Ремонт двигателей УМЗ-4216 и УМЗ-4213

ОАО "Ульяновский моторный завод" специализируется на выпуске автомобильных четырехцилиндровых рядных бензиновых двигателей.

С 1970 года предприятие начало выпускать автомобильные двигатели с рабочим объемом 2,445л, основным потребителем которых являлся Ульяновский автозавод.

К 90-м годам появилась необходимость в повышении скоростных и тягово-динамических характеристик выпускаемых автомобилей, что потребовало создания двигателей с увеличенным крутящим моментом и повышенной максимальной мощностью. В этой связи был разработан и с 1996 года начал серийно производиться двигатель модели УМЗ-421 с рабочим объемом 2,89л.

Повышение рабочего объема получено за счет увеличения диаметра цилиндра до 100 мм и внедрения новой конструкции алюминиевого блока цилиндров с залитыми гильзами из чугуна. Двигатель модели УМЗ-421 полностью взаимозаменяем с двигателями семейства 2,445л и без переделок устанавливался на автомобили прежних выпусков.

С 1998 года ОАО "УМЗ" начал поставлять двигатели модели УМЗ-4215 с рабочим объемом 2,89л на комплектацию ряда модификаций малотоннажных грузовых автомобилей ОАО "ГАЗ".

В целях обеспечения возрастающих требований в части повышения энергетических показателей, улучшения топливной экономичности и экологических характеристик (снижение токсичности и шума) на базе двигателя УМЗ-421 были разработаны модели двигателей УМЗ-4213 ("УАЗ") и УМЗ-4216 ("ГАЗель") с комплексной микропроцессорной системой управления впрыском топлива и зажиганием.

С 1999 года с конвейера предприятия начали сходить промышленные партии таких двигателей.

В 2006 году двигатели УМЗ-4213, УМЗ-4216 получили сертификат соответствия требованиям норм Евро-2 и с момента официального введения норм выпускаются серийно.

Данное издание посвящено двигателям УМЗ-4213 и УМЗ-4216, соответствующим требованиям норм Евро-3 в составе автомобилей "УАЗ" и "ГАЗель".

В целях обеспечения экологических норм Евро-3 и улучшения технико-экономических показателей ОАО "УМЗ" в 2007 году внесло ряд изменений в конструкцию двигателей:

– увеличена степень сжатия с 8,2 до 8,8, позволяющая повысить номинальную мощность и максимальный крутящий момент, снизить минимальный удельный расход топлива;

– изменена конструкция демпфера коленчатого вала, обеспечивающая достоверность считывания сигнала положения коленчатого вала;

– применены гильзы с выходом на верхнюю плоскость блока, повышающие надежность газового стыка "блок цилиндров головка блока цилиндров";

– усовершенствована система вентиляции масляного картера, позволяющая минимизировать унос масла с картерными газами;

– применены новые комплектующие (катушки зажигания, датчик температуры), обеспечивающие надежность электрических соединений;

– введены свечи зажигания с длинной резьбовой частью, что позволило повысить их надежность в комплектации двигателя, снизить тепловую нагрузку на свечу, улучшить уплотнение, расширить используемый ряд свечей зажигания как отечественного, так и зарубежного производства;

– использован датчик абсолютного давления воздуха со встроенным датчиком температуры в системе управления двигателем вместо датчика массового расхода, что позволило упростить учет поступающего в двигатель воздуха, в том числе и при нарушении герметичности впускной системы.

Система питания топливом

Основные агрегаты и детали двигателя:

1– патрубок отвода охлаждающей жидкости в радиатор; 2– свеча зажигания; 3– патрубок подвода охлаждающей жидкости из радиатора; 4– шкив водяного насоса; 5– датчик положения распределительного вала; 6– масляный насос; 7– картер масляный; 8– датчик положения коленчатого вала; 9– датчик аварийного давления масла; 10– масляный фильтр; 11-датчик указателя давления масла; 12 – генератор; 13 – форсунка; 14– труба впускная; 15– ресивер; 16– регулятор холостого хода; 17 – датчик абсолютного давления со встроенным датчиком температуры воздуха; 18-дроссельное устройство; 19– катушка зажигания; 20– клапанная крышка; 21 – головка блока цилиндров; 22– указатель уровня масла; 23– блок цилиндров; 24– стартер; 25– маховик; 26– сцепление; 27– картер сцепления; 28– корпус термостата; 29– выпускной коллектор; 30– поршень; 31– поршневой палец; 32– шатун; 33– распределительный вал; 34 – коленчатый вал; 35– демпфер коленчатого вала.

