Двигатель УМЗ-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.
Конструкция двигателя УМЗ-421
- Устройство
- Кривошипно-шатунный механизм
- Механизм газораспределения
- Смазочная система 1 часть
- Смазочная система 2 часть
- Система вентиляции картера двигателя
- Охлаждение двигателя 1 часть
- Охлаждение двигателя 2 часть
- Пусковой подогреватель
- Система питания 1 часть
- Система питания 2 часть
- Впускная и выпускная система
- Возможные неисправности и методы их устранения
| ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ УМЗ-421 | |
| Количество цилиндров | 4 |
| Рабочий объем, л | 2,89 |
| Степень сжатия | 7,0 (8,2) |
| Номинальная мощность брутто при частоте вращения коленчатого вала мин’1, кВт (л.с.) | 72.1 кВт — (98 л.с.) / 4000 об/мин |
| Максимальный крутящий момент брутто при частоте вращения коленчатого вала мин1, Нм (кгс м) | 166,7 Н•м / 2200-2500 об/мин |
| Минимальный удельный расход топлива, г/кВт (г/лсч) | 209 (21,3) |
| Диаметр цилиндра и ход поршня, мм | 100×92 |
| Масса, кг | 170 |
| Экология | ЕВРО-0 |
Модификации двигателя УМЗ-421
| Обозначение двигателя по КД | VDS-описательная часть маркировки | Характерные особенности омплектности и исполнения двигателя | Применяемость на автомобиле |
| Комплектации с карбюратором | |||
| УМЗ 4218.10 | основной мотор, степень сжатия 7 под 76 бензин. Мощность 98 л.с. ЕВРО-1 | УАЗ | |
| УМЗ 4218.10-10 | налог УМЗ 4218.10, повышенная степень сжатия до 8.2 под 92 бензин. Мощность 103 л.с. | коммерческие УАЗ | |
| УМЗ 421.10 | аналог УМЗ 4218.10. Изменена выпускная система | УАЗ | |
| УМЗ 421.10-30 | аналог УМЗ 4218.10-10. Изменена выпускная система | УАЗ | |
| УМЗ 4213.10-40 | аналог УМЗ-421.10-30, инжектор. Соответствие экологическим требованиям Евро-3. Мощность 117 л.с. | УАЗ | |
| УМЗ 4213.10-50 | аналог УМЗ-4213.10-40. | УАЗ | |
| УМЗ 4215.10-10 | аналог УМЗ-4218.10. | ГАЗ | |
| УМЗ 4215.10-30 | аналог УМЗ-4218.10-10 | ГАЗ | |
| 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. | ГАЗ | |
| УМЗ 42161.10 | аналог УМЗ 4216.10. Мощность 99 л.с | ГАЗ | |
| УМЗ 42164.10 | аналог УМЗ 4216.10, другой распредвал. Соответствие экологическим требованиям Евро-4. Мощность 125 л.с. | ГАЗ | |
| УМЗ 421647.10 | аналог УМЗ 42164.10, газобензиновый. Мощность 100 л.с. | ГАЗ | |
| УМЗ 42167.10 | налог УМЗ 4216.10, газобензиновый. Мощность 123 л.с | ГАЗ | |
| УМЗ 42161.10 | аналог УМЗ 4216.10. Мощность 99 л.с | ГАЗ | |
| УМЗ 42161.10 | аналог УМЗ 4216.10. Мощность 99 л.с | ГАЗ | |
| УМЗ 42161.10 | аналог УМЗ 4216.10. Мощность 99 л.с | ГАЗ | |
| УМЗ 42161.10 | аналог УМЗ 4216.10. Мощность 99 л.с | ГАЗ | |
| УМЗ 42161.10 | аналог УМЗ 4216.10. Мощность 99 л.с | ГАЗ | |
| УМЗ 42161.10 | аналог УМЗ 4216.10. Мощность 99 л.с | ГАЗ | |
| УМЗ 42161.10 | аналог УМЗ 4216.10. Мощность 99 л.с | ГАЗ | |
Маркировка двигателя УМЗ-421
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
См. так же:
Маркировка автомобилей вагонной компановки. (Структура и содержании маркировки кузова, шасси, двигателя) В формате PDF. (1.3 Мб)
Маркировка автомобилей УАЗ-469 и УАЗ-3151* в формате PDF. (300Кб)
Маркировка двигателей
Дальнейшим развитием линейки двигателей УМЗ-421 мог бы стать инжекторный двигатель УМЗ-249
Источник
Ульяновский моторный завод
Ульяновский моторный завод (УМЗ) входит в дивизион «Легкие коммерческие и легковые автомобили» крупнейшего российского автомобилестроительного холдинга «Группа ГАЗ».
