Двигатель 4216

Ныне популярные и распространенные коммерческие автомобили марки ГАЗ укомплектованы двигателями УМЗ, производимыми на Ульяновском моторном заводе.

Немного истории

Свое начало Ульяновский моторный завод берет с далекого 1944 года, и лишь в 1969 г. предприятием был выпущен первый двигатель марки УМЗ. До шестьдесят девятого года завод занимался производством малолитражных двигателей УМЗ-451 и их комплектующих. С момента выпуска первого мотора они верой и правдой служат на грузовых автомобилях, авто с повышенной проходимостью, на небольших автобусах. В 1997 году главным потребителем моторов стал АвтоГАЗ, который укомплектовывал агрегатами УМЗ большинство моделей линейки «ГАЗель».

Конструкционные особенности

На данный момент имеется широкий ассортимент ДВС модельного ряда УМЗ, установка которых осуществляется на разные модели автомобилей «Соболь», УАЗ, «ГАЗель». Устанавливаемые двигатели имеют ряд общих черт, но могут отличаться некоторыми деталями и принципами работы:

• Карбюраторные и инжекторные.
• Четырехцилиндровые с рядным расположением.
• Мощностью 89-120 л. с.
• Экологические стандарты «Евро-0», «Евро-3», «Евро-4».

Все двигатели легкие, малогабаритные и надежные. Их отличает доступная стоимость.

Одной из особенностей двигателя можно назвать оригинальную конструкцию блока цилиндров, отлитого из алюминия, с впрессованными гильзами из серого чугуна. Коленчатые валы моторов всех модификаций при изготовлении проходят закалку коренных и шатунных шеек токами высокой частоты. Самоподжимной резиновый сальник уплотняет заднюю часть коленвала.

Модификации модельного ряда

Моторы УМЗ имеют две линейки силовых агрегатов, разработанные для оснащения различных автомобилей.

Автомобили семейства «ГАЗель» комплектуются следующими моделями: УМЗ-4215; УМЗ-4216; УМЗ-42161; УМЗ-42164 «Евро-4»; УМЗ-421647 «Евро-4»; УМЗ-42167.

Основная часть двигателей выходит в свет в нескольких вариациях, которые отличаются своей комплектацией, мощностными и экономичными показателями. На данный момент прекратилось производство агрегатов, работающих на бензине с октановым числом 80.

Все двигатели разработаны под 92 и 95 бензин, а также с возможностью работы на газу.

Данный обзор посвящается силовой установке УМЗ-4216, будут подробно изложены его характеристики и свойства.

Плюсы

К достоинствам мотора по праву относят максимальный крутящий момент на пониженных оборотах, отличные технические характеристики, а также легкость в обслуживании узлов и агрегатов. Двигатель 4216 стал первым отечественным прибором, который имеет гарантийный срок при монтаже на него газового оборудования.

Модернизация

Агрегат оснащен микропроцессорной системой управления работой впрыска топливной смеси и системы зажигания. Детонационный и кислородный датчики двигателя 4216 напрямую влияют на работу комплексной электронно-контролирующей системы и агрегата в целом. Для изменения экономических характеристик и повышения конкурентоспособности в силовую установку были внесены следующие конструктивные дополнения:

• Для повышения эксплуатационных показателей была увеличена степень сжатия в цилиндрах.
• Чтобы уменьшить расход масла, модернизировали систему отвода картерных газов.
• Надежность мотора обеспечена за счет применения усовершенствованных деталей и материалов.

В то же время агрегат не изменился в плане габаритных параметров и стандартных характеристик (объем рабочий – 2,89 л, ход поршней, размер цилиндров).

Впервые двигатель ГАЗ-4216 стал укомплектовываться деталями импортного производства, что только повысило качество работы и долговечность в эксплуатации. На силовой агрегат установили свечи запала и топливные форсунки производства фирмы "Сименс", а также датчик положения дросселя немецкого производства "Бош".

Основные неисправности УМЗ

Ранее наиболее частой поломкой двигателя было повреждение впускного коллектора. Как утверждали разработчики, на двигатель 4216 устанавливался коллектор, изготовленный из непрочного материала. Но уже в 2010 году этот недостаток был исправлен за счет применения более качественного материала.