Материалы: http://sinref.ru/avtomobili/GAZ/017_gazel_biznes_dvigatel_umz_2010/009.htm

Двигатель УМЗ 421 применялся для установки на такие автомобили как УАЗ 469, УАЗ Буханка, УАЗ Барс, УАЗ Симбир, УАЗ 31519, УАЗ Хантер.

Особенности. УМЗ 421 появился как результат дальнейшего развития мотора УМЗ 417. Тем не менее, стоит отметить, что эта линейка двигателей имеет почти одинаковую конструкцию с мотором ЗМЗ 402. Отличия все же есть: применены тонкие сухие гильзы, залитые в блок, что придает блоку цилиндров большую прочность; в систему смазки внедрен одноразовый масленый фильтр от ВАЗ-2101. В отличие от двигателя ЗМЗ 410, который имеет такой же объем - 2,89л, двигатель УМЗ 421 имеет более легкие поршни и шатуны, сзади стоит нормальный сальник коленвала а не набивка.

К недостаткам мотора можно отнести низкое качество производства, высокий расход топлива, архаичную конструкцию двигателя 50х годов. Автовладельцы постоянно сражаются с течами масла, нередки течи масла и охлаждающей жидкости через блок цилиндров. Плохое качество металла и обработки деталей сводят к минимуму ресурсный потенциал двигателя.

По данным завод ресурс мотора составляет 250 тыс. км.

Двигатель имеет ряд модификаций (см. ниже).

(72,1 кВт - (98 л.с.) / 4000 об/мин)

(209 Н•м / 2200-2500 об/мин)

Четырехтактный четырехцилиндровый бензиновый карбюраторный с контактным распределителем зажигания, с рядным расположением цилиндров и поршнями, вращающими один общий коленчатый вал, с нижним расположением одного распределительного вала. Двигатель имеет жидкостную систему охлаждения закрытого типа с принудительной циркуляцией. Система смазки – под давлением и разбрызгиванием.

Блок цилиндров алюминиевый с залитыми в блок чугунными гильзами. Поршни алюминиевые. Головка блока цилиндров алюминиевая, 8-клапанная. Клапаны оснащаются одной пружиной и приводятся в действие через коромысла.

УМЗ 4218.10 - массовый мотор со степенью сжатия 7 единиц под 76 бензин. Мощность 98 л.с. Соответствует экологическим требования Евро-1. Используется на автомобилях УАЗ.

УМЗ 4218.10-10 - это то же УМЗ 4218.10, но с повышенной степенью сжатия до 8.2 под 92 бензин. Мощность возросла до 103 л.с. Устанавливается в коммерческие авто УАЗ.

УМЗ 421.10 - аналог УМЗ 4218.10 с измененной выпускной системой. Устанавливается на автомобилях марки УАЗ.

УМЗ 421.10-30 - аналог УМЗ 4218.10-10. с доработанной выпускной системой. Предназначен для автомобилей марки УАЗ.

УМЗ 4213.10-40 - инжекторный впрыск топлива, Евро-3. Мощность 117 л.с. Предназначен для установки на автомобили повещенной проходимости.

УМЗ 4213.10-50 - Используется на грузовых и пассажирских автомобилях Газель.

УМЗ 4215.10-10 - Используется на грузовых и пассажирских автомобилях Газель.

УМЗ 4215.10-30 - Используется на грузовых и пассажирских автомобилях Газель.