УМЗ — одно из крупных предприятий машиностроительного комплекса России по производству силовых агрегатов различной модификации для грузовых, пассажирских и многоцелевых автомобилей марки «ГАЗ» и «УАЗ».
Основная продукция завода — бензиновые двигатели УМЗ-4216 и EvoTech 2.7, их двухтопливные (газобензиновые) модификации, соответствующие экологическому классу «Евро-4» и «Евро-5» для легких коммерческих автомобилей марки ГАЗ («ГАЗель», «Соболь»).
Самые популярные в России коммерческие автомобили и внедорожники — «ГАЗели» и УАЗы — комплектуются двигателями от Ульяновского моторного завода — знаменитыми УМЗ.
История Ульяновского Моторного Завода началась в далеком 1944 году, однако первый двигатель марки УМЗ был выпущен предприятием только в 1969 году (до этого завод производил разнообразные малолитражные двигатели и детали двигателей) — это был УМЗ-451.
С тех пор моторы марки УМЗ верой и правдой служат на автомобилях повышенной проходимости знаменитых УАЗах и легких грузовиках.
Производство автомобильных двигателей в г. Ульяновске было начато с выпуска двигателей ГАЗ-21А и ЗМЗ-451 с рабочим объемом 2,5 л Заволжского моторного завода. К началу 90-х годов эти двигатели подверглись нескольким этапам модернизации и практически исчерпали свои возможности по повышению энергетических и топливно-экономических характеристик.
В то же время повышение потребительских качеств серийных автомобилей УАЗ в результате их модернизации, разработки и освоения новых моделей на базе УАЗ-3160, УАЗ-3165 привело к необходимости создания двигателей с увеличенным крутящим моментом и повышенной максимальной мощностью.
В этой связи в АО «Волжские моторы» был разработан и с 1996 г. начал производиться серийно двигатель модели 421.10 с рабочим объемом 2,9 л, что позволило поднять крутящий момент и мощность вновь освоенных двигателей до 22,5 кгс*м и 110-112 л. с.
Новый двигатель полностью взаимозаменяем с двигателями рабочим объемом 2,5 л и без каких-либо переделок устанавливается на автомобили прежних выпусков.
С 1998 г. АО «Волжские моторы» поставляет двигатели модели 4215.10 с рабочим объемом 2,9 л на комплектацию ряда модификаций малотоннажных грузовых автомобилей семейства «ГАЗель».
Для удовлетворения возросших требований к снижению токсичности двигателей АО «Волжские моторы» в 1999-2000 гг. приступило к выпуску двигателей модели 4213.10 с рабочим объемом 2,9 л, впрыском бензина и микропроцессорным управлением топливоподачей и зажиганием, которые устанавливаются на автомобили семейства УАЗ-3160.
Модельный ряд двигателей:
Двигатели УМЗ — это две линейки моторов, разработанных для установки на автомобили «ГАЗель», «Соболь» и УАЗ.
