Блок цилиндров умз 4215

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.

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».

Видео:Расточка блока умз 4216 на 101мм в костромеСкачать

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.

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:

крышка подшипника – 120 Нм (коренной) и 60 Н м (шатунный)

головка цилиндров – три стадии 42 Нм, 106 Нм + 90°

В таблице приведено описание параметров базовой карбюраторной версии 4218.10. В других моторах используется другое навесное оборудование, изменены схемы выпускного и впускного тракта, системы впрыска.

Видео:Блок цилиндров УМЗ 4216 чугунСкачать

Устройство двигателя УМЗ 4216

Устройство 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 группа

Питание включает в себя устройства подачи:

• воздуха: ресивер, впускной коллектор и дроссельная заслонка;
• топлива: форсунки, установленные на топливной рампе.

Для управления питанием используется электронный блок, который получает необходимую информацию с датчиков:

• давления;
• коленвала;
• распредвала;
• температуры охлаждающей жидкости и всасываемого воздуха;
• кислорода — лямбд-зонда.

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.

В УМЗ 4216 Евро-4 регулятор холостого хода отсутствует, поскольку используется электронное регулирование. Форсунки и дроссель отечественного производства заменили на компоненты Delphi, что помогло добиться качественного распыления топлива и точную дозировку смеси.

Механизм распределяющий газы

Распределительный 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.

В УМЗ 4216 известна проблема некорректной работы датчика фаз. Для уменьшения осевых перемещений вала, инженеры установили полиамидный упорный фланец взамен стального, что исправило неполадку.

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.

Зазор выставляется на холодном двигателе УМЗ 4216, согласно порядку работы цилиндров в инжекторе: 1-2-4-3. Для выпускных клапанов 1 и 4 цилиндров зазор должен равняться 0,3 — 0,35 мм, на остальных — 0,35 — 0,4 мм.

Штанги с гидравлическими компенсаторами

С 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 поддона

Система 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 смазки

Масло 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 охлаждения

Система охлаждения в УМЗ 4216 имеет следующее устройство:

• водяной насос приводится ремнём от генератора и коленвала, а затем подаёт жидкость в блок цилиндров;
• термостат распределяет охлаждающую жидкость по двигателю;
• вентилятор приводится ремнём от натяжного ролика и коленвала. Отключение происходит автоматически от электромагнитной муфты.

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.

Водители решают проблему с электромуфтой самостоятельно, устанавливая вместо неё вентилятор с электродвигателем.

Видео:Установка коленвала блок двигателя УМЗ 4215, 4216 ЗМЗ 402 и их модификации.Скачать

Особенности конструкции

Поскольку двигатель УМЗ 421 эволюционировал из базовых вариантов УМЗ 417 и ЗМЗ 402, а еще раньше — ГАЗ 21, отличиями конструкции являются:

• впервые у данного производителя использованы сухие гильзы внутри блока цилиндров;
• поршневой палец смещен вверх на 7 мм;
• резиновое уплотнение задней опоры коленвала вместо набивки шнуром;
• усилия на боковые поверхности поршня снижены за счет увеличения на 7 мм длины шатуна;

Чтобы выполнить капитальный ремонт собственными силами, достаточно гаражных условий и обычного инструмента без специальных приспособлений.

Видео:Замена шпилек крепления ГБЦ на УМЗ 4215-16Скачать

Неисправности и ремонт двигателя Хантера / Буханки / Газели УМЗ-421

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. Долго говорить здесь не о чем — конструкции 60 лет, мотор тяговитый, это хорошо, но за окном XXI век… О неисправностях читаем ТУТ.

