Двигатель УМЗ 4213, 421, 4215, 4218: характеристики, неисправности и тюнинг. Умз 4218 зажигания установка

Двигатель УМЗ 421: характеристики, неисправности и тюнинг

В начале девяностых годов инженеры Ульяновского автомобильного завода занялись разработкой нового мощного шестицилиндрового двигателя, который должен был устанавливаться на весь модельный ряд УАЗа. В итоге было принято решение осуществлять разработку нового силового агрегата на базе мотора 402 серии, который к тому времени находился на конвейере более полувека. В итоге был разработан алюминиевый рядный двигатель УМЗ 421, который изготавливается и по сей день. В этой семейство также входят силовой агрегат УМЗ 4215 и двигатель УМЗ 4218.

Это классический верхнеклапанный двигатель 421 серии, который имеет объем в 2890 литров и мощность в 98 лошадиных сил. Двигатели УМЗ устанавливались на весь модельный ряд Ульяновского автомобильного завода и предлагались покупателям практически на безальтернативной основе.

Силовой агрегат УМЗ 4215 зарекомендовал себя как достаточно простой в обслуживании и ремонте. Однако и недостатков у него было предостаточно, что объяснялось устаревшей конструкцией мотора и посредственным качеством изготовления блока цилиндров.

Технические характеристики

Технические характеристики силового агрегата:

Скачать .xls-файл

Скачать картинку

Отправить на email

mail

ПАРАМЕТРЗНАЧЕНИЕ

Годы выпуска	1993 - наши дни
Вес двигателя, кг	170
Материал блока цилиндров	алюминий
Система питания	карбюратор/инжектор
Тип	рядный
Рабочий объем	2890 литра
Мощность	98 лошадиных сил при 4000 оборотах
Количество цилиндров	4
Количество клапанов на цилиндр	2
Ход поршня, мм	92
Диаметр цилиндра, мм	100
Степень сжатия	8.2
Крутящий момент, Нм/об.мин	220/2500
Экологические нормы	ЕВРО 4
Топливо	92
Расход топлива	11.0 л/100 км в смешанном цикле
Масло	5W-30, 5W-40, 10W-30, 10W-40, 15W-40 и 20W-40
Сколько масла в двигателе	5.8
При замене лить	5 литров
Замена масла проводится, км	10 тысяч
Ресурс двигателя, тыс. км
— по данным завода	250
— на практике	250+

Двигатели УМЗ устанавливаются на ГАЗ Газель, Соболь, УАЗ Буханка, Барс, Симбир, Хантер и УАЗ 31519.

Описание

Силовой агрегат серии УМЗ 421 и его многочисленные разновидности использовали алюминиевый блок цилиндров, что позволило облегчить силовой агрегат, но при этом качество литья было таковым, что проблемы с маслом, которое попадало в охлаждающую жидкость, могли начаться буквально спустя 10 тысяч километров пробега.

Двигатель УМЗ 421 и его разновидности не имеют гидрокомпенсаторов, поэтому каждые 10 тысяч километров пробега требуется регулировать зазоры у клапанов. При выполнении такой регулировки требуется вскрывать клапанную крышку УМЗ 249, что несколько усложняет сервисные работы.

Отметим, что двигатель оказался не слишком требовательным к качеству масла, поэтому межсервисный интервал можно смело увеличивать до 10-15 тысяч километров пробега.

Модификации

В зависимости от своей модификации силовой агрегат предназначался для работы на низкооктановом бензине или газобензине у мотора серии УМЗ 4218.

Последние инжекторные модификации мотора УМЗ 4213 Evotech предполагали использование высокооктанового топлива А-92. Следует сказать, что этот мотор критичен к качеству бензина, что приводит к проблемам с топливной системой и необходимостью очистки и замены топливного фильтра и бензонасоса.

Мотор УМЗ 4215 не отличался устойчивостью к перегреву, что приводило к необходимости дорогостоящего ремонта головки блока цилиндров.
Первоначально данная разновидность силовых агрегатов оснащалась карбюраторной системой подачи топлива, и лишь в последних генерациях мотора УМЗ 4213 и УМЗ 4218 применялись инжекторы, которые позволили улучшить показатели топливной экономичности.

Однако проблема недостатка мощности так и не была решена. Силовой агрегат УМЗ 4213 с инжектором и объемом в 2,9 литра выдавал 125 лошадиных сил, что было недостаточно для обеспечения качественной динамики микроавтобусов и тяжелых автомобилей повышенной проходимости.
Двигатель УМЗ 4218 агрегатировался с механической коробкой передач, а сами автомобили получили систему полного привода. Модернизированные версии силовых агрегатов этой серии отличались улучшенными техническими характеристиками и по отзывам владельцев оказались более надежными, нежели чем первое поколение двигателя.
Силовой агрегат УМЗ 4218 имеет тонкие сухие гильзы, что положительно сказывается на прочности блока, в котором используются цилиндры с диаметром в 100 миллиметров. Поршни в УМЗ 249 выполнены с технологией смещения пальца, что обеспечивает долговечность мотора при его эксплуатации в тяжелых условиях.
Необходимо сказать, что несмотря на попытки инженеров УАЗа усилить конструкцию силового агрегата УМЗ 4218, обеспечить двигателю необходимую температурную устойчивость не удалось. Объяснить это можно устаревшей конструкцией силового блока, которая, по сути, не менялась с 1956 года, когда был разработан 402 двигатель. Базу этого двигателя используют моторы 421 семейства и силовые агрегаты УМЗ 341 серии.

В целом можно сказать, что сервисное обслуживание не представляет особой сложности, что позволяет ремонтировать двигатель УМЗ 4218 в большинстве сервисных мастерских. Самостоятельный ремонт этого двигателя также не представляет какой-либо существенной сложности.
Используемая на последних модификациях мотора УМЗ 4215 инжекторная система впрыска, по отзывам владельцев, не отличалась надежностью, что приводило к частым проблемам с форсунками, замена которых в силу конструктивных особенностей этого силового агрегата представляла определенную сложность.

У автовладельцев большей популярностью пользуются простые карбюраторные версии двигателя, которые отличаются надежностью и простотой обслуживания. Отметим, что карбюраторные версии двигателей не столь критичны к качеству используемого топлива, что позволяет заправлять машину низкооктановым бензином.

Неисправности

НЕИСПРАВНОСТЬПРИЧИНА

Появляется детонация и заметная потеря мощности мотора.	Распространенной причиной подобных проблем является клапанный механизм, который в силу отсутствия гидрокомпенсаторов требует регулировки зазоров. Также проблемы с троением и детонацией могут возникать по причине вышедшей из строя свечи, которая не дает искры.
Мотор работает неровно, постепенно теряя масло.	Посредственная термоустойчивость УМЗ 421 стала одним из слабых мест этого силового агрегата. Данная проблема характерна также для моторов УМЗ 341 серии. Масло может уходить в охлаждающую жидкость через многочисленные микротрещины в головке блока цилиндров.
	Ремонт УМЗ 341 и 421 моторов в данном случае имеет высокую стоимость и заключается в замене поврежденной ГБЦ.
	При небольшом количестве трещин возможна шлифовка головки и использование ремпрокладок, однако такой ремонт может рассматриваться только в качестве временного, так как спустя 10-15 тысяч пробега вновь появятся проблемы с потерей масла.
Прогорание поршней.	Подобные проблемы двигатель УМЗ может иметь на пробегах более 200-300 тысяч километров или же при эксплуатации автомобиля в условиях повышенных нагрузок. Ремонт заключается в замене поршней, коленвала и рубашки цилиндров.
Значительное увеличение расхода топлива и потеря тяги.	Причин подобного может быть масса. Начиная от проблем с зажиганием у УМЗ 421, так и связанных с неправильной работой системы подачи топлива. Ремонт возможен только после вскрытия мотора и определения причины поломки.
Появление потеков масла на моторах серии УМЗ 421.	Проблема решается путем замены прокладки головки блока цилиндров, которая может быстро выходить из строя и пропускать масло.
	Куда хуже, если двигатель УМЗ протекает после перегрева мотора, что может свидетельствовать о повреждении ГБЦ. В данном случае ремонт заключается в замене треснувшей головки.
Моторы серии УМЗ 421 плохо заводятся и захлебываются во время работы.	Ремонт производится после диагностики причины проблем. Достаточно часто бывает достаточно заменить или прочистить воздушный фильтр, что позволяет решить имеющуюся проблему. Также из строя может выходить расходомер воздуха, что требует замены поврежденного элемента.
Появление прогрессирующей вибрации и дрожь двигателя.	Проблема кроется в вышедшей из строя подушке двигателя, что и приводит к появлению повышенной вибрации.
	Ремонт представляет определенные сложности, так как необходимо демонтировать двигатель УМЗ из подкапотного пространства и заменить поврежденную подушку мотора.