В системе охлаждения тоже был обнаружен изъян. На средних оборотах двигателя и при движении автомобиля со скоростью 60 км/ч температура охлаждающей жидкости была в норме, но стоило только снизить скорость или попасть в дорожную пробку, как двигатель 4216 стремительно набирал температуру, вплоть до закипания охлаждающей жидкости. Причина крылась в электромагнитной муфте, которая включала вентилятор принудительного охлаждения.

Технические параметры

Двигатель работает на бензине марки АИ с числом октана 92 и 95. Четырех цилиндровый, с рядным размещением цилиндром, восьмиклапанный. Цилиндры имеют следующий рабочий порядок – 1243. Диаметр его составляет сто миллиметров, а перемещение поршня – 92 миллиметра. Объем двигателя равен 2,89 литра, он развивает мощность 123 «лошадки» при четырех тысячах оборотов. Степень сжатия мотора – 8,8. Максимальный крутящий момент составляет 235,7 при 2000-2500 оборотах за минуту.

«ГАЗель» с двигателем УМЗ-4216 может развивать максимальную скорость 140 километров в час, что для такого класса авто является неплохим показателем. Расход топлива зависит от загруженности автомобиля, манеры вождения и дорожных условий, но в целом выглядит так: при скорости 90 километров в час – 10,4 литра. При движении на скорости 120 км/ч – 14,9 л.

Система питания

Состоит из устройства подачи топлива и различных топливопроводов, форсунок, топливных и воздушного фильтров, патрубков подвода воздуха и ресивера, регулятора холостого хода.

Управление подачей топлива осуществляется с помощью разнообразных датчиков: температурный элемент нагнетаемого воздуха, датчики положения коленчатого и распределительных валов, деталь абсолютного давления, положения заслонки дросселя. Система управления подачи также оснащена кислородным индикатором. Последний установлен в выхлопной системе перед нейтрализатором. Двигатель 4216 (инжектор) для большей надежности и долговечности должен работать только на качественном бензине с учетом регулярной замены топливных фильтров и периодической диагностикой топливной аппаратуры. Автомобилисты говорят, что при грамотной эксплуатации суммарный ресурс силового агрегата может достигать 500 тысяч километров. Такой особенностью отличаются и инжекторные установки Заволжского моторного завода (имеются в виду двигатели ЗМЗ 405 и 406).

Газораспределительный механизм

В 2010 году на Ульяновском заводе бензиновый мотор претерпел процесс модернизации газораспределительного механизма. В целом это коснулось изменения профиля кулачка распредвала, что способствовало увеличению хода клапана на один миллиметр. Эти нововведения были необходимы для улучшения устойчивой работы агрегата на холостом ходу, а также для достижения норм и требований стандарта «Евро-3».

Пружины клапанов при этом не претерпели изменений, и это привело к тому, что действующее усилие на пружины пересекло норму, и теперь было равно 180 кгс. При установке обычного комплекта штанг на новый двигатель до достижения состояния прогретого двигателя прослушивались стуки гидрокомпенсаторов.

Для того чтобы предотвратить данную проблему, следует изменить усилие пружин путем демонтажа внутренних пружин клапанов.

Преимущества штанг с гидрокомпенсаторами

Двигатель УМЗ-4216 с гидрокомпенсаторами не требует дополнительного обслуживания по причине отсутствия возникновения зазоров клапанов на протяжении всего периода эксплуатации. За счет этого заметно снижается уровень шума. Высокие обороты двигателя теперь не несут критический характер, так как в конструкции гидрокомпенсаторов заложен фактор стабилизации появления критических нагрузок. Степень износа сопрягающихся поверхностей деталей механизма существенно снижается. Вследствие оптимизации газораспределительных фаз вредные примеси отработанных газов стабильно низкие весь период эксплуатации.

Вентиляция картера

Мотор снабжается системой вентиляции полости картера закрытого типа. Часть газов, проходящих через компрессионные кольца, отводится во впускной коллектор комбинированным способом. Работа системы осуществляется за счет разности давлений между картером и впускным трактом. В момент, когда двигатель 4216 работает в режиме повышенных нагрузок, газы отводятся через специальную большую ветвь.

