Двигатель УМЗ 421: описание, характеристики, особенности и отзывы. Расход бензина умз 4215


Двигатель УМЗ 421: 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.

Технические характеристики

Технические характеристики силового агрегата:

Скачать .xls-файл

Скачать картинку

Отправить на email

mail

ПАРАМЕТРЗНАЧЕНИЕ
Годы выпуска1993 - наши дни
Вес двигателя, кг170
Материал блока цилиндровалюминий
Система питаниякарбюратор/инжектор
Типрядный
Рабочий объем2890  литра
Мощность98 лошадиных сил при 4000 оборотах
Количество цилиндров4
Количество клапанов на цилиндр2
Ход поршня, мм92
Диаметр цилиндра, мм100
Степень сжатия8.2
Крутящий момент, Нм/об.мин220/2500
Экологические нормыЕВРО 4
Топливо92
Расход топлива11.0 л/100 км в  смешанном цикле
Масло5W-30, 5W-40, 10W-30, 10W-40, 15W-40 и 20W-40
Сколько масла в двигателе5.8
При замене лить5 литров
Замена масла проводится, км10 тысяч
Ресурс двигателя, тыс. км
— по данным завода250
— на практике250+

Двигатели УМЗ устанавливаются на ГАЗ Газель, Соболь, УАЗ Буханка, Барс, Симбир, Хантер и УАЗ 31519.

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.

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.

Неисправности

НЕИСПРАВНОСТЬПРИЧИНА
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.

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

dvigatels.ru

Моторы с разными характерами - Автоцентр.ua

Желающие приобрести «Газель» часто интересуются, какую модификацию выбрать – с мотором ЗМЗ-406 или УМЗ-4215. Ответить на этот вопрос нам помогли владельцы «Газелей» и специалисты автосервиса, обслуживающие эти машины.

ЗМЗ-406 УМЗ-4215

Желающие приобрести «Газель» часто интересуются, какую модификацию выбрать – с мотором ЗМЗ-406 или УМЗ-4215. Ответить на этот вопрос нам помогли владельцы «Газелей» и специалисты автосервиса, обслуживающие эти машины.

Сначала рассмотрим особенности конструкции указанных двигателей. ЗМЗ-406 и УМЗ-4215 – это моторы разных поколений и с разными «характерами». 406-й – современный двигатель, созданный в начале 90-х инженерами Заволжского моторного завода. В нем применен целый ряд передовых для российского автопрома технических решений – четыре клапана на цилиндр, два распредвала с верхним расположением, гидрокомпенсаторы клапанных зазоров, гидронатяжитель цепи привода ГРМ, центральное расположение свечей зажигания, микропроцессорная система управления зажиганием с обратной связью через датчик детонации. Модификация ЗМЗ-4062.10 оснащается системой впрыска топлива и предназначена в основном для установки на модели «Волга», а ЗМЗ-4061.10 (под бензин А-76) и ЗМЗ-4063.10 (под бензин А-92, А-95) являются карбюраторными и устанавливаются преимущественно на автомобили семейства «Газель». Стоит отметить, что ЗМЗ-4061.10 практически не выпускаются.

Ульяновский мотор 4218.10 (421.10 – его более поздняя усовершенствованная модификация) был разработан в начале 90-х, а его серийное производство наладили в 1994 году. Конструкция этого двигателя морально устарела, хотя и создавался он в основном для новых моделей внедорожников УАЗ (3160, 3165). Перед конструкторами была поставлена задача повысить крутящий момент мотора в режиме низких оборотов, что обеспечило бы хорошую проходимость машин. Поскольку эта характеристика напрямую зависит от площади поверхности поршней, их диаметр составляет 100 мм (из-за этой размерности их называют иногда «зиловскими»). Рабочий объем при этом составил 2,89 л (многие округляли число до трех и называли моторы «трехлитровыми»). Новый мотор УМЗ выдает максимальный крутящий момент при достаточно низких оборотах коленвала – от 2200 до 2500.