Тюнинг

Увеличение мощности силовых агрегатов серии УМЗ 421 представляет определенную сложность, так как конструкция мотора устарела, поэтому провести тюнинг без потери надежности силового агрегата зачастую невозможно.

Тюнинг карбюраторных разновидностей этого силового агрегата может выполняться путем использования заводского инжектора, который устанавливается на модернизированную версию УМЗ 4213 Evotech.

Ремонтные работы с установкой на силовой агрегат УМЗ 249 и др. инжекторной системы не представляют сложности. Установка инжектора позволяет получить около 30 дополнительных лошадиных сил.

Необходимо лишь помнить о том, что используемые форсунки инжектора не отличаются долговечностью и могут выходить из строя уже буквально спустя 30-50 тысяч километров.

Помните о том, что данную работу должен выполнять исключительно опытный специалист, знающий особенности работы силовых агрегатов данной серии.

Использование проточенного маховика может дать дополнительно около 5-8 лошадиных сил. В продаже можно найти уже готовые варианты таких перфорированных маховиков, которые снижают инерцию вращения и при этом не приводят к разбалансированности двигателя.
Мотор может получить дополнительные 10-15 лошадиных сил путем установки модифицированной выхлопной системы и воздушного фильтра нулевого сопротивления.

Необходимо лишь помнить о том, что при использовании таких модифицированных выхлопных систем может отмечаться ухудшение показателей экологичности двигателя, и в частности увеличивается содержание СО в выхлопе. Это, в свою очередь, приводит к определенным проблемам при прохождении ГТО.

Установка турбонаддува как экстремальный вариант тюнинга с моторами 421 серии не получила должного распространения, так как такое увеличение мощности отличается повышенной сложностью, и при этом значительно снижается ресурс двигателя. Поэтому мы бы вам не рекомендовали использовать турбонаддув и механические компрессоры, так как гарантировать работоспособность двигателя в случае подобного тюнинга не возьмется даже профессиональный специалист.

Автор статьи Сенькин Влад

dvigatels.ru

Двигатель УМЗ 4218 (A-92:103 л.с., А-80:84 л.с.). Все двигатели для а/м УАЗ

Двигатель УМЗ 4218

10.08.2014

УМЗ 4218 – это 4-цилиндровый карбюраторный бензиновый двигатель, который обладает увеличенным ресурсом шатунных и коренных подшипников благодаря проведению закаливания шеек коленвала. Данный метод закалки задействует токи высокой частоты. Есть несколько модификаций агрегата. Данные двигатели предназначаются для УАЗ повышенной проходимости с полной массой в 3,5 т, и малотоннажных грузовиков, грузоподъемностью до 1,5 т. Система выпуска газов у данного двигателя является ненастроенной, что упрощает установку на УАЗ даже с вагонного типа кузовом. Двигатель УМЗ 4218 прошел модернизацию, что сделало его более мощным, чем УМЗ 4178. Усовершенствования коснулись цилиндра, который получил диаметр 100 мм вместо 92 мм, а рабочий объем возрос с 2,445 л до 2,89 л. Конструктивные изменения были выполнены и для ряда других моментов. Ресурс блока цилиндров увеличился вдвое, так как изготавливать его стали из алюминиевого сплава, заливая чугунные гильзы и снабжая 14-миллиметровой верхней плитой. Эластичные резинопробковые прокладки повысили также герметичность двигателя. Схожи между собой силовые агрегаты УМЗ-4218.10 и УМЗ-421.10, различаясь лишь формой выпускного коллектора. Модернизация автомобиля с УМЗ-4218.10 сводится к установке другого коллектора и замене приемных труб глушителя.

4218.10004504218.1000402-10

Топливо, бензин	А-80	A-92
Число цилиндров	4
Порядок работы цилиндров	1-2-4-3
Диаметр цилиндра и ход поршня, мм	100x92
Рабочий объем, л	2,89
Степень сжатия	7,0	8,2
Мощность при 4000 об/мин, л.с.	84	103
Макс. крутящий момент при 2000-2500 об/мин, Н.м (кгс.м)	201,0 (20,5)	209 (21,3)
Настройка на выпуске	Нет
Масса, кг	165

Снятие и установка двигателя на автомобилях семейства УАЗ-31512

Перед снятием двигателя с автомобиля, установленного на смотровой канаве, выполните следующие:

1. Слейте жидкость из системы охлаждения и масло из картера двигателя.
2. Снимите воздушный фильтр.
3. Отсоедините от двигателя приёмную трубу глушителя.
4. Отсоедините от двигателя шланги системы охлаждения, отопителя и масляного радиатора.
5. Отсоедините и снимите радиатор системы охлаждения.
6. Отсоедините от карбюратора тяги привода воздушной и дроссельной заслонок.
7. Отсоедините от двигателя все провода.
8. Отсоедините от картера сцепления рабочий цилиндр привода включения сцепления и соединительную тягу.
9. Снимите болты крепления подушек передних опор двигателя вместе с нижними подушками опор.

Рис. 1. Снятие двигателя с автомобиля

10. Установите сцепленную скобу на вторую и четвёртую шпильку головки блока (рис.1), считая от переднего торца блока.
11. Приподняв двигатель подъёмником, отсоедините коробку передач от двигателя.
12. Поднимите двигатель и снимите его с автомобиля, при этом коробка передач с раздаточной коробкой останутся на раме автомобиля.

Двигатель можно снимать, опуская его вниз вместе с коробкой передач и раздаточной коробкой, при этом необходимо снять поперечину. Этот способ значительно сложней первого.

Особенности снятия и установки двигателя на автомобилях УАЗ вагонной компоновки

Для снятия двигателя необходимо:

1. Выполните указания пп.1-10 раздела «снятие и установка двигателя на автомобилях семейства УАЗ-31512».
2. Снимите сидения и крышку капота.
3. Откройте люк в крыше кабины, пропустите через него крюк с тросом (цепью) подъёмного механизма и зацепите крюк за скобу.
4. Приподняв немного двигатель, отсоедините его от коробки передач.
5. Для облегчения снятия двигателя установите в дверной проём доску, которая бы не прогибалась под весом двигателя.
6. Поднимите подъёмным механизмом в проём капота двигатель и, соблюдая осторожность, выньте его через дверной проём по доске.

Установку двигателя производите в обратной последовательности.

Для очистки алюминиевых деталей примените следующий состав водного раствора (гр./л.):

сода кальцинированная (Na2CO3) - 19
мыло хозяйственное - 10
жидкое стекло(Na2SiO3) - 9

Для отчистки стальных деталей применяйте следующий состав водного раствора (гр./л.):

сода кальцинированная (Na2CO3) - 33
жидкое стекло(Na2SiO3) - 1,5
сода каустическая (NaOH) - 25
мыло хозяйственное - 3,5

После очистки детали промойте горячей (80-90 °С) водой и обдуйте сжатым воздухом. Не промывайте детали из алюминиевых и цинковых сплавов в растворах содержащих щёлочь (NaOH).

