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.
Видео:Расточка блока умз 4216 на 101мм в костромеСкачать
Конструкция двигателя УМЗ-421
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 |
Видео:Блок цилиндров УМЗ-4216. Блок цилиндров 4216. Блок УМЗ-4216. ГБЦ УМЗ-4216. Головка блока 4216.Скачать
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 |
Читайте также: Цилиндр тормозной главный ваз 21214 fenox t22158c3
Видео:Замена блока, что нужно проверить? УМЗ-4216 Е-4. 2020г (Прототип не добили с завода)Скачать
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
Видео:Блок УМЗ-4216. Чем гильзовать? МиниобзорСкачать
Двигатель УМЗ 4213, 421, 4215, 4218: 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.
Читайте также: Как работает рабочий тормозной цилиндр
Видео:Блок цилиндров УМЗ 4216 чугунСкачать
Технические характеристики
Технические характеристики силового агрегата:
ПАРАМЕТР | ЗНАЧЕНИЕ |
---|---|
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.
Видео:обзор блоков цилиндров двигателя умз 417 и умз 451Скачать
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.
Видео:Подробная сборка двигателя УМЗ 421(сотка) с разборки. 3 литра яростиСкачать
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.
Видео:Опрессовка блока цилиндров а/м УАЗ (УМЗ-421, гильзы цилиндров)Скачать
Неисправности
НЕИСПРАВНОСТЬ | ПРИЧИНА |
---|---|
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. |
Видео:Поршня двигателя УМЗ 421, 4216 Е 2, Е 4 различие, взаимозаменяемостьСкачать
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
🎥 Видео
Умз 4216 Достоин ли? Болезни мотора. Перегрев, трескается коллектор. Можно ли решить?Скачать
Худший двигатель УМЗ 421. Плюсы и минусы этого двигателяСкачать
И снова про базы... #расточка #гильзовка #фрезеровкаСкачать
Замена прокладки головки 421 двигателяСкачать
Блок цилиндров УМЗ-4178 + ГБЦ 421Скачать
Evotech 2.7, меняем Блок на Чугунный.Скачать
УМЗ-4216 проблемы после гильзовки блока (181 тыс, ушатанный БЦ, 2-ой рем.размер)Скачать
Обзор Новой Головки Блока Цилиндров 4216. Сравнение ГБЦ 4216Скачать
Двигатель 4216 с чугунным блокомСкачать
прогарает прокладка ГБЦ УМЗ 4216Скачать
Торцовка блока УМЗ-4216, выступ поршня. Первый ремонт блока.Скачать