Изучение спроса на автомобили «Газель» показало, что многие потенциальные покупатели хотели бы иметь машину с этим новым ульяновским двигателем. УМЗ-4218.10 размещается в моторном отсеке «Газели» несколько иначе, чем 406-й двигатель, поэтому внедрен дополнительный привод вентилятора радиатора, появились еще несколько изменений. Модификация мотора УМЗ для «Газели» получила маркировку 4215.10-30 (под 92-й бензин) и 4215.10-10 (под 76-й бензин).

Плюсы и минусы

По надежности двигатели ЗМЗ и УМЗ практически равны. Приобретя машину с 406-м мотором, в некоторых случаях следует провести ревизию электрооборудования, заменив российские датчики «бошевскими», и усовершенствовать конструкцию гидронатяжителя цепи. Этот двигатель более требователен и к качеству обслуживания. Например, гидрокомпенсаторы и гидронатяжитель нуждаются в качественном полусинтетическом масле, а не «минералке» неизвестного происхождения, которой «кормили» 402-е моторы. Кроме того, желательно использовать (особенно в период обкатки двигателя) масляные «суперфильтры» «Колан» с дополнительным фильтрующим элементом на перепускном клапане. Это рекомендует сам производитель. Дело в том, что крупные металлические частицы, оставшиеся в каналах блока после его механической обработки и сборки мотора, а также продукты приработки деталей способны очень быстро вывести из строя гидрокомпенсаторы и гидронатяжитель. Дополнительный фильтрующий элемент как раз и удерживает этот мусор, не пропуская его внутрь системы смазки к поверхностям трения в режиме холодного пуска двигателя. К сожалению, такие фильтры встречаются у нас в продаже достаточно редко, хотя и выпускаются в Украине – в Полтаве.

К «минусам» конструкции УМЗ можно отнести недостаточную уравновешенность кривошипно-шатунного механизма. Для того, чтобы двигатель устойчиво и ровно работал на холостых оборотах, необходимо обогащать топливо-воздушную смесь (регулируя карбюратор), а это ведет к повышению токсичности отработавших газов и увеличению расхода топлива. Ульяновский мотор, как и классические 402-е, гораздо шумнее, чем 406-й с его «легковым» мягким звучанием. Но УМЗ выигрывает по ремонтопригодности, т. к. по конструкции он очень близок к «волговскому», поэтому его без проблем эксплуатируют и обслуживают в глубинке, где нет развитого автосервиса.

Возможности

«Характеры» у моторов тоже разные. 406-й – высокооборотистый двигатель, обеспечивающий хорошие скоростные и динамические характеристики «Газели» как в городе, так и на трассе. «Поведением» такая машина сильно напоминает легковушку. Низкооборотистый УМЗ с максимальным крутящим моментом при малых оборотах больше подойдет любителям перегружать машину и тем, кто эксплуатирует ее в гористой местности или на бездорожье. Тяговитость мотора на низах в этих ситуациях позволит реже переключать передачи и двигаться более ровно и уверенно. Проигрывают «Газели» с ульяновскими силовыми агрегатами по скорости на равнинных трассах и по динамике разгона. Они чем-то напоминают дизели (все из-за того же максимального момента на «низах»).

 Технические характеристики моторов ЗМЗ-406 и УМЗ-4215
Двигатель ЗМЗ УМЗ
Модификация двигателя 4061.10 4063.10 4215.10-30 4215.10-10
Количество цилиндров 4 4 4 4
Диаметр цилиндров, мм 92 92 100 100
Ход поршня, мм 86 86 92 92
Рабочий объем, л 2,3 2,3 2,9 2,9
Степень сжатия 8 9,3 8,2 7,0
Ном. мощность, л.с./об/мин (брутто) 100/4500 110/4500 110/4000 103/4000
Макс. крутящий момент, Нм/об/мин 181,5/3500 191,3/3500 221/2200 – 2500 201/2200 – 2500
Удельный расход топлива, г/л.с.-ч 200 195 215 220
Расход масла на угар, % от расх.топл. 0,4 0,4 0,3 0,3
Топливо А-76 А-92 (95) А-92 (95) А-76

Редакция благодарит специалистов ООО «РосАвтоСервис» за помощь в подготовке материала

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

www.autocentre.ua

описание, характеристики, особенности и отзывы :: SYL.ru

Двигатель с индексом УМЗ 421 производится на производственных мощностях ОАО Ульяновский моторный завод (УМЗ). Данное предприятие с 1970 года занимается выпуском автомобильных двигателей.