При сборке двигателя соблюдайте следующее:

1.Протрите и продуйте детали сжатым воздухом, а все трущиеся поверхности смажьте моторным маслом.
2.Резьбовые детали (шпильки, пробки, штуцеры), если они выворачивались или были заменены в процессе ремонта, устанавливаете на сурике.
3.Неразъёмные соединения (заглушку блока цилиндров) устанавливайте на нитролаке.
4.Затягивайте динамометрическим ключом требуемым моментом, Н.м. (кгс.м)
- шпильки крепления головки блока цилиндров...90-94 (9,0-9,4)
- болты крышки шатунов... 68-75 (6,8-7,5)
- шпилек крепления крышек коренных подшипников коленчатого вала-..125 - 136 (12,5 -13,6 )
- болт крепления маховика к коленчатому валу.... 76 - 83 (7,6 - 8,3)

Причина неисправностиМетод устраненияДвигатель не запускаетсяДвигатель неустойчиво работает при малой чистоте вращения коленчатого вала в режиме холостого хода Двигатель перестаёт работать при резком открытии дроссельной заслонкиДвигатель не развивает полной мощностиПониженная компрессия в цилиндрахПовышенный пропуск газов в картер двигателяДвигатель перегреваетсяПониженное давление масла Повышенный расход масла

1.Нет или недостаточная подача топлива: а. засорены сетчатые фильтры приёмной трубки топливного бака, топливного насоса или фильтра тонкой отчистки топлива; б. засорен топливный фильтр-отстойник; в. засорен топливопровод; г. засорены клапаны топливного насоса или повреждена диафрагма д. замёрзла вода в топливо проводе или фильтре-отстойнике; е. заедает поплавок или игольчатый клапан поплавкового механизма в закрытом положении; ё. засорены воздушные отверстия пробки заливной горловины топливного бака	а. промойте фильтры в бензине, продуйте сжатым воздухом; б. промойте фильтрующие элемент бензином, продуйте сжатым воздухом; в. продуйте топливопровод сжатым воздухом г. проверьте топливный насос и устраните неисправность; д. прогрейте их горячей водой; е. устраните заедание, промойте бензином и продуйте сжатым воздухом; ё. прочистите отверстия в пробке
2. «Бедная» горючая смесь а. понижен уровень топлива в поплавковой камере; б. не закрывается полностью воздушная заслонка; в. засорились топливные жиклёры; г. подсос воздуха в соединениях впускной трубы; д. изношен рычаг привода топливного насоса, уменьшена упругость пружины диафрагмы	а. отрегулируйте уровень топлива; б. отрегулируйте привод заслонки; в. продуйте жиклёры сжатым воздухом; г. подтяните крепления соединений, при необходимости замените прокладки; д. проверьте топливный насос, устраните неисправность
1. Неправильная регулировка малой частоты вращения коленчатого вала в режиме холостого хода. 2. Не герметичность клапанов 3. Не прогрет двигатель 4. Попадание воды в цилиндры 5. «Бедная» или «богатая» горючая смесь 7. Неисправен клапан разбалансировки и его привод 8. Неиспарвности системы зажигания (пропуски в подаче искры к свечам)	1. Отрегулируйте 2. Притрите клапаны к сёдлам 3. Прогрейте двигатель до температуры 80-90 °С 4. Слейте отстой из топливного бака, фильтра-отстойника, топливного насоса, фильтра тонкой отчистки топлива, поплавковой камеры карбюратора. См. также неисправность «двигатель не пускается», п.4 5. См. неисправность ?Двигатель не пускается?, пп.2 и 3 6. Соедините правильно провода 7. Устраните заедание или не герметичность клапана отрегулируйте привод клапана (карбюратор К-151В) 8. См «Возможные неисправности системы зажигания и методы их устранения»
1. Не работает ускорительный насос (заедание поршня насоса, неисправность его привода, не герметичность обратного клапана ) 2. Засорен распылитель ускорительного насоса 3. Заедание нагнетательного клапана ускорительного насоса	1. Устранить неисправность 2. Продуйте распылитель сжатым воздухом 3. Устраните заедание клапана
1. Неполной открытие дроссельной заслонки при нажатии на педаль до упора 2. Не работает экономайзер (засорен жиклёр, не включается клапан) 3. Загрязнён воздушный фильтр 4. Уменьшение сечения впускного трубопровода из-за отложения смолы 5. Пониженная компрессия в цилиндрах 6. Засорен глушитель или выпускная труба глушителя 7. Подгорели клапаны, уменьшилась упругость клапанных пружин, сломались пружины. 8. Неисправность системы зажигания 9. Большие отложения нагара на стенках камер сгорания, днища поршней, головках впускных клапанов 10. Слишком позднее зажигание	1. Отрегулируйте привод дроссельной заслонки 2. Устраните неисправность экономайзера 3. Разберите и промойте воздушный фильтр 4. Удалите отложения смол из впускного трубопровода 5. См.неисправность «Пониженная компрессия в цилиндрах» 6. Прочистить глушитель или выпускную трубу 7. Притрите клапаны, замените слабые или сломанные пружины клапанов 8. См. «Возможные неисправности системы зажигания и методы их устранения» 9. Удалить нагар с деталей. Одновременно проверти работу и состояние клапанов и поршневых колец 10. Отрегулируйте установку зажигания
1. Не герметичность клапанов 2. Обгорели фаски выпускных клапанов 3. Износ, поломка или закоксовывание поршневых колец, износ или прогорание поршневых канавок 4. Малы или отсутствуют зазоры между коромыслами и стержнями клапанов 5. Износ гильз цилиндров, задиры или царапины на нём 6. Повреждена прокладок цилиндров	1. Притрите клапаны к сёдлам 2. Прошлифуйте и притрите клапаны к следам. При значительном обгорании замените клапаны и притрите их к седлам 3. Замените поршневые кольца, прочистите канавки в поршнях или замените поршни 4. Отрегулируйте зазоры 5. Расточите и прошлифуйте гильзы, замените поршни с кольцами 6. Замените прокладку
1. Износ, поломка или закоксовывание поршневых колец, износ или прогорание поршневых канавок 2. Износ гильз цилиндров, задиры или царапины на них 3. Большой износ стержней выпускных клапанов и направляющих втулок	1. Замените поршневые кольца, прочистите канавки в поршнях или замените поршни 2. Расточите и прошлифуйте гильзы, замените поршни с кольцами 3. Замените изношенные клапаны и втулки
1. Недостаточное количество охлаждающей жидкости в системе охлаждения 2. Не полностью открыты створки жалюзи при полностью вдвинутой рукоятке их привода 3. Пробуксовывает ремень вентилятора 4. Повреждён баллон термостата или заедает клапан термостата в закрытом положении 5. Отложение накипи на стенках системы охлаждения или засорение сердцевины радиатора 6. Поломаны лопасти крыльчатки насоса системы охлаждения 7. Затянуты колодки в тормозных механизмах или подшипники ступиц колёс 8. Слишком позднее зажигание 9. Слишком «бедная» горючая смесь	1. Долейте жидкость. Проверти герметичность системы 2. Отрегулируйте привод жалюзи 3. Отрегулируйте натяжение ремня вентилятора 4. Замените термостат, устраните заедание клапана 5. Промойте систему охлаждения. Продуйте сердцевину радиатора сжатым воздухом. 6. Замените крыльчатку 7. Проверьте путь свободного «выбега» автомобиля и при необходимости отрегулируйте тормозные механизмы и подшипники ступиц колёс 8. Установите более ранние зажигание 9. См. неисправность «Двигатель не пускается»
1. Низкий уровень масла 2. Неисправны приборы (датчик или указатель) 3. Попадание под редукционный клапан продуктов износа или смолистых отложений 4. Поломка пружины редукционного клапана или потеря её упругости 5. Чрезмерный износ подшипников коленчатого или втулок распределительного валов 6. Перегревание двигателя, вызвавшее чрезмерное разжигание масла 7. Износ шестерен и крышки масляного насоса 8. Засорение сетки маслоприёмника или подсасывание воздуха в приёмной масляной магистрали 9. Вытекание масла через заглушки масляных каналов	1. Долейте масло 2. Проверьте давление масла контрольным манометром 3. Промойте клапан 4. Замените пружину 5. Замените вкладыши подшипников коленчатого или втулки распределительного валов 6. Охладите двигатель и устраните причину перегрева 7. Замените изношенные шестерни. Плоскость крышки прошлифуйте до устранения выработки 8. Промойте сетки маслоприёмника в бензине, устраните подсасывание воздуха 9. Подтяните заглушки (на горячем двигателе)
1. Унос масла в двигатель с картерными газами через систему вентиляции 1.1. Не герметичность уплотнения указателя уровня масла (масляного щупа) 1.2. Не герметичность уплотнения крышки маслозаливной горловины 1.3. Повышенный прорыв газов в масляный картер из-за поломки или пригорания поршневых колец, а также предельного износа гильз цилиндров и поршней. 1.4. Засорение фильтрующего элемента воздушного фильтра до предельного сопротивления 2. Подсасывание масла во впускные каналы через зазоры между стержнями впускных клапанов из-за старения материала маслоотражательных колпачков или износа стержней клапанов и направляющих втулок 3. Утечка масла через сальники и уплотнения	1.1. Замените уплотнитель указателя уровня масла 1.2. Замените уплотнение крышки 1.3. Производите ремонт цилиндро-поршневой группы 1.4. Промойте и продуйте фильтрующий элемент сжатия воздухом 2. Замените маслоотражательные колпачки. Замените направляющие втулки и клапаны 3. Замените сальники, подтяните соединения, замените прокладки

www.uazobaza.ru

Двигатель УМЗ 4218: описание, характеристики, ремонт

Владельцам отечественных внедорожников, способных преодолевать многие километры непростых российских трасс, знаком мотор УМЗ. Рассмотрим технические характеристики сердца таких автомобилей. Также описано краткое описание внутреннего устройства силового агрегата УМЗ-4218. На какие машины устанавливается этот двигатель, и как продлить его работоспособность, можно узнать из настоящего исследования.