Для автомобилей УАЗ выпускаются следующие модели двигателей:
Для автомобилей «ГАЗель» выпускаются следующие модели двигателей:
- УМЗ-4215;
- УМЗ-4216;
- УМЗ-4216-41;
- УМЗ-4216-70;
- УМЗ-42164 «Евро-4»;
- УМЗ-42164-70;
- УМЗ-42164-80;
- УМЗ-421647 «Евро-4»;
- А274 EvoTech 2.7;
- А275 EvoTech;
- А2755 EvoTech;
Большинство двигателей УМЗ выпускается в нескольких модификациях, отличающихся комплектацией, мощностью и некоторыми параметрами. На сегодняшний день УМЗ снял с производства все двигатели, работающие на 80-м бензине, сейчас выпускаются бензиновые двигатели под бензин АИ-92 и АИ-95, а также битопливные под бензин и газ.
Нужно отдельно сказать о каждом из двигателей.
УМЗ-421. Выпускается только одна модификация. Бензиновый карбюраторный двигатель мощностью 98 л.с., диафрагменное сцепление, шкив ГУР. Экологический класс «Евро-0», работает на бензине АИ-92.
УМЗ-4213. Бензиновый инжекторный двигатель мощностью 110, 115 и 117 л.с. Выпускается в шести модификациях для легковых и грузовых УАЗов. Некоторые модификации оборудованы шкивом ГУР, штуцером отопления и краном ВС-15, все имеют диафрагменное сцепление. Работают на бензине марок АИ-92 и АИ-95.
УМЗ-4218. Бензиновый карбюраторный двигатель мощностью 89-103 л.с. Выпускается в трех модификациях, в том числе модификация без навесного оборудования (на рынке встречаются еще три модификации, снятые с производства в 2011 году). Диафрагменное и рычажное сцепление, работают на 92-м бензине (ранние модификации — на АИ-80).
УМЗ-4178. Бензиновый карбюраторный двигатель мощностью 82 л.с. класса «Евро-0». Выпускается в двух модификациях, в том числе модификация без навесного оборудования (также на рынке можно найти две ранние модификации, выпускавшиеся до 2011 года). Рычажное сцепление. Работает на 92-м и 95-м бензине (ранние модификации работают на АИ-80).
УМЗ-4215. Бензиновый карбюраторный двигатель мощностью 89-96 л.с., класса «Евро-0». Выпускается в двух модификациях, в том числе без навесного оборудования. Также в продаже есть ранние модификации, снятые с производства в 2011 году. Диафрагменное сцепление. Работает на АИ-92, ранние модификации — на АИ-80, АИ-92 и АИ-95.
УМЗ-4216 Инжекторный бензиновый двигатель мощностью 107 л.с. класса «Евро-3». Выпускается 14 модификаций для автомобилей «ГАЗель» и «Соболь» со старой и новой рамой. В модельном ряду присутствуют моторы с компрессором и без, со шкивом ГУР, со штуцером предпускового подогревателя, с компонентами Delphi и т.д. Под 92-й и 95-й бензин.
УМЗ-42161. Бензиновый инжекторный двигатель мощностью 120 л.с. класса «Евро-3». Одна модификация для установки на старые модификации автомобилей «ГАЗель Эконом». Для работы на бензине АИ-92.
УМЗ-42164. Бензиновый инжекторный двигатель мощностью 107 л.с. класса «Евро-4». Выпускается в четырех модификациях, три из которых оборудованы компрессором и кронштейном под ГУР, а также комплектуются зарубежными компонентами Delphi.
УМЗ-421647. Новый газобензиновый инжекторный двигатель мощностью 100 л.с. класса «Евро-4». Выпускается в трех модификациях, в том числе две с компрессорами. Все двигатели оборудованы ГБО, кронштейнами под ГУР, поликлиновым приводом и укомплектованы компонентами Delphi.
УМЗ-42167. Газобензиновый инжекторный двигатель мощностью 99 л.с. класса «Евро-3». Выпускается три модификации: две для «ГАЗелей» и одна для «Соболя». Все моторы оборудованы кронштейном под ГУР, одна модификация имеет поликлиновый привод. Под бензин марок АИ-92 и АИ-95.
