- Двигатель УМЗ 421 2,9 л/98 – 125 л. с.
- Технические характеристики УМЗ 421 2,9 л/98 – 125 л. с.
- Устройство двигателя УМЗ 4216
- Питающая группа
- Механизм распределяющий газы
- Штанги с гидравлическими компенсаторами
- Вентиляция поддона
- Группа смазки
- Группа охлаждения
- Особенности конструкции
- Неисправности и ремонт двигателя Хантера / Буханки / Газели УМЗ-421
- Модификации двигателя УМЗ 421
- Неисправности двигателей УМЗ 421
- Перечень модификаций ДВС
- Характеристики двигателя УМЗ-421
- Плюсы и минусы
- Список моделей авто, в которых устанавливался
- Регламент обслуживания УМЗ 421 2,9 л/98 – 125 л. с.
- Недостатки поломки и проблемы двигателя УМЗ 4216
- Обзор неисправностей и способы их ремонта
- Варианты тюнинга мотора
Двигатель УМЗ 421 2,9 л/98 – 125 л. с.
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/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 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Компрессия | от 10 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°
Устройство двигателя УМЗ 4216Устройство двигателя УМЗ 4216 схоже для всех версий, несмотря на различия в системах. За основу конструкции взят алюминиевый блок цилиндров с отлитыми чугунными гильзами диаметром 100 мм. Головка блока также алюминиевая. Между блоками установлена асбестовая прокладка 1,5 мм с металлическим армированием. Похожая статья Технические характеристики двигатель 21128 Кривошипно-шатунный механизм состоит из чугунного пятиопорного коленвала, стальных шатунов и алюминиевых поршней. Вкладыши коренных подшипников не защищены грязеуловителями, как шатунные, поэтому изнашиваются первыми. На юбки поршней в зоне контакта с гильзой нанесён микрорельеф для удерживания смазки. Компрессионные кольца поршней имеют разные покрытия: на верхнее, бочкообразное, нанесён пористый хром, на второе, коническое, — фосфатное соединение. Маслосъёмное кольцо чугунное с радиальным расширителем в виде браслетной пружины. Для адаптации к жестким экологическим требованиям Евро-4, инженеры установили в УМЗ 4216 электронную дроссельную заслонку, новые форсунки, изменили конструкцию впускного и выпускного коллекторов и т.д. Поменялась и электронная схема двигателя. Рассмотрим подробно отдельные системы. Питающая группаПитание включает в себя устройства подачи:
Для управления питанием используется электронный блок, который получает необходимую информацию с датчиков:
ЭБУ рассчитывает длительность и фазы впрыска на основе данных в разных режимах работы двигателя: по частоте вращения коленвала, разряжения в ресивере и т.д. Для корректировки топливоподачи используются показания датчиков температуры и давления. Датчик массового расхода воздуха в двигателе отсутствует — одним дорогим компонентом меньше. Фазированный впрыск в конкретный цилиндр реализуется с помощью датчика распредвала — датчика фазы. Сигнал от электронного блока поступает в цепь катушек зажигания с необходимым опережением, которое корректируется по частоте вращения вала, нагрузке, положению дросселя, по сигналу с датчика детонации.
Механизм распределяющий газыРаспределительный вал в УМЗ 4216 выполнен из чугуна с пятью опорными шейками и шестернёй привода маслонасоса. Вал расположен под блоком цилиндров и приводится от коленвала двумя косозубыми шестернями, что увеличивает надёжность привода в сравнении с цепью или ремнём. Усилие от распредвала передаётся через штанги и толкатели на коромысла, которые управляют клапанами.
Клапана двигателя выполнены из стали: впускные — из хромистой, выпускные — из жаростойкой. На клапанах установлены внешняя и внутренняя пружины с разным направлением витков. Во время обслуживания мотора необходимо регулировать тепловой зазор, чистить клапана от нагара и притирки.