УМЗ-4218

Особенности мотора УМЗ-4218, его конструкция и основные эксплуатационные показатели

К сожалению, состояние отечественных дорог весьма далеко от совершенства. Особенно, это касается загородных трасс в российской глубинке. Для их преодоления на автомобилях должен быть установлен особый силовой агрегат, к которому предъявляются повышенные требования.

Ульяновский моторный завод успешно наладил выпуск механизмов, обеспечивающих транспортным средствам достаточную проходимость, не в ущерб надёжности. Далеко не последнее место в их числе занимает двигатель УМЗ-4218, которому посвящена данная статья.

Устройство силового агрегата

Справедливости ради, необходимо отметить, что такими моторами оснащают большинство модификаций отечественных внедорожников марки УАЗ. Классическая конструкция двигателя усовершенствована благодаря уместному использованию ряда оригинальных решений.

Тонкостенные гильзы цилиндров из чугуна залиты в алюминиевый блок, являющийся сердцем силового агрегата. Прочно закреплённые в теле блока, они способны выдерживать значительные нагрузки. Образующиеся в результате литья отверстия ликвидируются путём дополнительной пропитки смолой.

Такая конструкция блока позволяет увеличить размер внутреннего сечения цилиндров до 100 мм. Расстояние между ними при этом не изменилось и составляет, как на других двигателях УАЗ, положенные 116 мм. Помимо повышения ресурса цилиндропоршневой группы, подобное новшество отразилось на снижении расхода масла.

В обновлённом агрегате УМЗ модификации 4218 большинство функциональных деталей и механизмов обладают взаимозаменяемостью. Это значительно упрощает ремонт моторов, приводящих в движение автомобили УАЗ.

УМЗ-4218

Изменения затронули расстояние между осью поршня и его днищем. Оно уменьшилось на 7.5 мм. Одновременно на 7 мм возросла длина шатуна. Подобная трансформация позволила сократить давление на боковую поверхность поршней, что продлевает срок их эксплуатации.

Охлаждающая жидкость в блок цилиндров поступает благодаря водяной помпе.

Чтобы лучше ознакомиться с качествами двигателей с маркировкой 421800, описания конструкции недостаточно. Предлагаем исследовать технические характеристики агрегатов, приводящих в работоспособное состояние механизмы внедорожников УАЗ.

Эксплуатационные свойства силовых установок УМЗ-4218

Рассматриваемый мотор представляет собой сложную комплектацию из четырёх поочерёдно расположенных на одной линии цилиндров, каждый из которых снабжён двумя клапанами. В двигателе практикуется карбюраторная подача топливной смеси. Реже система питания представлена инжектором.

92-миллиметровый поршень выполняет свои функции в середине цилиндра с поперечным сечением 100 мм. Ёмкость внутреннего рабочего пространства в 2,890 литра позволяет автомобилю состязаться в резвости с 98 лошадьми, выполняя при этом 4000 оборотов.

Привлекательной является возможность использования для заправки агрегата доступного по цене 92 бензина. Хотя это и отодвинуло мотор до параметров Евро-4. Отечественных автолюбителей такой факт не останавливает, поскольку они не привыкли следить за экологическими нормами при постоянной борьбе с бездорожьем.

УАЗ по бездорожью

К тому же приемлемым считается и топливный расход, составляющий для смешанного цикла показатель в 11 л, что ничтожно мало для значительного веса машины.

Если в девственно чистый двигатель производителем предусмотрена заливка 5.8 л смазки, то при замене масла можно обойтись пятью литрами. Разумеется, рекомендуется учитывать сезонность нефтепродукта и при выборе придерживаться инструкций изготовителя.

Специалисты УМЗ заверяют покупателей, что автомобиль с агрегатом 4218 способен без капитального ремонта преодолеть 250 тыс.км. К удовольствию владельцев, практические показатели ресурса мотора превышают заявленные производителем величины. Как отмечалось выше, это достигается благодаря усовершенствованиям в блоке цилиндров.

Сегодня такой двигатель можно встретить в оснащении Газели и Барса, Соболя и Симбира, Хантера и Буханки. Модернизированный силовой агрегат позволяет опытному водителю с лёгкостью обгонять на отечественных дорогах захудалые иномарки.

avtodvigateli.com

Двигатель УМЗ 421 2,9 л/98 – 125 л. с.

Ищем двух авторов для нашего сайта, которые ОЧЕНЬ хорошо разбираются в устройстве современных автомобилей.Обращаться на почту [email protected].

В двигатель УМЗ 421 заложены конструктивные решения предыдущей серии 417 и мотора ГАЗ 21. Прототип под маркировкой 4218.10 был завершен в 1983 году, однако дорабатывали его еще три года. После чего, конструкторы занялись версией 241.10 с оригинальной формой выпускного тракта.

ДВС УМЗ 421

Затем добавились еще 8 модификаций с увеличенной мощностью, степенью сжатия, дефорсированные, с другим распредвалом, под нормы Евро-4 и два газобензиновых варианта. В итоге, линейка ДВС 421 выпускается по сей день, ею комплектуются грузовые и пассажирские Газели, Соболи, Баргузины и внедорожники Хантер, грузопассажирские УАЗы «Буханки».

Технические характеристики УМЗ 421 2,9 л/98 – 125 л. с.

Изначально в двигателе первой версии 4218.10 антифриз проникал сквозь поры алюминиевого литья блока цилиндров в масло. Протечка была неустранимой, не помогала замена прокладки ГБЦ, поэтому изготовителем была использована пропитка блока смолой по технологии авиастроения, изменена форма впускного тракта, мотор назван 421.10.

Доработанный вариант 421.10

Для повышения крутящего момента на низах и мощности в целом схема двигателя получила два дополнения:

резонатор в выпускной системе, расположенный после глушителя;
увеличение степени сжатия.

Резонатор выхлопной системы

Этот вариант ДВС обозначен 421.10-30, имеет собственный мануал по ремонту. С завода моторы выходили с 100 мм цилиндрами, что изначально обеспечивало высокий крутящий момент и мощность. Руководство автопроизводителя ГАЗ рекомендует их для установки на Газель, что требует незначительной переделки:

радиатор Газели расположен ниже, чем в УАЗиках;
вентилятор необходимо сместить;
появляется привод с отдельным ремнем.

ДВС для Газели

Дополнительно улучшена система питания, отвода газов из картера, мотор обозначен 4215.10-30. Если расход масла у моделей семейства 421 одинаковый, то топливо может использоваться разное.

Для снижения эксплуатационного бюджета грузовика и микроавтобуса многие Газели и Соболи производитель ГАЗ переводил на бензин А-76. Подобная модификация движка УМЗ под бензин с низким октановым числом была обозначена 4215.10-10.

Затем потребовалась инжекторная версия, но уже для полноприводных УАЗ – микроавтобусы, внедорожники, грузовики и грузопассажирские авто. Ею стал движок 4213.10. распредвал здесь чугунный, а не стальной, как в карбюраторных моторах. Для Газелей таким ДВС стал 4216.10 с измененным приводом вентилятора.

УМЗ 421 инжектор

Эта серия 421 стала последней у производителя УМЗ с нижним распредвалом. Уже для следующего поколения 429.10 высокооборотных ДВС распредвал перенесен внутрь ГБЦ, то есть расположен сверху.