Видео:Вскрываем УМЗ 421(сотка) 2.9 с УАЗа с разборки. Не все так гладкоСкачать

Перечень модификаций ДВС

Традиционно 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:

• 4218.10-10 – карбюраторный, для адаптации под бензин АИ-92 степень сжатия увеличена до 8,2, мощность увеличена до 103 л. с.;
• 421.10 – карбюраторный, новая конструкция выпускного тракта;
• 421.10-30 – карбюраторный, выпускной коллектор другой конструкции;
• 4213.10-40 – инжектор для УАЗ, Евро-3, мощность 117 л. с.;
• 4213.10-50 – инжектор для УАЗ, Евро-4;
• 4215.10-10 – карбюратор под А-76;
• 4215.10-30 – карбюраторный, под АИ-92;
• 4216.10 – инжекторный, под АИ-92 для Газелей, Евро-3, степень сжатия 8,8, мощность 123 л. с.;
• 42164.10 – инжектор под Газель, мощность 99 л. с.;
• 42164.10 – инжекторный, для Газели, Евро-4, мощность 125 л. с., новый распредвал;
• 421647.10 – газобензиновый вариант мощностью 100 л. с.;
• 42167.10 – газобензиновый вариант мощностью 123 л. с.

Газобензиновый УМЗ 421647.10

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:

• 4179.10-01 – под сцепление 254 мм рычажного типа;
• 4179.10-13 – добавлен ГУР;
• 4179.10-05 – под диафрагменное сцепление диаметром 240 мм;
• 4179.10-25 – добавлен насос ГУР.

Военный вариант 4219.10

Моторы имеют одинаковые объемы, задача увеличить мощность здесь не стояла. Нюансом является наличие пускового подогревателя, генератора Г-250, фильтра тонкой очистки бензина и экранирования датчика Р-132 и высоковольтного оборудования по заказу МО РФ.

Видео:Замена блока, что нужно проверить? УМЗ-4216 Е-4. 2020г (Прототип не добили с завода)Скачать

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

Видео:Ремонт головки блока цилиндров Умз 4215 Уаз Газель. 100каСкачать

Плюсы и минусы

Традиционно для любого семейства движков самым слабым является базовая версия, в данном случае, 4218.10. Недостатками мотора являются:

• низкое качество металлообработки;
• протечки ОЖ, масла из блока, ГБЦ и смешивание рабочих жидкостей;
• морально устаревшая схема ГРМ и привода;
• повышенный расход ГСМ;
• регулировка теплового зазора клапанов каждые 15000 пробега.

С другой стороны, плюсов в моторе гораздо больше:

• заводской тюнинг расточкой цилиндров до 100 мм для увеличения рабочих характеристик;
• модернизация выпускного такта за счет объединения в единый узел выхлопной трубы, выпускного коллектора и резонатора;
• возможность произвести капремонт своими руками;
• форсировка впускного тракта для увеличения мощности;
• нормальный резинотехнический сальник вместо набивки шнуром на задней опоре коленвала;
• эксплуатационный ресурс от 250000 км пробега.

Например, конструкторами использована головка блока цилиндров от 417 модели ДВС, а камера сгорания увеличена за счет конструкции поршня, в котором отфрезеровано углубление конусной формы.

Видео:Блок цилиндров УМЗ-4216. Блок цилиндров 4216. Блок УМЗ-4216. ГБЦ УМЗ-4216. Головка блока 4216.Скачать

Список моделей авто, в которых устанавливался

До 2005 года большинство ДВС Ульяновского моторного завода использовалось несколькими производителями автомашин. Не стал исключением и мотор УМЗ 421, которым комплектовали транспортные средства:

• внедорожники УАЗ Хантер, Патриот, Барс, 3160,3161;
• вседорожник Симбир 3162, Тигр 2330;
• грузовики Пикап, Карго, 39095;
• микроавтобусы 2206, 3303, 3741, 3909, 3962, Симба 3165;
• бортовая Газель 3302;
• грузопассажирская Газель Фермер 33023;
• рамные автофургоны ГАЗ 2705;
• микроавтобусы Газель 3221;
• фургоны и микроавтобусы Соболь 2217;
• минивэны Баргузин 2217.

Автобус ГАЗ Симба

Для двух заводов характеристики двигателя подошли идеально, однако для Газелей пришлось переносить радиатор с вентилятором по высоте.

Видео:Двигатель на УАЗ УМЗ 421 СоткаСкачать

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:

• 10000 км – съемный маслофильтр и моторное масло;
• 15000 пробега – регулировка зазоров клапанов;
• 20000 км – выпускной коллекторный узел, топливопровод и рампа, ремень навесного оборудования и АКБ, свечи;
• 30000 пробега – воздушный фильтр и вентиляция картера;
• 40000 км – антифриз и топливный фильтр;
• 60000 пробега – датчик кислородный.