А274 EvoTech 2.7 Бензиновый с комплексной микропроцессорной системой управления, впрыском топлива и зажиганием в сборе, рабочий объем 2,7 л. Это хорошо им знакомый УМЗ-4216. Внешних отличий минимум, только пластмассовая крышка ГБЦ и ресивер. На самом деле, почти все детали были переработаны, либо заменены на импортные.Cовместная разработка «Группы ГАЗ» и одной из ведущих международных компаний по инжинирингу силовых агрегатов Tenergy (Южная Корея). Но в целом конструкция не изменилась.
А275 EvoTech. Бензиновый с комплексной микропроцессорной системой управления впрыском топлива и зажиганием в сборе, рабочий объем 2,7 л. Мотор уровня Евро-5.
А2755 EvoTech. Газобензиновый с комплексной микропроцессорной системой управления впрыском топлива и зажиганием в сборе, рабочий объем 2,7 л. Основное отличие движков в том, что А2755 адаптированный для основного использования газа. Битопливный мотор уровня Евро-5.
Базовой моделью двигателя с рабочим объемом 2,9 л является двигатель 421.10 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).
Производство двигателей с рабочим объемом 2,9 л было начато с модификации 4218.10, которая отличается от базовой модели только системой ненастроенного выпуска, что упростило задачу установки этих двигателей на серийные автомобили УАЗ, в особенности, на автомобили с кузовом вагонного типа и ускорило их внедрение в серийное производство.
В настоящее время завод выпускает широкую гамму этих двигателей.
В таблице ниже приведены основные модификации двигателей, выпускаемых АО «Волжские моторы», а также сведения по применению их на различных моделях автомобилей.
| Модель, модификация | Вариант исполнения | Отличительные особенности | Применяемость |
|---|---|---|---|
| 421.10 | 421.10-30 | Степень сжатия 8,2, настроенная система выпуска, диафрагменное сцепление | Грузопассажирские автомобили семейства УАЗ-3160 |
| 4213.10 | Впрыск бензина, степень сжатия 8,2, настроенная система выпуска, диафрагменное сцепление | Грузопассажирские автомобили семейства УАЗ-3160 | |
| 4215.10 | 4215.10-10 | Степень сжатия 7,0, настроенная система выпуска, автономный привод вентилятора, диафрагменное сцепление | Автомобили семейства «ГАЗель» |
| 4215.10-30 | Степень сжатия 8,2, настроенная система выпуска, автономный привод вентилятора, диафрагменное сцепление, клапан рециркуляции отработавших газов | ||
| 4218.10 | Автомобили следующих модификций: 3153, 33036, 39094, 31519, 39099, 22069 | ||
| 4218.10-10 | Степень сжатия 7,0, ненастроенная система выпуска, рычажное сцепление | ||
| 4218.10-30 | Степень сжатия 7,0, ненастроенная система выпуска, шкив привода гидроусилителя рулевого механизма, диафрагменное сцепление | ||
| 4178.10 | 4178.10-01 | Степень сжатия 7,0, ненастроенная система выпуска | Все модели и модификации автомобилей УАЗ, кроме УАЗ-3153 и автомобилей семейства 3160 |
| 4178.10-32 | Степень сжатия 7,0, ненастроенная система выпуска, карбюратор ОАО «ДААЗ» |
Техническая характеристика двигателей
В таблице приведена краткая техническая характеристика модификаций двигателей и вариантов исполнений, которые преимущественно поставляются на комплектацию автомобилей УАЗ и «ГАЗель»
| Показатели | 421.10-30 | 4218.10 | 4215.10-30 / 4215.10-10 | 4213.10 | 4178.10 | 420.10 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Число и расположение цилиндров | Четыре, рядное | |||||