В таблицу собраны основные технические характеристики мотора УМЗ 421:

Изготовитель	УМЗ
Марка ДВС	421
Годы производства	1993 – …
Объем	2890 см3 (2,9 л)
Мощность	72 – 92 кВт (91 – 125 л. с.)
Момент крутящий	220 Нм (на 4200 об/мин)
Вес	170 кг
Степень сжатия	8,2 (7)
Питание	карбюратор K-151E/инжектор
Тип мотора	рядный бензиновый
Зажигание	коммутаторное, бесконтактное
Число цилиндров	4
Местонахождение первого цилиндра	ТВЕ
Число клапанов на каждом цилиндре	2
Материал ГБЦ	сплав алюминиевый
Впускной коллектор	дюралевый
Выпускной коллектор	объединен с резонатором и выпускной трубой
Распредвал	нижний, схема OHV
Материал блока цилиндров	алюминиевый сплав с пропиткой смолой
Диаметр цилиндра	100 мм
Поршни	проточка в виде усеченного конуса является частью камеры сгорания
Коленвал	стальной, затем чугунный
Ход поршня	92 мм
Горючее	АИ-92/А-76
Нормативы экологии	Евро-0 (Евро-4)
Расход топлива	трасса – 8,8 л/100 км смешанный цикл 11 л/100 км город – 12,5 л/100 км
Расход масла	максимум 0,3 л/1000 км
Какое масло лить в двигатель по вязкости	15W40, 5W40, 10W30, 10W40, 20W40
Какое масло лучше для двигателя по производителю	Liqui Moly, ЛукОйл, Роснефть
Масло для УМЗ 421 по составу	синтетика зимой, полусинтетика летом
Объем масла моторного	6 л
Температура рабочая	90°
Ресурс ДВС	заявленный 250000 км реальный 350000 км
Регулировка клапанов	гайки, шайбы
Система охлаждения	принудительная, антифриз
Объем ОЖ	10,7 л
Помпа	с пластиковой крыльчаткой
Свечи на УМЗ 421	чешские Brisk DR17YC/A
Зазор свечи	0,8 мм
Привод ГРМ	зубчатая передача
Порядок работы цилиндров	1-3-4-2
Воздушный фильтр	Nitto, Knecht, Fram, WIX, Hengst
Масляный фильтр	съемный с обратным клапаном полнооборотный
Маховик	с посадочным диаметром сцепления 200 мм либо 215 мм
Болты крепления маховика	М12х1,25 мм, длина 26 мм
Маслосъемные колпачки	светлые впускные темные выпускные, производитель Goetze
Компрессия	от 13 бар, разница в соседних цилиндрах максимум 1 бар
Обороты ХХ	800 мин-1
Усилие затягивания резьбовых соединений	свеча – 60 Нм маховик – 70 – 88 Нм болт сцепления – 60 Нм крышка подшипника – 120 Нм (коренной) и 60 Н м (шатунный) головка цилиндров – три стадии 42 Нм, 106 Нм + 90°

В таблице приведено описание параметров базовой карбюраторной версии 4218.10. В других моторах используется другое навесное оборудование, изменены схемы выпускного и впускного тракта, системы впрыска.

Особенности конструкции

Поскольку двигатель УМЗ 421 эволюционировал из базовых вариантов УМЗ 417 и ЗМЗ 402, а еще раньше — ГАЗ 21, отличиями конструкции являются:

впервые у данного производителя использованы сухие гильзы внутри блока цилиндров;
поршневой палец смещен вверх на 7 мм;
резиновое уплотнение задней опоры коленвала вместо набивки шнуром;
система охлаждения подает антифриз в блок цилиндров, а не в ГБЦ;
для снижения себестоимости рекомендовано использовать унифицированную ГБЦ от предыдущей серии 417, поэтому объем камеры сгорания движков частично перенесен в поршень за счет выборки в форме усеченного конуса;
усилия на боковые поверхности поршня снижены за счет увеличения на 7 мм длины шатуна;
в поперечном сечении гильзы менее овальные, что позволяет снизить расход масла.

Система охлаждения

Чтобы выполнить капитальный ремонт собственными силами, достаточно гаражных условий и обычного инструмента без специальных приспособлений.

Перечень модификаций ДВС

Традиционно для Ульяновского моторного завода руководство разрабатывает моторы сериями. Основным двигателем стал 4218.10 с характеристиками – Евро-1, мощность 98 л. с., степень сжатия 7 единиц. В семейство движков УМЗ 421 вошло несколько модификаций:

4218.10-10 – карбюраторный, для адаптации под бензин АИ-92 степень сжатия увеличена до 8,2, мощность увеличена до 103 л. с.;
421.10 – карбюраторный, новая конструкция выпускного тракта;
421.10-30 – карбюраторный, выпускной коллектор другой конструкции;
4213.10-40 – инжектор для УАЗ, Евро-3, мощность 117 л. с.;
4213.10-50 – инжектор для УАЗ, Евро-4;
4215.10-10 – карбюратор под А-76;
4215.10-30 – карбюраторный, под АИ-92;
4216.10 – инжекторный, под АИ-92 для Газелей, Евро-3, степень сжатия 8,8, мощность 123 л. с.;
42164.10 – инжектор под Газель, мощность 99 л. с.;
42164.10 – инжекторный, для Газели, Евро-4, мощность 125 л. с., новый распредвал;
421647.10 – газобензиновый вариант мощностью 100 л. с.;
42167.10 – газобензиновый вариант мощностью 123 л. с.

УМЗ 4213.10

УМЗ 4215.10

УМЗ 4216.10

Газобензиновый УМЗ 421647.10

Отличительной особенностью семейства моторов 421 является наличие варианта 4219 для венной техники. В зависимости от того, какое навесное оборудование используется в комплектации ДВС, имеется несколько вариантов 4219.10:

4179.10-01 – под сцепление 254 мм рычажного типа;
4179.10-13 – добавлен ГУР;
4179.10-05 – под диафрагменное сцепление диаметром 240 мм;
4179.10-25 – добавлен насос ГУР.

Военный вариант 4219.10

Моторы имеют одинаковые объемы, задача увеличить мощность здесь не стояла. Нюансом является наличие пускового подогревателя, генератора Г-250, фильтра тонкой очистки бензина и экранирования датчика Р-132 и высоковольтного оборудования по заказу МО РФ.

Плюсы и минусы

Традиционно для любого семейства движков самым слабым является базовая версия, в данном случае, 4218.10. Недостатками мотора являются:

низкое качество металлообработки;
протечки ОЖ, масла из блока, ГБЦ и смешивание рабочих жидкостей;
морально устаревшая схема ГРМ и привода;
повышенный расход ГСМ;
регулировка теплового зазора клапанов каждые 15000 пробега.

С другой стороны, плюсов в моторе гораздо больше:

заводской тюнинг расточкой цилиндров до 100 мм для увеличения рабочих характеристик;
модернизация выпускного такта за счет объединения в единый узел выхлопной трубы, выпускного коллектора и резонатора;
возможность произвести капремонт своими руками;
форсировка впускного тракта для увеличения мощности;
нормальный резинотехнический сальник вместо набивки шнуром на задней опоре коленвала;
эксплуатационный ресурс от 250000 км пробега.

Впускной коллектор

Например, конструкторами использована головка блока цилиндров от 417 модели ДВС, а камера сгорания увеличена за счет конструкции поршня, в котором отфрезеровано углубление конусной формы.

Список моделей авто, в которых устанавливался

До 2005 года большинство ДВС Ульяновского моторного завода использовалось несколькими производителями автомашин. Не стал исключением и мотор УМЗ 421, которым комплектовали транспортные средства:

внедорожники УАЗ Хантер, Патриот, Барс, 3160,3161;
вседорожник Симбир 3162, Тигр 2330;
грузовики Пикап, Карго, 39095;
микроавтобусы 2206, 3303, 3741, 3909, 3962, Симба 3165;
бортовая Газель 3302;
грузопассажирская Газель Фермер 33023;
рамные автофургоны ГАЗ 2705;
микроавтобусы Газель 3221;
фургоны и микроавтобусы Соболь 2217;
минивэны Баргузин 2217.

Автобус ГАЗ Симба

Для двух заводов характеристики двигателя подошли идеально, однако для Газелей пришлось переносить радиатор с вентилятором по высоте.

Регламент обслуживания УМЗ 421 2,9 л/98 – 125 л. с.

Заявленный пробег в 250 тысяч км двигатель УМЗ 421 сможет пройти только при соблюдении сроков замены расходных материалов и деталей:

10000 км – съемный маслофильтр и моторное масло;
15000 пробега – регулировка зазоров клапанов;
20000 км – выпускной коллекторный узел, топливопровод и рампа, ремень навесного оборудования и АКБ, свечи;
30000 пробега – воздушный фильтр и вентиляция картера;
40000 км – антифриз и топливный фильтр;
60000 пробега – датчик кислородный.

Обслуживание УМЗ 421

Внутреннее устройство ДВС предусматривает эти сроки между капремонтами, независимо от их количества. Данный регламент не подходит для газобензиновых моторов, им замена требуется чаще.

