Мощность двигателя змз 421

Двигатель УМЗ 421

Двигатель УМЗ-421 пришёл на смену 417-му мотору, который зарекомендовал себя как надёжный и простой двигатель. На 421-м применена оригинальная конструкция алюминиевого остова, в котором залиты сухие гильзы с тонкими, чугунными стенками. Это позволило увеличить сечение камер до 100 мм и оставить прежний размер между цилиндрами 116 мм. Решение положительно сказалось на ресурсе, поскольку увеличилась жёсткость и уменьшилась склонность цилиндров к «овальности» в процессе работы.

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.

Технические характеристики

90

Производство УМЗ
Марка двигателя УМЗ-421
Годы выпуска 1993-наши дни
Материал блока цилиндров алюминий
Система питания карбюратор/инжектор
Тип рядный
Количество цилиндров 4
Клапанов на цилиндр 2
Ход поршня, мм 92
Диаметр цилиндра, мм 100
Степень сжатия 8.2
7*
8.8**
Объем двигателя, куб.см 2890
Мощность двигателя, л.с./об.мин 98-125/4000
Крутящий момент, Нм/об.мин 220/2500
Топливо 92
76*
Экологические нормы Евро-4
Вес двигателя, кг 170
Расход топлива, л/100 км
— город
— трасса
— смешан.

10.0
11.0
Расход масла, гр./1000 км до 100
Масло в двигатель 5W-30 / 5W-40 / 10W-30 / 10W-40 / 15W-40 / 20W-40
Сколько масла в двигателе, л 5.8
При замене лить, л 5
Замена масла проводится, км 10000
Рабочая температура двигателя, град.
Ресурс двигателя, тыс. км
— по данным завода
— на практике
250
250+

* — 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

Модификации УМЗ-421

Основным двигателем стал 4218.10 под Евро-1, мощностью 98 л.с., степенью сжатия 7:1.

Регламент обслуживания УМЗ-421

Заявленный пробег в 250 000 км двигатель сможет пройти только при соблюдении сроков замены расходных материалов и деталей (для бензиновых двигателей):

Источник

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.

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 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:


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°

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.

Рекомендации по техническому обслуживанию

Рассматриваемая серия двигателей ульяновских производителей довольно нетребовательна. Изготовители изначально заложили необходимость периодической замены масла в силовом агрегате. Не рекомендуется использовать старую смазку после 10 тыс.км пробега. Прохождение данного расстояния указывает на время обновления моторного масла в системе.

Также необходимым условием является периодическая регулировка клапанов ГРМ. Тепловые зазоры подлежат отладке после прохождения автомобилем 15 тыс.км.

Следуя вышеперечисленным рекомендациям, заботливый владелец может увеличить ресурс своего железного коня значительно больше заявленных производителями 150 тыс.км. Поэтому старенькие «бобики» и по сей день резво бегают по разбитым отечественным дорогам, давая сто очков форы дорогим иномаркам.

Особенности конструкции

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


Система охлаждения

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

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.

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:


УМЗ 4213.10


УМЗ 4215.10


УМЗ 4216.10


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:


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.

Настройка

Настройка карбюратора на УАЗ с двигателем 421 производится в специальных условиях с помощью газоанализатора. Специалисты подскажут, какие параметры необходимо изменить, возможно провести подбор жиклеров необходимого размера на месте. Своими руками установить правильные настройки может не получится, т.к. размеры каналов отличаются от заводских, требуется точный подход.

Перед процессом необходимо проверить топливную систему и узлы зажигания автомобиля. Засоренные фильтры грубой очистки бензина могут пагубно влиять на работу ДВС, выдавать неверные результаты при регулировке. Уазик с карбюратором от солекс может прослужить долго и надежно без частой регулировки.

Плюсы и минусы

Традиционно 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:


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.

Итоговое сравнение двигателей ЗМЗ-405 и УМЗ-4216

Рассмотрев характеристики двигателей ЗМЗ-405 и УМЗ-4216 можно сделать итоговый сравнительный анализ, учитывая положительные и отрицательные стороны каждого:

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:


Автобус ГАЗ Симба

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

Особенности силового агрегата УМЗ 4178

Сегодня на российских дорогах полно зарубежных внедорожников. Однако, водители со стажем отлично помнят отечественный джип УАЗ-469, в народе ласково называемый «бобиком». Ему нипочем было привычное для многих регионов нашей страны бездорожье. Эта статья является определенной данью героическому прошлому российского автомобилестроения, некой ностальгией по ушедшим временам.