Предпосылки создания

Первой продукцией завода стали четырёхцилиндровые карбюраторные двигатели ГАЗ 21 и ЗМЗ 451 (оба с одинаковым рабочим объёмом цилиндров 2445 куб. см). Производство этих двигателей было передано в Ульяновск с Заволжского моторного завода. В ходе производства двигатели претерпели несколько модернизаций, но к 1990-91 году почти не имели дальнейших перспектив совершенствования конструкции, повышения мощностных характеристик и одновременного снижения расхода топлива. К этому же времени необходимость повышения конкурентоспособности серийных автомобилей УАЗ в условиях рыночной экономики привела к необходимости создания двигателей с большим крутящим моментом и максимальной мощностью.

УМЗ 421

Описание

К 1996 году был разработан и внедрен в серийное производство двигатель новой модели с рабочим объемом цилиндров 2890 куб.см., который соответствовал новым требованиям. Проект получил название УМЗ 421. Фактически УМЗ 421 стал последней версией мотора ГАЗ 21, который пошел в серию в 1957 году. Благодаря увеличенному рабочему объему, увеличенным выпускным клапанам (диаметр вырос на 3 мм – до 39 мм) и ряду других доработок удалось повысить крутящий момент до 22,6 кгс/м и мощность до 125 л.с. (прежние модели имели момент не более 17 кгс/м и мощность не выше 80-90 л.с.).

Двигатель УМЗ 421

В рамках проекта УМЗ 421 существовало несколько десятков двигателей, отличающихся друг от друга степенью сжатия, системой питания, навесными агрегатами, типом привода навесных агрегатов и другими узлами. Система смазки всех моторов – комбинированная, от шестеренчатого насоса. Для замены требуется около 6 литров масла, масло рекомендуется полусинтетическое с допусками от 5W-30, 10W-40, 5W-40 или 20W-40. Система охлаждения мотора жидкостная, с принудительной циркуляцией жидкости от насоса.

Новый блок цилиндров

Заметным отличием нового двигателя стал алюминиевый блок цилиндров новой конструкции. УМЗ 421 получил залитые в тело блока сухие тонкостенные гильзы из чугуна (на всех предшественниках были мокрые). Благодаря этому решению конструкторам удалось получить повышенную жесткость и прочность блока, а также увеличить диаметр цилиндров на 8 мм (с 92 мм на старом блоке до 100 мм на новом). Межцилиндровое расстояние не изменилось и составляет 116 мм.

УМЗ 421 цена

Данное решение позволило не только сохранить взаимозаменяемость деталей двигателей различных поколений, но и значительно сократить затраты на новое оборудование для обработки блоков. Кроме того габаритные и посадочные размеры двигателя остались неизменными, что позволяет применять УМЗ 421 на машинах прежних лет выпуска.

За счет повышенной жесткости блока удалось несколько снизить неравномерность износа зеркал цилиндров, что увеличило ресурс цилиндропоршневой группы. Была уменьшена масса поршня с целью уменьшения усилий на боковую часть поршня. Это было достигнуто уменьшением на 7,5 мм расстояния от оси поршневого пальца до днища поршня. Для компенсации этого расстояния длина шатуна увеличена на 7 мм. Поршни литые из алюминия с высоким содержанием кремния. Часть камеры сгорания находится в днище поршня (выемка в форме усеченного конуса).

ГБЦ УМЗ 421

Коленчатый вал чугунный, литой. Коренные шейки имеют диаметр 64 мм, шатунные – 58 мм. На задней части вала фиксируется маховик, на передней – чугунная шестерня привода распределительного вала и ступица шкива. С целью предотвращения осевого люфта вала на переднем коренном подшипнике установлены две шайбы. Вместо устаревшей набивки задняя часть коленвала УМЗ 421 уплотнена самоподжимным резиновым сальником. Данное решение позволило избавиться от наследственной от ЗМЗ многолетней проблемы – течи масла через набивку.