Обзор неисправностей и способы их ремонта

Благодаря проточкам в поршнях, мотор УМЗ 421 не гнет клапана своими поршнями. Его индивидуальными неисправностями считаются:

Попадание ОЖ в цилиндры и смазку	неисправимый дефект, присутствовал только в первых партиях моторов
Скачки оборотов ХХ и мощности	необходима очередная регулировка температурных зазоров клапанов
Стук в опорах коленвала	замена выработанных вкладышей

Исчезли проблемы с термостатом, так как здесь использована трехходовая версия от Волги. Часто выходит из строя вискомуфта, предназначенная для регулировки скоростного режима вращения крыльчатки.

Ремонт УМЗ 421

Варианты тюнинга мотора

Поскольку двигатель УМЗ 421 семейства создан для тяжелых грузовиков, минивэнов, вне- и вседорожников, грузопассажирских машин, атмосферный тюнинг механическим способом не имеет смысла даже рассматривать. Зато вполне возможна установка турбины городского спокойного типа. Для этого необходимо выполнить действия:

замена штатных форсунок модификациями 440СС от производителя Subaru;
переделка впускного коллектора под интеграцию интеркуллера;
шлифовка камер сгорания и каналов внутри ГБЦ;
ШПГ и валы остаются штатными;
вместо объединенного выпускного тракта монтируется прямоточный паук 63 мм в диаметре.

Турбокомпрессор для УМЗ 421

После перепрошивки и настройки тюнинг способен добавить 30 – 50 л. с., движок становится «тракторным», обладает мощным крутящим моментом в нижнем диапазоне оборотов.

Таким образом, базовым в серии производителя УМЗ считается мотор 4218.10 с весьма средним ресурсом из-за дефектов литья блока цилиндров. Зато во всех следующих версиях, не только исправлен этот дефект, но и использованы другие конструкционные решения для повышения характеристик и срока службы.

Если у вас возникли вопросы - оставляйте их в комментариях под статьей. Мы или наши посетители с радостью ответим на них

swapmotor.ru

Двигатель УМЗ-421, УМЗ-4218 автомобилей УАЗ-Хантер, УАЗ-3303, 2206, 3909

______________________________________________________________________________

Двигатель УМЗ-421, УМЗ-4218 автомобилей УАЗ-Хантер, УАЗ-3303, 2206, 3909

Базовой моделью двигателя с рабочим объемом 2,89 л для автомобилей УАЗ-Хантер, УАЗ-3303, 2206 является двигатель УМЗ-421 со степенью сжатия 7,0 (для работы на бензине А-76), с настроенной системой выпуска отработавших газов, с карбюраторной системой топливоподачи, в общеклиматическом исполнении (условия эксплуатации от минус 50°С до плюс 50°С и относительной влажностью воздуха до 98% при плюс 25°С).

Отличительной особенностью нового семейства двигателей УМЗ-421 с рабочим объемом 2,89 л является оригинальная конструкция алюминиевого блока цилиндров с залитыми тонкостенными гильзами из чугуна.

Применение блока цилиндров указанной конструкции позволило увеличить диаметр цилиндра с 92 мм до 100 мм при сохранении межцилиндрового расстояния 116 мм (как на двигателях с рабочим объемом 2,445 л), обеспечить при этом увеличение жесткости блока цилиндров по сравнению с блоком, имеющим «мокрые» гильзы, и уменьшить овализацию гильз в процессе эксплуатации, что повысило ресурс цилиндропоршневой группы и снизило эксплуатационный расход масла.

Сохранение межцилиндрового расстояния позволило обеспечить взаимозаменяемость значительной части основных деталей и узлов нового двигателя с двигателями рабочего объема 2,445 л.

Двигатель УМЗ-421/ УМЗ-4218 для автомобилей УАЗ-Хантер, УАЗ-3303, 2206

1 – канал главной масляной магистрали; 2 – масляный фильтр; 3 – выпускной коллектор; 4 – впускная труба; 5 – штуцер отбора разрежения на вакуумный усилитель тормозов; 6 – карбюратор; 7 – кран подачи охлаждающей жидкости к радиатору системы отопления салона; 8 – привод распределителя и масляного насоса; 9 – масляный насос.

Устройство, детали и запасные части двигателя УМЗ (УАЗ-Хантер, УАЗ-3303, 2206)

Детали блока цилиндров УМЗ-421, УМЗ-4218

Коленвал УМЗ-421, УМЗ-4218

ГРМ и клапаны УМЗ-421, УМЗ-4218

Система смазки УМЗ-421, УМЗ-4218

Система охлаждения УМЗ-421, УМЗ-4218

Топливная система УМЗ-421, УМЗ-4218

Технические показатели двигателей УМЗ-421, УМЗ-4218 (УАЗ-Хантер, УАЗ-3303, 2206)

Число и расположение цилиндров - Четыре, рядноеДиаметр цилиндров и ход поршня, мм (рабочий объем, л) - 100х92 (2,89)Степень сжатия - 8,2 / 7,0Порядок работы цилиндров - 1-2-4-3Максимальная мощность, кВт (л.с.) при номинальной частоте вращения 4000 мин-1 82,4 (112) / 72,1 (98)Максимальный крутящий, Нм (кг/см) - 221 (22,5) / 201 (20,5)Частота вращения, соответствующая максимальному крутящему моменту, мин-1 2200 – 2500Минимальная частота вращения холостого хода, мин-1 - 750:50Минимальный удельный расход топлива по скоростной внешней характеристике, не более, г/кВтч (г/л.с.ч) - 292 (215) / 306 (225)Система питания топливом - КарбюраторнаяСистема смазки - Комбинированная: под давлением и разбрызгиваниемЕмкость маслосистемы, без емкости маслорадиатора, л - 5,8Система вентиляции картера - Закрытая, принудительная с регулятором разрежения в картереСистема охлаждения - Жидкостная, закрытая с принудительной циркуляцией охлаждающей жидкостиЕмкость системы охлаждения без емкости радиатора охлаждения, л - 3,5

Электрооборудование двигателей УМЗ-421, УМЗ-4218

Тип электрооборудования - Постоянного тока, однопроводное. Отрицательные выводы источников питания и потребителей соединены с корпусом (массой)Номинальное напряжение, В - 12Генератор - 16.3771 или 6651.3701 (УМЗ-421), 957.3701-10 или 665.3701 (УМЗ-4218) Стартер - 62.3708, 42.3708 или 4211.3708-01Система зажигания - БесконтактнаяРаспределитель зажигания - 3312.3706-01

Основные параметры регулировок двигателя УМЗ-421, УМЗ-4218

Зазор между коромыслами и выпускными клапанами 1 и 4 цилиндров на холодном двигателе при 15-20°С, мм - 0,30-0,35Зазор между остальными коромыслами и клапанами, мм - 0,35-0,40Температура жидкости в системе охлаждения, °С - 80-100Минимальная частота вращения коленчатого вала в режиме холостого хода, мин-1 - 700-800Зазор между электродами свечей, мм - 0,7-0,85Прогиб ремня водяного насоса и генератора (для всех двигателей) при нажатии с усилием 4 Н (4 кгс), мм - 8-10

______________________________________________________________________________

avtotehkar.ru

Ремонт коленвала двигателей УМЗ-421, 4218

_____________________________________________________________________________

Ремонт коленвала двигателей УМЗ-421, 4218

Коленвал УМЗ-421, УМЗ-4218 автомобилей УАЗ-Хантер, УАЗ-31512, УАЗ-3303, 2206 отлит из высокопрочного чугуна, имеет пять опор, в сборе с маховиком и сцеплением динамически отбалансирован: допустимый дисбаланс не более 35 г/см. Диаметр коренных шеек 64 мм, шатунных - 58 мм. Шатунные шейки полые.

Полости в шатунных шейках закрыты резьбовыми пробками и предназначены для дополнительной очистки масла, поступающего в шатунные шейки.

Под действием центробежных сил, возникающих при вращении коленчатого вала, в полостях шатунных шеек отлагаются металлические частицы продуктов износа, содержащиеся в масле.

Масло к полостям шатунных шеек подводится по отверстиям в щеках вала из кольцевой канавки на вкладышах коренных шеек коленчатого вала УМЗ-421, УМЗ-4218. К коренным шейкам масло поступает по каналам в перегородках блока из масляной магистрали.