Штанги с гидравлическими компенсаторамиС 2010 года УМЗ устанавливает в 4216 двигатель дюралюминиевые штанги с гидрокомпенсаторами для автоматического регулирования зазоров. Кроме снижения трудоёмкости по обслуживанию, использование гидрокомпенсаторов уменьшает расход топлива, повышает ресурс агрегата и обеспечивает тихую работу мотора. Похожая статья Технические характеристики и ресурс двигателя 1ZZ FE Вентиляция поддонаСистема вентиляции отработанных газов работает за счёт разряжения во впускной системе ДВС, задействуя большую или малую ветвь вентиляции. Регулятор разряжения в виде мембраны с пружиной отвечает за отделение масляных капель газов и предотвращение попадания грязи в картер. Исправность работы регулятора проверяют с помощью водяного пьезометра, измеряя разрежение в картере. В норме уровень не должен превышать 50 мм водяного столба, иначе регулятор необходимо промыть и прочистить. Группа смазкиМасло в мотор УМЗ 4216 подаётся под давлением и разбрызгиванием. Смазка засасывается через маслоприёмник и после фильтрации поступает в магистраль. Масляный фильтр установлен на блоке цилиндров. При его засорении редукционный клапан перенаправляет смазку, минуя фильтр. При замене масляного фильтра нужно смазать резиновый уплотнитель маслом и закрутить фильтр руками. После заправки двигателя маслом, его нужно завести на 30 с и выключить. Если следов протечки нет, то проверяют уровень масла через 3 минуты после остановки движка. Группа охлажденияСистема охлаждения в УМЗ 4216 имеет следующее устройство:
Электромагнитная муфта — слабый элемент в УМЗ 4216. Заклинивание муфты приводит к плавлению проводов и короткому замыканию, тем более, что жгуты проводов проложены не продуманно. Для решения проблемы инженеры поменяли поставщика муфт и усилили кронштейны крепления. В дальнейших планах завода — установка муфты новой конструкции.
Особенности конструкцииПоскольку двигатель УМЗ 421 эволюционировал из базовых вариантов УМЗ 417 и ЗМЗ 402, а еще раньше — ГАЗ 21, отличиями конструкции являются:
Неисправности и ремонт двигателя Хантера / Буханки / Газели УМЗ-421Двигатель 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 4211. 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 421Неисправности 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. Долго говорить здесь не о чем — конструкции 60 лет, мотор тяговитый, это хорошо, но за окном XXI век… О неисправностях читаем ТУТ. Перечень модификаций ДВСТрадиционно 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:
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:
Характеристики двигателя УМЗ-421
* — 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 Плюсы и минусыТрадиционно для любого семейства движков самым слабым является базовая версия, в данном случае, 4218.10. Недостатками мотора являются:
С другой стороны, плюсов в моторе гораздо больше:
Список моделей авто, в которых устанавливалсяДо 2005 года большинство ДВС Ульяновского моторного завода использовалось несколькими производителями автомашин. Не стал исключением и мотор УМЗ 421, которым комплектовали транспортные средства:
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:
Внутреннее устройство ДВС предусматривает эти сроки между капремонтами, независимо от их количества. Данный регламент не подходит для газобензиновых моторов, им замена требуется чаще. Недостатки поломки и проблемы двигателя УМЗ 4216Основные проблемы 4216 двигателя связаны с конструктивными недоработками и неполадками в системе управления:
Похожая статья 405 двигатель ЗМЗ, технические характеристики
До капремонта, по заявлению завода, 4216 двигатель ходит 250 — 300 тысяч километров. Чтобы мотор отслужил положенный срок, необходимо соблюдать регламент обслуживания и правила эксплуатации. Обзор неисправностей и способы их ремонтаБлагодаря проточкам в поршнях, мотор УМЗ 421 не гнет клапана своими поршнями. Его индивидуальными неисправностями считаются:
Варианты тюнинга мотораПоскольку 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:
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 Источник |