Головка блока цилиндров

Благодаря сохранению межцилиндрового расстояния удалось унифицировать ГБЦ на двигателях 2445 куб. см и 2890 куб.см. ГБЦ УМЗ 421 изготавливается из алюминиевого сплава и оснащена вставными седлами клапанов из жаропрочного чугуна. Унификация ГБЦ привела к сохранению старой схемы механизма газораспределения – распределительный вал в блоке цилиндров (в нижней части) и привод клапанов штангами, толкателями и коромыслами.

Клапана УМЗ 421 не имеют гидрокомпенсаторов зазоров (за исключением некоторых модификаций мотора выпуска после 2010 года) и требуют регулировки через 10-15 тысяч км. В 2010 году изменился распределительный вал двигателя, профиль которого увеличился по высоте. Данное мероприятие позволило улучшить режим работы на холостом ходу и достигнуть норм выброса Евро-3.

Основные версии

Базовая карбюраторная модель УМЗ 421 имела настроенную выхлопную систему. В систему входили выпускной коллектор, глушитель, приемная труба глушителя и резонатор. Однако такая система выпуска газов вызывала сложности с установкой таких двигателей на некоторые серийные автомобили УАЗ, особенно с кузовом вагонного типа («буханка»). Эти сложности привели к появлению модификаций с системой ненастроенного выпуска.

Клапана УМЗ 421

В 1998 году УМЗ вышел на новый для себя рынок сбыта – начались поставки двигателей модели УМЗ 4215 для малотоннажных грузовых автомобилей ОАО «ГАЗ». В то же время растущие требования к токсичности выхлопных газов привели к оснащению двигателей УМЗ системами впрыска топлива с управлением подачей топлива и параметрами зажигания с помощью электронных блоков управления. Первые двигатели с такими системами были отгружены клиентам в 1999-2000 году – мотор с индексом УМЗ 4213 стал устанавливаться на автомобили УАЗ-3160.

Для комплектации машин УАЗ поставлялся 98-сильный 4218.10 (со степенью 7,0 под бензин А80) или 103-сильный 4218.10-10 (со степенью 8,2 под бензин А92). Соответственно моторы могли быть с разными системами выпуска. Также для нужд УАЗ производился 117-сильный 4213.10-40 с системой впрыска топлива. Для машин ГАЗ выпускались моторы 4213.10-50, 4215.10-10, 4215.10-30 и 123-сильный впрысковой 4216.10.

Основные данные двигателя УМЗ 421 (базовый вариант)
Число цилиндров4
Рабочий объём2890 куб. см
Степень сжатия (А76/А92)7,0/8,2
Мощность номинальная98 л.с. (72 кВт) при 4000 об/мин
Максимальный момент167 Н/м в диапазоне от 2200 до 2500 об/мин
Вес двигателя170 кг
Экологический классЕвро-0

Плюсы и минусы двигателя

Новый блок цилиндров не всегда имел высокое качество литья, что приводило к попаданию масла в систему охлаждения. Иногда такая проблема возникала через первые 10 тысяч километров пробега. Тонкостенный блок оказался склонным к деформациям при перегреве, что приводит к дорогостоящему ремонту с заменой головки блока. Невысокая топливная экономичность карбюраторных версий. Однако этот недостаток отчасти компенсирован переходом на системы впрыска. Первые годы производства были нарекания владельцев на недостаточную прочность впускного коллектора, однако это дефект был устранен.

Коленвал УМЗ 421

Несмотря на все проблемы, большая унификация с моторами предыдущих лет выпуска стала одним из весомых преимуществ семейства УМЗ 421. Цена и распространенность запчастей также играют немалую роль. Мотор достаточно прост в ремонте и обслуживании. При надлежащем уходе завод обещает ресурс не менее 250 тысяч км.

