Двигатель умз 421: характеристики, неисправности и тюнинг

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.

Технические характеристики

Двигатель УМЗ 4213 — автомобильные моторы, которые устанавливались на внедорожники и грузовые транспортные средства УАЗ и ГАЗ. Моторы обладают экологической нормой использования Евро-4 и мощностью в 117 л. с.

На УМЗ идёт использование сухих гильз, в отличие от его старшего брата ЗМЗ 402. Ещё одним конструктивным отличием являются смещённые пальцы поршневой группы, а ненадёжная сальниковая набивка коленчатого вала сменена на резиновый сальник. Конструкторы не додумались, что нужно установить гидрокомпенсаторы и владельцам силового агрегата приходится регулировать зазоры клапанов каждые 10 000 км.

Рассмотрим, основные технические характеристики, которыми обладают силовые агрегаты УМЗ 4213:

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.

Возможные неисправности двигателей ЗМЗ 406 (405)

Двигатель не запускается или запускается с продолжительным вращением стартера. В этом случае проверить давление топлива в рампе форсунок. Давление в рампе со обратным сливом при включении зажигания должно достигать 3 атм, в рампе, не имеющей обратного слива – 3,8 атм. Необходимо также убедиться в исправности датчика температуры охлаждающей жидкости.
Двигатель неожиданно (возможно после щелчка) стал работать не сбалансированно и появился шум цепи привода распределительных валов. Возникшая проблема может быть связана с заклиниванием гидронатяжителя цепи, что приводит к провисанию ее и перескоку звена на звездочке.
Повысился расход моторного масла

Обратить внимание на выхлоп в глушителе. Если на выхлопе наблюдается обильное выделение дыма, то возможно повреждены маслосъемные колпачки

Причиной высокого расхода может явиться и отсутствие герметичности между крышкой клапанов и лабиринтного маслоотражателя.
Возникающие провалы при резком ускорении вызывают катушки зажигания, у которых произошло межвитковое замыкание.
Если после дождя двигатель «затроил», то необходимо проверить в свечных колодцах наличие воды.

Скрытая неисправность мотора ЗМЗ при замене распредвалов и методы устранения

При замене распределительных валов следует особое внимание обратить на производителя, так как приобретая контрафактные и установив их на двигатель с огромной вероятностью можно получить в итоге несбалансированную работу мотора, хлопки, рывки и отсутствие тяги. Это и есть скрытая неисправность, полученная заменой не соответствующих техническим нормам распределительных валов

Скрытой она называется по причине возникающего вопроса владельца автомобиля о неравномерной работе двигателя после проведенного ремонта и заменой совершенно новых запасных частей.

Начинается поиск причин, повлекших несбалансированную работу двигателя и, как правило, перебирается все, начиная от замены свечей зажигания и заканчивая измерением компрессии в цилиндрах. Но при всех поисковых действиях специалисты получают удовлетворительные результаты каждого проверяемого узла, а двигатель продолжает «трясти». В конечном итоге, если срабатывает логика, то при возврате на место старых, «родных» валов работа двигателя входит в нормальный режим.

С целью предотвращения такой неисправности, вызванной установкой не соответствующих распределительных валов необходимо внимательно осмотреть его на предмет обработки рабочих поверхностей и нанесенных маркировок. Для этого нужно знать, что для двигателей семейства ЗМЗ выпускаются валы:

— 406.1006015-10 (устанавливаются на ЗМЗ-4062, ЗМЗ-40522 и ЗМЗ-409);

— 406.1006015 (устанавливаются на ЗМЗ-4061, ЗМЗ-4063).

406.1006015 отличается от 406.1006015-10 высотой подъема толкателя – 8 и 9 мм соответственно, и наличием менее широкой фазы.