Советские инженеры проявили недюжинный талант, учитывая при создании УАЗ-469 все непростые условия эксплуатации на далеко не совершенных отечественных дорогах. Дальнейшая информация посвящена силовому агрегату, приводящему в движении этот старинный российский внедорожник.

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.

Возможные неисправности двигателей ЗМЗ 406 (405)

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 смазку неисправимый дефект, присутствовал только в первых партиях моторов
Скачки оборотов ХХ и мощности необходима очередная регулировка температурных зазоров клапанов
Стук в опорах коленвала замена 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

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.

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:


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

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.).

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.

Обороты плавают и могут произвольно повышаться

В том случае, когда все цилиндры двигателя УМЗ работают по волнообразному циклу, т.е. одновременно повышают свою энергоемкость и также одновременно ее снижают наблюдается плавание оборотов в широком диапазоне. Необходимо отметить, что допускается прирост или убывание оборотов (дискретность) в диапазоне от минус 40 до плюс 40. Величина выше предельно допустимых свидетельствует о неисправности, которая чаще всего вызвана подсосом неучтенного воздуха во впускной коллектор. Подсос воздуха может появиться на нижней части форсунок, уплотнительные кольца которых с течением времени кристаллизуются, иначе говоря «дубеют» и соответственно теряется герметичность. В результате неучтенный воздух проникает через изношенный уплотнительные кольца во впускной тракт и соотношение топливной смеси нарушается. Нарушение соотношения воздух-топливо приводит к плаванию оборотов и регулярному их возрастанию с последующим падением.

Проверить наличие подсоса воздуха самостоятельно затруднительно и советы «бывалых» в поиске утечек водой или очистителем карбюратора на предполагаемые свищи являются не реальными. Вода и распыл от очистителя карбюратора на горячем двигателе мгновенно испаряются и создать пленку, временно закрывающую предполагаемый свищ не удастся, тем более если таких свищей много (четыре форсунки, прокладка впускного коллектора, резиновые трубки).

Эффективным способом проверки утечек воздуха является заполнение впускного тракта дымом, используя диагностический дымогенератор. Таким прибором можно выявить даже очень небольшие утечки воздуха и в самых трудно доступных местах.


Дымогенератор

Движение автомобиля сопровождается рывками или провалами

Резкие или кратковременные рывки, появляющиеся во время движения, возникают наиболее часто по причине сбоев искрообразования. В силу инерционности горения топлива кратковременные и резкие рывки по причине неисправности топливной системы не возможны и следует основное внимание сосредоточить на проверке свечей зажигания, высоковольтных проводов и правильной работы катушки зажигания. Самостоятельно, без наличия диагностического оборудования проверить сбой искрообразования, пробой высоковольтных проводов и межвитковых замыканий на катушке зажигания невозможно. Решить проблему возможно банальной подменой заведомо исправных деталей системы зажигания.

Что видит специалист при поиске рывков, совершаемых автомобилем во время движения.

Процессы образования искры для поджига топливной смеси в цилиндрах совершаются с огромными скоростями, иначе говоря это быстротечные процессы и зафиксировать («поймать») точку потери искры возможно только специальными приборами, осциллографами, которые могут записывать информацию покадрово через заданный и очень короткий промежуток времени (в миллисекундах и микросекундах).


Нормальное горение искры


Дефект — нет искры

На левом рисунке показана осциллограмма нормально работающей искры. Слева направо – включается коммутация в первичной цепи катушки зажигания и происходит заряд, который по достижению времени отдает накопленную энергию электродам свечи в виде высоковольтного пробоя, который достигает 10,0 киловольт. Пробой мгновенно переходит в режим искры (горизонтальная линия), которая работает при напряжении 2,0 киловольт. Участок горения искры завершается волнообразными затухающими колебаниями, свидетельствующими об исправности катушки зажигания (остаточное высоковольтное напряжение).

На правом рисунке осциллограмма до пробоя разряда одинаково записывается осциллографом, но далее отсутствует горизонтальный участок линии горения искры. Это и есть рывок автомобиля в движении.

Рывки на автомобиле с двигателем УМЗ также могут появляться при неисправности датчиков синхронизации, при этом аварийная лампа неисправности на панели приборов может и не включаться. В этом случае проще заменить датчики синхронизации.

Провал часто возникает из-за неисправности катушки зажигания, которая самостоятельно определяется подменной заведомо исправной катушки или специалистом, используя специальное диагностическое оборудование.

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.

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.

Источник

Читайте также:  A5d двигатель киа цена
Ответы на популярные вопросы
Adblock
detector