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

Замена масла в двигателе ЗМЗ 421 Интервал замены масла - 10 тыс. км. Объем масла в двигателе - 6 литров. Вместе с заменой масленого фильтра до отметки максимум входит 5,8 литра. Подходящее масло по SAE 5W-30, 5W-40, 10W-30, 10W-40, 15W-40, 20W-40. Лучш использовать полусинтетику.

Регулировка клапанов Регулировать зазоры необходимо раз в 15 тыс. км.

Материалы: http://www.motorhunter.ru/dvigatel/umz_421.html

Информация о двигателях ОАО "Волжские моторы" (Ульяновский моторный завод) с диаметром поршня 100 мм, появляющаяся в печати, скупа и часто неточна.

Начальник конструкторского бюро завода Р. Гарафутдинов предоставил нам интересующий многих читателей материал.

От величины момента, развиваемого двигателем на низких оборотах, зависит способность автомобиля преодолевать труднопроходимые участки без переключения передач. Крутящий момент, в свою очередь, напрямую зависит от площади поверхности поршня (или от его диаметра). Именно поэтому ульяновские моторы с диаметром цилиндра 100 мм, самым большим на отечественных легковых двигателях, пользуются заслуженным уважением у водителей внедорожников. Работы по созданию таких двигателей были завершены в 1993 году. Тогда же была выпущена опытная партия из сорока штук. В следующем году было начато их серийное производство.

Новый двигатель с рабочим объемом 2,89 литра получил обозначение УМЗ-4218.10 и предназначался для установки на весь модельный ряд автомобилей, выпускаемых Ульяновским автомобильным заводом. Нельзя сказать, что освоение новинки происходило без сложностей. Например, много нареканий вызывало качество изготовления блока цилиндров. Образующиеся в процессе отливки поры часто становились причиной попадания охлаждающей жидкости в масло. Причем дефект мог проявиться и не сразу. Только 60% отливок проходило приемный контроль, но даже такой контроль не всегда давал желаемый результат. Протечка охлаждающей жидкости в масло через поры могла начаться и через 10 000 километров пробега после начала эксплуатации. Не ожидающие подобного подвоха владельцы меняли прокладки головки блока, но замена не помогала. Диагностировать подобную неисправность было сложно. Избавиться от дефекта удалось, когда в технологический процесс была включена пропитка алюминиевых отливок блока цилиндров специальным составом, закрывающим поры. Кстати, такая технологическая операция применяется и при изготовлении других двигателей, например в авиастроении.

Устранив детские болезни "трехлитрового", моторостроители продолжили его усовершенствование. Новая модель получила обозначение УМЗ-421.10 и имела измененный выпускной коллектор, который совместно с приемной трубой глушителя, глушителем и резонатором образовывал настроенную систему выпуска, рассчитанную на автомобили УАЗ. Напомним, что на УАЗах применена нестандартная система отвода выхлопных газов с резонатором, расположенным после глушителя. Возможно, увеличенный объем полости выпускного коллектора отчасти был предназначен для выполнения роли резонатора. Нововведение позволило достичь дополнительного увеличения крутящего момента на низких оборотах, что очень важно на бездорожье. Дальнейшее увеличение мощности было достигнуто повышением степени сжатия. Модернизированный мотор с увеличенной степенью сжатия получил обозначение УМЗ-421.10-30. Кстати, УМЗ-4218.10 и УМЗ-421.10 различаются только формой выпускного коллектора. Поэтому установкой нового коллектора и новых приемных труб глушителя можно произвести модернизацию имеющегося у вас автомобиля с двигателем УМЗ-4218.10. Замечание. По состоянию на лето 2001 г. этого коллектора в Ульяновске в продаже нет, на заводе "Волжские моторы" достать также невозможно.