Рис.1. Передний конец коленвала УМЗ-421 (УАЗ-31512), УМЗ-4218 (УАЗ-Хантер, УАЗ-3303, 2206)

1 – манжета; 2 – ступица шкива; 3 – ступица демпфера; 4 – прокладка; 5 – шкив-демпфер; 6 – упорная шайба; 7 – передняя шайба; 8 – задняя шайба; 9 - штифт

Осевое перемещение коленвала двигателя ограничивается двумя упорными сталеалюминиевыми шайбами 7 и 8 (см. рис. 1), расположенными по обе стороны переднего коренного подшипника.

Передняя шайба 7 антифрикционным слоев обращена к стальной упорной шайбе 6 на коленчатом валу, задняя шайба 8 - к щеке коленчатого вала.

Передняя шайба удерживается от вращения двумя штифтами 9, запрессованными в блок и крышку коренного подшипника. Выступающие концы штифтов входят в пазы шайбы.

Задняя шайба удерживается от вращения своим выступом, который входит в паз на заднем торце крышки коренного подшипника. Величина осевого зазора составляет 0,125-0,325 мм.

На переднем конце коленчатого вала УМЗ-421, УМЗ-4218 на шпонках установлены: стальная упорная шайба 6, шестерня привода распределительного вала, маслоотражатель и ступица шкива коленчатого вала 2.

Все эти детали стянуты болтом, ввертываемым в передний торец коленчатого вала. К ступице шестью болтами крепится демпфер коленчатого вала.

Демпфер служит для гашения крутильных колебаний коленчатого вала, благодаря чему уменьшается шум и облегчаются условия работы шестерен привода распределительного вала.

Демпфер состоит из чугунного диска 5, напрессованного через эластичную (резиновую) прокладку 4 на цилиндрический выступ шкива демпфера коленчатого вала 3.

Рис.2. Установочные метки на шкиве-демпфере коленвала УМЗ-421, УМЗ-4218

1 – штифт на крышке распределительных шестерен; 2 – метка для установки ВМТ; 3 – метка для установки момента зажигания

На шкиве демпфера коленчатого вала УМЗ-421, УМЗ-4218 автомобилей УАЗ-Хантер, УАЗ-3151, УАЗ-3909, 3303 нанесены две метки (см. рис. 2.), служащие для определения верхней мертвой точки (ВМТ) и установки зажигания.

При совмещении со штифтом - указателем на крышке распределительных шестерен второй метки (по направлению вращения) на диске демпфера поршни первого и четвертого цилиндров находятся в ВМТ.

Первая метка соответствует положению 5о до ВМТ и служит для установки зажигания на неработающем двигателе.

Передний конец коленвала (рис.1) уплотнен резиновой манжетой 1, запрессованной в крышку распределительных шестерен и маслоотражателем. На маслоотражателе имеется отбортовка, отводящая масло, стекающее по стенке крышки 19.

Задний конец коленчатого вала (рис. 3) также уплотнен резиновой манжетой 1, установленный в канавке блока цилиндров и в крышке манжеты коленчатого вала 8. Манжета фиксируется в блоке и в крышке двумя держателями манжеты 9 и 11.

Рис.3. Уплотнение заднего конца коленчатого вала УМЗ-421, УМЗ-4218 с элементами уплотнения картера сцепления

1 – сальник коленчатого вала задний; 2 – хвостовик коленчатого вала; 3 – маховик; 4 –прокладка; 5 – картер сцепления, нижняя часть; 6 – уплотнитель масляного картера; 7 –картер масляный; 8 – крышка манжеты коленчатого вала; 9 – держатель манжеты сальника; 10 –уплотнитель картера сцепления; 11 – держатель уплотнителя картера сцепления.

Для привода агрегатов двигателя используется несколько вариантов шкивов, крепление которых осуществляется к ступице шестью болтами. Для облегчения съема ступицы она посажена на коленчатый вал по скользящей посадке.

Основные параметры коленчатого вала УМЗ-421, УМЗ-4218 (мм) автомобилей УАЗ-Хантер, УАЗ-31512, УАЗ-3303, 2206

Диаметр коренных шеек 64 - 0,013

Диаметр шатунных шеек 58 - 0,013

Диаметр опорной поверхности для задней манжеты - 80

Биение коренных шеек (при установке вала 1й и 5й шейками на призмы)

- шеек 2 и 4 - 0,02- шейки 3 - 0,04

Биение поверхности диаметра 80 мм заднего конца вала относительно 1 и 5 шеек - 0,05

Допуск параллельности коренных шеек 2, 3 и 4 и всех шатунных шеек (при установке вала шейками 1 и 5 на призмы) на длине шеек - 0,012

Биение заднего торца вала относительно коренных шеек 1 и 5, не более - 0,025

Биение переднего торца 1 коренной шейки - 0,012

Диаметр переднего конца коленчатого вала

- под установку шестерни привода газораспределительного механизма - 40- под установку ступицы крепления демпфера - 30

Биение относительно коренных шеек 1 и 5 поверхностей переднего конца вала

- диаметра 40 мм - 0,030- диаметра 38 мм - 0,040

Маховик двигателя УМЗ-421, УМЗ-4218

Маховик УМЗ-421, УМЗ-4218 отлит из серого чугуна. Он крепится к фланцу на заднем конце коленчатого вала семью болтами М10х1,5 через специальную термообработанную шайбу диаметром 80 мм.

Самоблокировка болтов происходит за счет повышенного усилия трения головки болта, имеющей обратный конус на торце, прилегающей к обработанной шайбе.

Момент силы затяжек гаек болтов 7,9-8,8 Нм (8-9 кг/см). На маховик напрессован зубчатый обод для пуска двигателя стартером. Перед сборкой с коленчатым валом маховик статически балансируют.

Посадка маховика на хвостовик коленчатого вала осуществляется с гарантированным зазором. Посадочное гнездо в маховике имеет диаметр 80,02+0,03 мм.

Для крепления сцепления в сборе на маховике УМЗ-421, УМЗ-4218 имеется 12 отверстий с резьбой М8, шесть из которых расположены на диаметре 273 мм и служат для установки диафрагменного сцепления, а другие шесть – для крепления пружинно-рычажного сцепления – на диаметре 290 мм.

На фланце кожуха сцепления и маховика выбита метка "0". При сборке обе метки должны быть совмещены, чтобы не нарушить балансировку коленчатого вала.

Вкладыши коленвала УМЗ-421 (УАЗ-31514), УМЗ-4218 (УАЗ-Хантер, УАЗ-3909, 2206)

Коренные и шатунные подшипники коленчатого вала УМЗ-421, УМЗ-4218 автомобилей УАЗ-Хантер, УАЗ-31512, УАЗ-3303, 2206 состоят из тонкостенных взаимозаменяемых вкладышей, изготовленных из стальной малоуглеродистой ленты, с тонким слоем антифрикционного высокооловянистого алюминиевого сплава.

Толщина коренного вкладыша колеблется в пределах 2,240-2,233 мм, а шатунного - 1,745-1,738 мм. В каждом подшипнике установлено по два вкладыша.

Осевому перемещению и проворачиванию вкладышей в постелях блока или в шатунах препятствуют фиксирующие выступы на вкладышах, входящие в соответствующие пазы в постелях блока или в шатунах.

Все коренные вкладыши имеют кольцевую канавку для непрерывного питания маслом шатунных шеек коленчатого вала.

Посередине коренных вкладышей имеется отверстие, через которое подается масло к подшипникам из канала в постели блока.

Отверстия в шатунных вкладышах совпадают с отверстиями в шатунах.

Для сохранения взаимозаменяемости и предупреждения ошибок при установке новых вкладышей на всех коренных и шатунных вкладышах сделаны отверстия. Ширина коренных вкладышей 25,5мм, шатунных - 28,5мм.

Диаметральный зазор между шейкой и вкладышами УМЗ-421, УМЗ-4218 составляет 0,020-0,073мм для коренных и 0,010-0,063мм для шатунных подшипников.

Для обеспечения указанных зазоров и исключения деформации деталей гайки шатунных болтов, шпилек крепления крышей коренных подшипников затягивают динамометрическим ключом с указанным выше моментом.

_____________________________________________________________________________

УАЗ-469, 31512, 31514

_____________________________________________________________________________

УАЗ-3160 Симбир

УАЗ-3303, 452, 2206, 3909

УАЗ-3962, 3741

УАЗ 31519 Хантер

УАЗ-3163 Патриот

avtosteh.ru

описание, характеристики, особенности и отзывы :: SYL.ru

Двигатель с индексом УМЗ 421 производится на производственных мощностях ОАО Ульяновский моторный завод (УМЗ). Данное предприятие с 1970 года занимается выпуском автомобильных двигателей.