По малой ветви отвод газов происходит в момент работы установки на холостом ходу и при минимальных нагрузках.

В передней крышке блока толкателей установлен регулятор тяги системы вентиляции, который выполняет функцию отделения микрочастиц масла от газов и служит для предотвращения попадания в картер пыли в момент повышения тяги в системе впуска.

Масло

Система смазки двигателя – комбинированного типа (разбрызгиванием и под воздействием давления). Масло, которое всасывает масляный насос из поддона, проходит через масляные каналы в корпус масляного фильтра. Затем оно поступает в полость второй перемычки блока, а оттуда – в магистраль. На коренные шейки коленвала и распредвала масло поступает из масляной магистрали.

Шатунные шейки смазываются за счет поступления масла по каналам от коренных подшипников. По такому принципу происходит смазка деталей газораспределительного механизма.

Объем заливаемого масла в картер двигателя составляет 5,8 литра.

Охлаждающая система

Система охлаждения закрытая, водяная. Состоит из водяного насоса (помпа), термостата, водяной рубашки в блоке цилиндров и головке, охлаждающего радиатора, бачка-расширителя, вентилятора принудительного охлаждения, соединительных патрубков и радиатора отопителя салона.

Двигатель «ГАЗель» 4216 в зависимости от модификации может иметь отличительные особенности по способу подключения расширительного бачка и радиатора отопителя.

В данное время стоимость двигателя будет варьироваться в зависимости от года выпуска и от его модификации. К примеру, первая комплектация с наличием генератора и стартера, со сцеплением диафрагменного типа, с плоскими опорными кронштейнами под обновленную раму будет стоить порядка 130 тысяч рублей.

Если приобретать с рук 4216 двигатель, цена существенно снизится (в зависимости от пробега авто).

Итак, мы выяснили, какие имеет технические характеристики агрегат Ульяновского завода УМЗ-4216.

Материалы: http://fb.ru/article/222921/dvigatel-umz--tehnicheskie-harakteristiki

— по данным завода

— без потери ресурса

* — для двигателей УМЗ-4218.10, УМЗ-421.10, УМЗ-4215.10-10

** — для двигателей УМЗ-4216.10, УМЗ-42161.10, УМЗ-42164.10, УМЗ-421647.10, УМЗ-42167.10

Двигатель УМЗ-421 самая современная генерация мотора ГАЗ-21, по линии УМЗ. Логическое развитие модели УМЗ-417, с увеличенным объемом, увеличенными выпускными клапанами (с 36 мм до 39 мм),последние версии 421-го, имеют инжекторную систему подачи топлива. Для понимания, нужно внести ясность, моторы семейства ГАЗ-21 имеют две ветви развития — ЗМЗ и УМЗ. На Заволжском моторном заводе из 21-го был создан ЗМЗ-24, а после и ЗМЗ-402. В Ульяновске на базе двигателя ГАЗ-21 был разработан УМЗ-451, УМЗ-414, УМЗ-417 и последняя версия УМЗ-421. Все эти двигатели значимых конструктивных отличий между собой не имеют.

В отличие от ЗМЗ-402 , УМЗ-421 имеет сухие тонкие гильзы (были мокрые) и за счет этого повышенную прочность блока, диаметр цилиндров 100 мм (92мм на 402-м), поршни со смещением пальца на 7мм, вместо устаревшей набивки, которая достала всех владельцев ЗМЗ моторов, теперь применена резиновая манжета и другие более мелкие детали. Глобальных конструкционных изменений нет, все тот же мотор образца 1956 года, немного доведенный до ума.

В моторе нет гидрокомпенсаторов и каждые 10.000 км вам нужно регулировать зазоры клапанов, в этом плане мотор не отличается от 402 двигателя.

Модификации двигателя УМЗ 421

1. УМЗ 4218.10 — основной мотор, СЖ 7 под 76 бензин. Мощность 98 л.с. Соответствие экологическим требования Евро-1. Используется на автомобилях УАЗ.