| Диаметр цилиндров и ход поршня, мм (рабочий объем, л) | 100×92 (2,9) | 92×92 (2,5) | ||||
| Степень сжатия | 8,2 | 7,0 | 8,2 / 7,0 | 8,2 | 7,0 | 8,2 |
| Порядок работы цилиндров | 1-2-4-3 | |||||
| Максимальная мощность в комплектации «БРУТТО» (по ГОСТ 14846-81 — без глушителя и вентилятора, с воздушным фильтром) при номинальной частоте вращения 4000 мин-1, кВт (л. с.) | 82,4 (112) | 72 (98) | 81 (110) / 76 (103) | 84,5 (115) | 67,6 (92) | 75 (102) |
| Максимальный крутящий момент в комплектации «БРУТТО», Н*м (кгс*м) | 221 (22,5) | 201 (20,5) | 221 (22,5) / 201 (20,5) | 221 (22,5) | 171,6 (17,5) | 186,2 (19) |
| Частота вращения, соответствующая максимальному крутящему моменту, мин-1 | 2200 — 2500 | 2000 | 2200 — 2500 | 2000 | ||
| Минимальный удельный расход топлива по внешней скоростной характеристике, не более, г/кВт-ч (г/л. с.-ч) | 292 (215) | 306 (225) | 292 (215) / 299 (220) | 279 (205) | 292 (215) | 278,8 (205) |
| Расход масла на угар в % от расхода топлива (после пробега автомобиля 5000 км), не более | 0,3 | 0,35 | 0,3 | |||
| Система питания топливом | Карбюраторная | Впрыск | Карб. | Впрыск | ||
| Система смазки | Комбинированная: под давлением и разбрызгиванием | |||||
| Емкость системы смазки, без емкости масляного радиатора, л | 5,8 | |||||
| Система вентиляции картера | Закрытая, принудительная, с регулятором разряжения в картере | |||||
| Система охлаждения | Жидкостная, закрытая с принудительной циркуляцией охлаждающей жидкости | |||||
| Емкость системы охлаждения без емкости радиатора охлаждения, л | 3,5 | |||||
| Система выпуска отработавших газов | Настроенная | Ненастроенная | Настроенная | Ненастроенная | Ненастроенная | Настроенна |
| Масса незаправленного двигателя в комплектации с электрооборудованием и сцеплением, не более, кг | 165 | 165 | 172 | 170 | 166 | 170 |
Маркировка двигателей
Маркировка (идентификационный номер) двигателей наносится на специальной площадке, расположенной на блоке цилиндров с левой стороны.
Маркировка включает в себя две части, разделенные звездочкой: описательная, состоящая из шести знаков, и указательная, состоящая из восьми знаков (цифр и букв латинского алфавита).
В описательной части первые три цифры (421) обозначают индекс базовой модели, четвертая цифра — индекс модификации (при отсутствии ставится ноль). Пятый знак — цифры, обозначающие климатическое исполнение (0 — общеклиматическое исполнение, 1 — северное, 7 — тропическое) или буквы (С — степень сжатия 8,2, общеклиматическое исполнение; Т-степень сжатия 8,2, тропическое исполнение). На последнем месте ставится ноль или буквы, обозна- чающие: А — диафрагменное сцепление, Р — клапан рециркуляции. Указательная часть состоит из восьми знаков. Первый знак (буква латинского алфавита или цифра) обозначает год выпуска двигателя.
Приняты следующие обозначения:
- 1997 г. — V;
- 1998 г. — W;
- 1999 г. — X;
- 2000 г. — Y;
- 2001 г. — 1;
- 2001 г. — 2;
- 2003 г. — 3;
- .
- 2009 г. — 9;
- 2010 г. — A;
- 2011 г. — B и т. д.
Вторая и третья цифры указательной части обозначают месяц выпуска; последние пять цифр обозначают порядковый номер двигател с начала месяца.
Пример маркировки двигателя 421.10 со степенью сжатия 7.0, в тропическом исполнении, с диафрагменным сцеплением, изготовленного в декабре 1999 г:
Источник