Внутреннее устройство ДВС предусматривает эти сроки между капремонтами, независимо от их количества. Данный регламент не подходит для газобензиновых моторов, им замена требуется чаще.

Видео:Умз 4216 шлифовка блока цилиндров своими рукамиСкачать

Недостатки поломки и проблемы двигателя УМЗ 4216

Основные проблемы 4216 двигателя связаны с конструктивными недоработками и неполадками в системе управления:

• большой расход топлива возникает при загрязнении воздушного фильтра и форсунок. При наличие регулятора холостого хода, проверяют его работу, меняют патрубки. Проводят диагностику ЭБУ;
• стуки в двигателе появляются из-за повышенного зазора между коромыслом и клапаном. Также шум указывает на износ шатунного подшипника, задиры на юбке поршня, износ головки шатуна и толкателя;
• при расходе масла свыше 150 г на 100 км ставят новый фильтр, меняют масло, маслоотражательные колпачки, сальники и уплотнители. Смазка может просачиваться через прокладки крышек толкателей;
• повреждение патрубка радиатора приводит к перегреву двигателя, деформации алюминиевой ГБЦ и прогоранию прокладки;
• в редукционных стартерах часто отказывают пластиковые шестерни, которые сложно найти;
• неисправность блока управления или датчиков приводит к отказу электробензонасоса, неполному открытию дроссельной заслонки, перебоям в работе цилиндров и детонации на полной мощности;
• штатная проводка низкого качества часто плавится в зоне расположения лямб-зонда. Вибрации двигателя приводят к перетиранию провода и короткому замыканию.

Похожая статья 405 двигатель ЗМЗ, технические характеристики

В двигателях УМЗ 4216 2008 г. выпуска стоял генератор на 70 А и АКБ на 55 Ач, что оказалось недостаточным для «ГАЗелей». Зимой не всегда удавалось завести машину, поскольку у батареи хватало сил лишь на несколько оборотов вала. В последующие модели установили генераторы на 90 А и аккумуляторы на 66 Ач.

До капремонта, по заявлению завода, 4216 двигатель ходит 250 — 300 тысяч километров. Чтобы мотор отслужил положенный срок, необходимо соблюдать регламент обслуживания и правила эксплуатации.

Видео:Опрессовка блока цилиндров а/м УАЗ (УМЗ-421, гильзы цилиндров)Скачать

Обзор неисправностей и способы их ремонта

Благодаря проточкам в поршнях, мотор УМЗ 421 не гнет клапана своими поршнями. Его индивидуальными неисправностями считаются:

Исчезли проблемы с термостатом, так как здесь использована трехходовая версия от Волги. Часто выходит из строя вискомуфта, предназначенная для регулировки скоростного режима вращения крыльчатки.

Видео:Обзор Новой Головки Блока Цилиндров 4216. Сравнение ГБЦ 4216Скачать

Варианты тюнинга мотора

Поскольку 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:

• замена штатных форсунок модификациями 440СС от производителя Subaru;
• переделка впускного коллектора под интеграцию интеркуллера;
• шлифовка камер сгорания и каналов внутри ГБЦ;
• ШПГ и валы остаются штатными;
• вместо объединенного выпускного тракта монтируется прямоточный паук 63 мм в диаметре.

Турбокомпрессор для УМЗ 421

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

📸 Видео

УМЗ-4215, глубина отверстия, под резьбу шпилек лобовой крышки блока цилиндра. (УМЗ-4216)Скачать

УМЗ-4216 проблемы после гильзовки блока (181 тыс, ушатанный БЦ, 2-ой рем.размер)Скачать

Ремонт Газели УМЗ 4215, замена прокладки ГБЦСкачать

Подробная сборка двигателя УМЗ 421(сотка) с разборки. 3 литра яростиСкачать

Худший двигатель УМЗ 421. Плюсы и минусы этого двигателяСкачать

Капиталка умз 4216, 4215. Ставим ГБЦ, монтаж двс, первый запуск. Газель бизнес.Скачать

Поршня двигателя УМЗ 421, 4216 Е 2, Е 4 различие, взаимозаменяемостьСкачать

обзор блоков цилиндров двигателя умз 417 и умз 451Скачать