 19 – выпускной коллектор; 20 – поршень; 21 – поршневой палец; 22 – шатун; 23 – коленчатый вал; 24 – крышка шатуна; 25 – крышка коренного подшипника; 26 – пробка сливного отверстия; 27 – корпус толкателя; 28 – направляющая втулка; 29 – корпус гидрокомпенсатора; 30 – стопорное кольцо; 31 – поршень гидрокомпенсатора; 32 – шариковый клапан; 33 – пружина шарикового клапана; 34 – корпус шарикового клапана; 35 – разжимная пружина

Блок цилиндров отлит из серого чугуна. Между цилиндрами выполнены каналы для охлаждающей жидкости. Цилиндры расточены непосредственно в теле блока. На блоке цилиндров выполнены специальные приливы, фланцы и отверстия для крепления деталей, узлов и агрегатов, а также каналы главной масляной магистрали. В нижней части блока цилиндров расположено пять опор коренных подшипников коленчатого вала со съемными крышками, которые крепятся к блоку болтами. Крышки коренных подшипников, обработанные в сборе с блоком, невзаимозаменяемы. Крышка третьего подшипника (в сборе с блоком цилиндров) обработана по торцам для установки двух упорных сталеалюминиевых полуколец, ограничивающих осевое перемещенье коленчатого вала. К торцам блока цилиндров болтами прикреплены крышка цепи и сальникодержатель с манжетами коленчатого вала. Снизу к блоку цилиндров крепится масляный картер.

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 блока, 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 с большим натягом установлены седла и направляющие втулки клапанов. В нижней части головки блока расположены камеры сгорания, в верхней части — опоры распределительных валов. На опорах установлены алюминиевые крышки. Передняя крышка — общая для опор распределительных валов впускных и выпускных клапанов. В ней установлены пластмассовые упорные фланцы, которые входят в проточки на шейках распределительных валов. Крышки обрабатывают в сборе с головкой блока, поэтому их нельзя менять местами. На всех крышках, кроме передней, выбиты порядковые номера. Схема установки крышек показана на рис. 5.4.

Рис. 5.4. Схема установки крышек распределительных валов двигателя ЗМЗ-409

Распределительные валы отлиты из чугуна. Профили кулачков впускного и выпускного валов одинаковые. Кулачки смещены на 1,0 мм относительно оси гидротолкателей, что при работе двигателя заставляет гидротолкатели вращаться. Это уменьшает износ поверхности гидротолкателя и делает его более равномерным. Сверху головка блока цилиндров закрыта крышкой, отлитой из алюминиевого сплава.

Поршни также отлиты из алюминиевого сплава. На днище поршня выполнены четыре углубления под клапаны, которые предотвращают удары поршня по клапанам при нарушении фаз газораспределения. Для правильной установки поршня в цилиндр отлита надпись «Перед» на боковой стенке у бобышки под поршневой палец. Поршень устанавливают в цилиндр так, чтобы эта надпись была обращена к передней части двигателя. На каждом поршне установлены два компрессионных кольца и одно маслосъемное. Компрессионные кольца отлиты из чугуна. Бочкообразная рабочая поверхность верхнего кольца покрыта слоем пористого хрома, что улучшает приработку кольца. Рабочая поверхность нижнего кольца покрыта слоем олова. На внутренней поверхности нижнего кольца сделана проточка. Кольцо нужно устанавливать на поршень этой проточкой вверх, к днищу поршня. Маслосъемное кольцо состоит из трех элементов: двух стальных дисков и расширителя. Поршень прикреплен к шатуну с помощью поршневого пальца плавающего типа, т.е. палец не закреплен неподвижно ни в поршне, ни в шатуне. От перемещения в осевом направлении палец удерживается двумя пружинными стопорными кольцами, которые установлены в канавках бобышек поршней.

Шатуны стальные, кованые, со стержнем двутаврового сечения. В верхнюю головку шатуна запрессована бронзовая втулка. Нижняя головка шатуна снабжена крышкой, прикрепленной двумя болтами. Гайки шатунных болтов имеют самостопорящуюся резьбу и дополнительно не стопорятся. Крышки шатунов обрабатывают в сборе с шатуном, поэтому их нельзя переставлять с одного шатуна на другой. На шатунах и их крышках выбиты номера соответствующих цилиндров. Для охлаждения днища поршня маслом в стержне и верхней головке шатуна выполнены отверстия. В нижнюю головку шатуна установлены тонкостенные вкладыши.

Коленчатый вал отлит из высокопрочного чугуна. Вал имеет восемь противовесов. От осевого перемещения его удерживают упорные полукольца, установленные на средней шейке. К заднему концу коленчатого вала прикреплен маховик, в отверстие которого вставлены распорная втулка и подшипник носка первичного вала коробки передач. Шкив водяного насоса приводится во вращение вместе со шкивом генератора поликлиновым ремнем от шкива коленчатого вала. Натяжение ремня регулируют изменением положения натяжного ролика. Таким же ремнем приводятся во вращение шкивы привода насоса гидроусилителя рулевого управления и вязкостной муфты.