УМЗ 421 – более 20 лет в производстве

В настоящее время УМЗ продолжает выпуск двигателей семейства 421. Для продукции завода ГАЗ выпускается газобаллонная версия мотора, которая может комплектоваться компрессором кондиционера и гидрокомпенсаторами в приводе клапанов. По заказу двигатель оснащают современным приводом агрегатов поликлиновым ремнем. Двигатели оснащены системой впрыска топлива, электронным зажиганием и развивают от 100 до 125 сил при соблюдении норм Евро-3 или 4. Кроме того в серии остался и 96-сильный карбюраторный вариант 4215. Все моторы рассчитаны на бензин А92 и выше, поскольку производство низкооктанового А80 прекращено.

www.syl.ru

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

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

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

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

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

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:

ИзготовительУМЗ
Марка ДВС421
Годы производства1993 – …
Объем2890 см3 (2,9 л)
Мощность72 – 92 кВт (91 – 125 л. с.)
Момент крутящий220 Нм (на 4200 об/мин)
Вес170 кг
Степень сжатия8,2 (7)
Питаниекарбюратор K-151E/инжектор
Тип моторарядный бензиновый
Зажиганиекоммутаторное, бесконтактное
Число цилиндров4
Местонахождение первого цилиндраТВЕ
Число клапанов на каждом цилиндре2
Материал ГБЦсплав алюминиевый
Впускной коллектордюралевый
Выпускной коллекторобъединен с резонатором и выпускной трубой
Распредвалнижний, схема OHV
Материал блока цилиндровалюминиевый сплав с пропиткой смолой
Диаметр цилиндра100 мм
Поршнипроточка в виде усеченного конуса является частью камеры сгорания
Коленвалстальной, затем чугунный
Ход поршня92 мм
ГорючееАИ-92/А-76
Нормативы экологииЕвро-0 (Евро-4)
Расход топливатрасса – 8,8 л/100 км

смешанный цикл 11 л/100 км

город – 12,5 л/100 км

Расход масламаксимум 0,3 л/1000 км
Какое масло лить в двигатель по вязкости15W40, 5W40, 10W30, 10W40, 20W40
Какое масло лучше для двигателя по производителюLiqui Moly, ЛукОйл, Роснефть
Масло для УМЗ 421 по составусинтетика зимой, полусинтетика летом
Объем масла моторного6 л
Температура рабочая90°
Ресурс ДВСзаявленный 250000 км

реальный 350000 км

Регулировка клапановгайки, шайбы
Система охлажденияпринудительная, антифриз
Объем ОЖ10,7 л
Помпас пластиковой крыльчаткой
Свечи на УМЗ 421чешские Brisk DR17YC/A
Зазор свечи0,8 мм
Привод ГРМзубчатая передача
Порядок работы цилиндров1-3-4-2
Воздушный фильтрNitto, Knecht, Fram, WIX, Hengst
Масляный фильтрсъемный с обратным клапаном полнооборотный
Маховик с посадочным диаметром сцепления 200 мм либо 215 мм
Болты крепления маховикаМ12х1,25 мм, длина 26 мм
Маслосъемные колпачкисветлые впускные

темные выпускные, производитель Goetze

Компрессияот 13 бар, разница в соседних цилиндрах максимум 1 бар
Обороты ХХ800 мин-1
Усилие затягивания резьбовых соединенийсвеча – 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°

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.

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;
  • система охлаждения подает антифриз в блок цилиндров, а не в ГБЦ;
  • для снижения себестоимости рекомендовано использовать унифицированную ГБЦ от предыдущей серии 417, поэтому объем камеры сгорания движков частично перенесен в поршень за счет выборки в форме усеченного конуса;
  • усилия на боковые поверхности поршня снижены за счет увеличения на 7 мм длины шатуна;
  • в поперечном сечении гильзы менее овальные, что позволяет снизить расход масла.
Система охлаждения

Система охлаждения

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

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.
УМЗ 4213.10

УМЗ 4213.10

УМЗ 4215.10

УМЗ 4215.10

УМЗ 4216.10

УМЗ 4216.10

Газобензиновый УМЗ 421647.10

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

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.

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.
Впускной коллектор

Впускной коллектор

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

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

Автобус ГАЗ Симба

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

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.
Обслуживание УМЗ 421

Обслуживание УМЗ 421

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

Обзор неисправностей и способы их ремонта

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

Попадание ОЖ в цилиндры и смазкунеисправимый дефект, присутствовал только в первых партиях моторов
Скачки оборотов ХХ и мощностинеобходима очередная регулировка температурных зазоров клапанов
Стук в опорах коленвалазамена выработанных вкладышей

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

Ремонт УМЗ 421

Ремонт УМЗ 421

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

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

swapmotor.ru


Смотрите также