Высокий крутящий момент мотора со стомиллиметровыми поршнями (первое время их называли "зиловскими") вызвал интерес и у автомобилестроителей других городов. В частности, этот мотор стал устанавливаться и на "Газели". Более низкое по сравнению с УАЗом расположение радиатора на этом автомобиле требовало смещения вентилятора. Для этого мотор был оборудован дополнительным приводом, использующим отдельный ремень. Кроме того, были изменены система отвода картерных газов и система питания, введены некоторые другие изменения. Адаптированный для "Газели" двигатель получил обозначение УМЗ-4215.10-30 и был рассчитан на бензин АИ-92. Покупая "Газель" с двигателем УМЗ, многие будущие владельцы рассчитывают на эксплуатацию машины на бензине А-76. Как видим, в случае с УМЗ-4215.10-30 они ошибаются. Для работы на бензине А-76 создана модификация этого двигателя, которая получила обозначение УМЗ-4215.10-10.

Производственные программы практически всех автозаводов включают в себя инжекторные двигатели. ОАО "Волжские моторы" не исключение. Очередная модель завода - УМЗ-4213.10 имеет систему распределенного впрыска с комплектующими отечественного производства, аналогичную применяемой в двигателе ЗМЗ-406.10, и рассчитана на установку на автомобили УАЗ. Мотор имеет нижнее расположение распредвала со штанговым приводом, как и на карбюраторных моделях. Отличается и сам распредвал - он изготовлен не из стали, как на карбюраторном моторе, а из чугуна. Чтобы избежать эффекта зависания клапанов, увеличение максимальных оборотов двигателя до 4500 об/мин потребовало увеличения жесткости клапанных пружин вдвое. Для установки на автомобили "Газель" выпускается аналогичный двигатель УМЗ-4216.10, основное отличие которого - измененный привод вентилятора. Предвидя интерес читателей к возможности модернизации более старых моделей трехлитровых двигателей, главному конструктору ОАО "Волжские моторы" Е. Березину был задан этот вопрос. Ответ - утвердительный. Установкой системы впрыска, системы впуска и головки блока цилиндров от двигателя УМЗ-4213.10 можно переоборудовать карбюраторный мотор в инжекторный. Замены распредвала и клапанных пружин можно и не производить. Однако данная рекомендация касается лишь технической стороны вопроса. Возможно, такое переоборудование должно быть одобрено ГИБДД.

Дальнейшее усовершенствование трехлитровых двигателей привело к созданию модели УМЗ-249.10. Можно сказать, что этот мотор является родоначальником нового семейства высокооборотных двигателей. Максимальный крутящий момент он развивает в диапазоне частот вращения коленвала 3200-3500 об/мин против 2200-2500 об/мин у УМЗ-4218.10. Однако, несмотря на сравнительно высокие обороты, соответствующие максимальному моменту, это мотор уже при 1000 об/мин создает момент в 17 кгс.м, что очень хорошо для внедорожника. Система газораспределения с нижним распределительным валом и штанговым приводом в этом высокооборотном моторе не применяется. Распредвал переместился в головку цилиндров, а зазоры между кулачком распредвала и коромыслом регулируются с помощью гидрокомпенсаторов. Применение их вызвано прежде всего требованием оптимизации работы системы впрыска топлива и влечет за собой увеличение надежности работы двигателя и уменьшение расхода топлива. Система впрыска аналогична применяемой на УМЗ-4213.10.

Поспешим разочаровать желающих произвести коренную модернизацию двигателя УМЗ-421.10 и его модификаций с переоборудованием его в УМЗ-249.10 - это невозможно.

Описываемый двигатель предназначен для установки на серийно выпускаемые и перспективные автомобили УАЗ. Разработана модификация для установки на автомобили "Газель".

Таков перечень выпускаемых ОАО "Волжские моторы" трехлитровых двигателей. Конструкция их постоянно совершенствуется, кроме того, ведутся работы над созданием новых моделей, в частности двигателя с наддувом. Карбюраторные четырехтактные трехлитровые двигатели ОАО "Волжские моторы":

(нетто по ГОСТ 14846-81) при частоте вращения коленчатого вала 4000 об/мин, кВт (л.c.)

(нетто по ГОСТ 14846-81) при частоте вращения коленчатого вала 2200-2500 об/мин, Н*м (кгс*м)

Материалы: http://www.uazservice.ru/stati/eng421.html