Предпосылки создания

Первой продукцией завода стали четырёхцилиндровые карбюраторные двигатели ГАЗ 21 и ЗМЗ 451 (оба с одинаковым рабочим объёмом цилиндров 2445 куб. см). Производство этих двигателей было передано в Ульяновск с Заволжского моторного завода. В ходе производства двигатели претерпели несколько модернизаций, но к 1990-91 году почти не имели дальнейших перспектив совершенствования конструкции, повышения мощностных характеристик и одновременного снижения расхода топлива. К этому же времени необходимость повышения конкурентоспособности серийных автомобилей УАЗ в условиях рыночной экономики привела к необходимости создания двигателей с большим крутящим моментом и максимальной мощностью.

УМЗ 421

Описание

К 1996 году был разработан и внедрен в серийное производство двигатель новой модели с рабочим объемом цилиндров 2890 куб.см., который соответствовал новым требованиям. Проект получил название УМЗ 421. Фактически УМЗ 421 стал последней версией мотора ГАЗ 21, который пошел в серию в 1957 году. Благодаря увеличенному рабочему объему, увеличенным выпускным клапанам (диаметр вырос на 3 мм – до 39 мм) и ряду других доработок удалось повысить крутящий момент до 22,6 кгс/м и мощность до 125 л.с. (прежние модели имели момент не более 17 кгс/м и мощность не выше 80-90 л.с.).

Двигатель УМЗ 421

В рамках проекта УМЗ 421 существовало несколько десятков двигателей, отличающихся друг от друга степенью сжатия, системой питания, навесными агрегатами, типом привода навесных агрегатов и другими узлами. Система смазки всех моторов – комбинированная, от шестеренчатого насоса. Для замены требуется около 6 литров масла, масло рекомендуется полусинтетическое с допусками от 5W-30, 10W-40, 5W-40 или 20W-40. Система охлаждения мотора жидкостная, с принудительной циркуляцией жидкости от насоса.

Новый блок цилиндров

Заметным отличием нового двигателя стал алюминиевый блок цилиндров новой конструкции. УМЗ 421 получил залитые в тело блока сухие тонкостенные гильзы из чугуна (на всех предшественниках были мокрые). Благодаря этому решению конструкторам удалось получить повышенную жесткость и прочность блока, а также увеличить диаметр цилиндров на 8 мм (с 92 мм на старом блоке до 100 мм на новом). Межцилиндровое расстояние не изменилось и составляет 116 мм.

УМЗ 421 цена

Данное решение позволило не только сохранить взаимозаменяемость деталей двигателей различных поколений, но и значительно сократить затраты на новое оборудование для обработки блоков. Кроме того габаритные и посадочные размеры двигателя остались неизменными, что позволяет применять УМЗ 421 на машинах прежних лет выпуска.

За счет повышенной жесткости блока удалось несколько снизить неравномерность износа зеркал цилиндров, что увеличило ресурс цилиндропоршневой группы. Была уменьшена масса поршня с целью уменьшения усилий на боковую часть поршня. Это было достигнуто уменьшением на 7,5 мм расстояния от оси поршневого пальца до днища поршня. Для компенсации этого расстояния длина шатуна увеличена на 7 мм. Поршни литые из алюминия с высоким содержанием кремния. Часть камеры сгорания находится в днище поршня (выемка в форме усеченного конуса).

ГБЦ УМЗ 421

Коленчатый вал чугунный, литой. Коренные шейки имеют диаметр 64 мм, шатунные – 58 мм. На задней части вала фиксируется маховик, на передней – чугунная шестерня привода распределительного вала и ступица шкива. С целью предотвращения осевого люфта вала на переднем коренном подшипнике установлены две шайбы. Вместо устаревшей набивки задняя часть коленвала УМЗ 421 уплотнена самоподжимным резиновым сальником. Данное решение позволило избавиться от наследственной от ЗМЗ многолетней проблемы – течи масла через набивку.

Головка блока цилиндров

Благодаря сохранению межцилиндрового расстояния удалось унифицировать ГБЦ на двигателях 2445 куб. см и 2890 куб.см. ГБЦ УМЗ 421 изготавливается из алюминиевого сплава и оснащена вставными седлами клапанов из жаропрочного чугуна. Унификация ГБЦ привела к сохранению старой схемы механизма газораспределения – распределительный вал в блоке цилиндров (в нижней части) и привод клапанов штангами, толкателями и коромыслами.

Клапана УМЗ 421 не имеют гидрокомпенсаторов зазоров (за исключением некоторых модификаций мотора выпуска после 2010 года) и требуют регулировки через 10-15 тысяч км. В 2010 году изменился распределительный вал двигателя, профиль которого увеличился по высоте. Данное мероприятие позволило улучшить режим работы на холостом ходу и достигнуть норм выброса Евро-3.

Основные версии

Базовая карбюраторная модель УМЗ 421 имела настроенную выхлопную систему. В систему входили выпускной коллектор, глушитель, приемная труба глушителя и резонатор. Однако такая система выпуска газов вызывала сложности с установкой таких двигателей на некоторые серийные автомобили УАЗ, особенно с кузовом вагонного типа («буханка»). Эти сложности привели к появлению модификаций с системой ненастроенного выпуска.

Клапана УМЗ 421

В 1998 году УМЗ вышел на новый для себя рынок сбыта – начались поставки двигателей модели УМЗ 4215 для малотоннажных грузовых автомобилей ОАО «ГАЗ». В то же время растущие требования к токсичности выхлопных газов привели к оснащению двигателей УМЗ системами впрыска топлива с управлением подачей топлива и параметрами зажигания с помощью электронных блоков управления. Первые двигатели с такими системами были отгружены клиентам в 1999-2000 году – мотор с индексом УМЗ 4213 стал устанавливаться на автомобили УАЗ-3160.

Для комплектации машин УАЗ поставлялся 98-сильный 4218.10 (со степенью 7,0 под бензин А80) или 103-сильный 4218.10-10 (со степенью 8,2 под бензин А92). Соответственно моторы могли быть с разными системами выпуска. Также для нужд УАЗ производился 117-сильный 4213.10-40 с системой впрыска топлива. Для машин ГАЗ выпускались моторы 4213.10-50, 4215.10-10, 4215.10-30 и 123-сильный впрысковой 4216.10.

Основные данные двигателя УМЗ 421 (базовый вариант)

Число цилиндров	4
Рабочий объём	2890 куб. см
Степень сжатия (А76/А92)	7,0/8,2
Мощность номинальная	98 л.с. (72 кВт) при 4000 об/мин
Максимальный момент	167 Н/м в диапазоне от 2200 до 2500 об/мин
Вес двигателя	170 кг
Экологический класс	Евро-0

Плюсы и минусы двигателя

Новый блок цилиндров не всегда имел высокое качество литья, что приводило к попаданию масла в систему охлаждения. Иногда такая проблема возникала через первые 10 тысяч километров пробега. Тонкостенный блок оказался склонным к деформациям при перегреве, что приводит к дорогостоящему ремонту с заменой головки блока. Невысокая топливная экономичность карбюраторных версий. Однако этот недостаток отчасти компенсирован переходом на системы впрыска. Первые годы производства были нарекания владельцев на недостаточную прочность впускного коллектора, однако это дефект был устранен.

Коленвал УМЗ 421

Несмотря на все проблемы, большая унификация с моторами предыдущих лет выпуска стала одним из весомых преимуществ семейства УМЗ 421. Цена и распространенность запчастей также играют немалую роль. Мотор достаточно прост в ремонте и обслуживании. При надлежащем уходе завод обещает ресурс не менее 250 тысяч км.

УМЗ 421 – более 20 лет в производстве

В настоящее время УМЗ продолжает выпуск двигателей семейства 421. Для продукции завода ГАЗ выпускается газобаллонная версия мотора, которая может комплектоваться компрессором кондиционера и гидрокомпенсаторами в приводе клапанов. По заказу двигатель оснащают современным приводом агрегатов поликлиновым ремнем. Двигатели оснащены системой впрыска топлива, электронным зажиганием и развивают от 100 до 125 сил при соблюдении норм Евро-3 или 4. Кроме того в серии остался и 96-сильный карбюраторный вариант 4215. Все моторы рассчитаны на бензин А92 и выше, поскольку производство низкооктанового А80 прекращено.