2. УМЗ 4218.10-10 — аналог УМЗ 4218.10, повышенная СЖ до 8.2 под 92 бензин. Мощность 103 л.с. Используется на коммерческих автомобилях УАЗ.

3. УМЗ 421.10 — аналог УМЗ 4218.10. Изменена выпускная система. Используется на автомобилях УАЗ.

4. УМЗ 421.10-30 — аналог УМЗ 4218.10-10. Изменена выпускная система. Используется на автомобилях УАЗ.

5. УМЗ 4213.10-40 — аналог УМЗ-421.10-30, инжектор. Соответствие экологическим требованиям Евро-3. Мощность 117 л.с. Используется на внедорожниках.

6. УМЗ 4213.10-50 — аналог УМЗ-4213.10-40. Используется на грузовых автомобилях.

7. УМЗ 4215.10-10 — аналог УМЗ-4218.10. Используется на автомобилях Газель.

8. УМЗ 4215.10-30 — аналог УМЗ-4218.10-10. Используется на автомобилях Газель.

9. УМЗ 4216.10 — аналог УМЗ 40215.10-30, инжектор, повышенная СЖ до 8.8 под 92 бензин. Мощность 123 л.с. Соответствие экологическим требованиям Евро-3. Используется на автомобилях Газель.

10. УМЗ 42161.10 — аналог УМЗ 4216.10. Мощность 99 л.с. Используется на автомобилях Газель-Эконом.

11. УМЗ 42164.10 — аналог УМЗ 4216.10, другой распредвал. Соответствие экологическим требованиям Евро-4. Мощность 125 л.с. Используется на автомобилях Газель.

12. УМЗ 421647.10 — аналог УМЗ 42164.10, газобензиновый. Мощность 100 л.с. Используется на автомобилях Газель.

13. УМЗ 42167.10 — аналог УМЗ 4216.10, газобензиновый. Мощность 123 л.с. Используется на автомобилях Газель.

Неисправности двигателей УМЗ 421

Неисправности двигателя УМЗ-421 полностью повторяют проблемы и недостатки мотора ЗМЗ-402 ибо моторы, по большому счету, одни. Решена только проблема с набивкой, в остальном, все те же вибрации, дергания, все та же склонность к перегреву, стуки, постоянная возня с регулировкой клапанов и т.д., что долго говорить, конструкции 60 лет и она до сих пор производится, мотор тяговитый, это хорошо, но за окном XXI век…

О неисправностях читаем ТУТ .

Турбо УМЗ 421. Компрессор

Учитывая автомобили, использующие 421-й движок, атмосферный тюнинг здесь обсуждать нет ни малейшего смысла (представьте себе Газель на дросселях ???? ), поэтому речь пойдет о наддуве, но не о 35 гаррете на ковке, а спокойном городском турбо.

Итак, валы оставляем стандартные, поршневая стандартная, дорабатываем головку блока цилиндров, каналы, камеры сгорания, шлифуем, покупаем маленький 17-й Garrett с интеркулером, варим под него коллектор, покупаем форсунки Subaru 440 сс, выхлоп на 63 трубе прямоточный, настраиваем и получаем тракторный мотор, с невысокой мощностью, но с хорошим моментом.

Материалы: http://wikimotors.ru/umz-421/

УМЗ-421 появился как результат дальнейшего развития мотора УМЗ-417.

На нем, вместо асбестового шнура наконец то поставили сальник!, и на задней цапфе коленвала ради этого изменили крепление маховика. Поршни сделали увеличенного до 100 мм диаметра, это позволило увеличить мощность и крутящий момент. В сравнении с 2,5-литровыми моторами, момент вырос с 170 до 220 Н.м, а мощность — с 90 до 115 лошадиных сил.

Работы по созданию новых, трехлитровых, двигателей были завершены в 1993 году. В следующем году была выпущена пробная партия таких моторов. Двигатель получил обозначение УМЗ-4218.10.

Первые партии страдали от низкого качества блока цилиндров: в процессе отливки часто образовывались поры, которые становились причиной попадания охлаждающей жидкости в масло. "Детские болезни" устранили лишь через несколько лет.

Следующим развитием стал УМЗ-421.10, у которого была измена форма выпускного коллектора. Он вместе с приемной трубой глушителя, глушителем и резонатором образовывал настроенную систему выпуска.

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

Применение такого блока 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.

В целях снижения массы поршня уменьшено на 7,5 мм расстояние от днища поршня до оси поршневого пальца и на 7 мм увеличена длина шатуна. В результате этого уменьшились усилия, действующие на боковую поверхность поршня

Для применения унифицированной головки блока цилиндров на двигателях 2,445 л и 2,89 л часть объема камеры сгорания (около 12 см3) выполнена в днище поршня в виде усеченного конуса.

Подача охлаждающей жидкости от водяного насоса осуществляется в блок цилиндров.

Идентификационный номер двигателя нанесен на специальной (на не обработанной механически) площадке с левой стороны блока цилиндров ударным способом вручную и состоит из двух частей: шестизначной описательной и восьмизначной указательной.

Шестизначная описательная часть начинается с обозначения модели (первые три цифры), обозначения модификации (четвертая цифра, при отсутствии ставиться ноль), обозначения климатического исполнения (0 – общеклиматическое исполнение, 1 – северное, 7 – тропическое) или комплектации двигателя (например, С – степень сжатия 8,2, общеклиматическое исполнение; Т – степень сжатия 8,2, тропическое исполнение и др.), пятая и шестая цифры, ставятся нули или буквы, определяющие варианты комплектации двигателя (например, А – диафрагменное сцепление, Р – клапан рециркуляции и др.) - например: "4215С0".

Восьмизначная указательная часть состоит: на первом знаке (буква или цифра) - условный код года выпуска двигателя (W-1998, X-1999, Y-2000, 1-2001, 2-2002, 3-2003 и т.д.); третья и четвертая цифры указательной части - обозначение месяца, в котором двигатель был собран; последующие знаки соответствуют порядковому номеру двигателя. В начале и конце идентификационного номера, а также между его составными частями ставиться разделительный знак - пятиконечная звезда, выполненная в литье.

Пример маркировки двигателя 421 со степенью сжатия 7.0, в тропическом исполнении, с диафрагменным сцеплением, изготовленного в декабре 1999 г.: *42107А*Х1209999*

Маркировка блоков цилиндров, поставляемых в запасные части:

В соответствии с требованиями ОСТ 37.001.269-96 «Транспортные средства. Маркировка» ОАО «УМЗ» с декабря 2001 года ввело маркировку блоков цилиндров, поставляемых в запасные части.

Маркировка содержит идентификационный номер, состоящий из восьми знаков, где: первая цифра или буква обозначает код года выпуска, вторая и третья цифра – месяц выпуска, четвертая цифра «3» - индекс блока, последующие цифры – порядковый номер изготовленного блока с начала указанного месяца.

Например, блок цилиндров, имеющий номер 20631226 изготовлен в 2002 году (первая цифра), в июне (вторая и третья цифры), для реализации в запчасти (четвертая цифра) и имеет порядковый номер изготовленного с начала указанного месяца - 1226 (пятая – восьмая цифры).

В документе (этикетка ЭТ 37.316.001-2002), прилагаемом к узлу "Блок цилиндров с крышками и картером сцепления", поставляемому в запасные части, указывается конструкторское (чертежное) обозначение узла в сборе и заводской номер изделия (идентификационный номер узла).

Выпуклые цифры 421.1002014, выполненные в литье, – это конструкторское (чертежное) обозначение детали "Блок цилиндров", которое в идентификационный номер не входит и в документах не указывается

Маркировка автомобилей вагонной компановки. (Структура и содержании маркировки кузова, шасси, двигателя) В формате PDF. (1.3 Мб)

ДВИГАТЕЛЬ 421 его модификации и исполнения. Устройство, ремонт, эксплуатация, техническое обслуживание. ОАО «Волжские моторы» 2002г. В.П.Щелкунов (формат PDF 4,9Мб ).

Карбюраторы СОЛЕКС, обслуживание и ремонт. Серия "Своими силами". Иллюстрированное руководство. Издательство ЗР 5,5Мб. В формате PDF

Материалы: http://www.uazbuka.ru/engine/eng_UMZ-421.html