Обратить внимание на точки маркировок:

— в литье на промежуточной шейке вала указывается номер изделия «406»

— на переднем торце вала наносится товарный знак «ЗМЗ» и штампы контроллера ОТК

— в литье на промежуточной шейке вала указывается номер модельного комплекта и порядковый номер литейного комплекта

— в качестве отличительной метки для двигателя «4061» на поверхности квадрата сверлится лунка диаметром 10 мм на глубину 2 мм

— в литье на промежуточной шейке вала указывается знак «Р» — обозначение завода-изготовителя заготовки «Руслич»

Результаты исследования контрафактных деталей в цифрах приводить в статье не имеет смысла, так как практически высокоточные измерения сложных профилированных поверхностей в условиях даже самых дорогих автосервисов провести невозможно из-за отсутствия необходимых приборов.

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 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:

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

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

Двигатель 42130е технические характеристики

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».

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.

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.

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.

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.

В таблицу собраны основные технические характеристики мотора УМЗ 421:

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.

Водителям «Газелей» на заметку

Первый автомобиль «Газель» сошел с конвейера в 1994 году, на котором установили карбюраторный двигатель ЗМЗ-402. Конструкция мотора представляет алюминиевый блок цилиндров с их рядным расположением. Применялся распределительный вал, установленный в нижней части блока цилиндров и управляющий движением рокеров клапанов посредством штанг. По существу, это незначительно доработанный ЗМЗ-24Д, устанавливаемый на автомобилях ГАЗ-21 «Волга».

Мотор выпускался в различных модификациях с 1981 по 2006 г.:

1. ЗМЗ 402.10 — используется бензин марки А-92, степень сжатия – 8,2. Эксплуатируется на автомобиле «Волга».

2. ЗМЗ 4021.10 — на этом двигателе снижена степень сжатия 6,7 и рассчитан для эксплуатации с бензином марки А-76.

3. ЗМЗ 4022.10 — двигатель с форкамерно-факельным зажиганием. В конструкцию были внесены значительные изменения, в частности:

установлена другая головка блока цилиндров;
изменен впускной и выпускной тракт;
применен распределительный вал с геометрией кулачков, отличающихся от предшественной модели;
разработан специальный карбюратор К-156.

В итоге получился конструктивно сложный мотор, с незаметной технико-экономичными показателями и в 1992 году, производство форкамерных двигателей было свернуто.

4. ЗМЗ 4025.10 — аналог двигателя ЗМЗ 4021.10, предназначенный для автомобилей Газель.

5. ЗМЗ 4026.10 — аналог двигателя ЗМЗ 402.10, предназначенный для автомобилей Газель.

Тюнинг двигателя 417 уаз своими руками

Можно расточить гильзы до 96мм, если найдешь нужные кованые поршни. Будет 2.7 литра.

Поставить распредвал «Мастер-Мотор» 402-1006015-02. Для 417 — это «универсальный», прибавляющий тяги во всем диапазоне оборотов, но из-за увеличения рабочего объема характер получится несколько более «низовой» — но все же не такой тракторный, как от 402-1006015-70.

Поставить ГБЦ от двигателя 4218 (смысл — большие клапаны), при этом если 417 у тебя старого образца с помпой на голове, то из старой ГБЦ надо будет вынуть водораспределительную трубу, и вставить ее в ГБЦ 4218 — иначе система охлаждения неправильно будет работать! Опять же в случае помпы на ГБЦ — не совсем форсирование, но очень желательно сделать малый круг, все равно как — или импортный термос ВАЗ, или помпа ГАЗ-2401 и импортный термостат.

Кстати чтоб помпа жила подольше — вместо железной мясорубки поставить обрезанную пластиковую от ГАЗ-3307 — нового ГАЗ-53. Она еще и эффективней. Только обязательно с родным диффузором.

Обычные работы по ГБЦ и коллекторам — точное совмещение окон коллекторов и головы, убирание литников/заусенцев/наплывов из каналов коллекторов и головы, полировка камер сгорания, придание им более выгодной для наполнения формы и доведение объемов камер сгорания до одинакового — с учетом той части камер, что в цилиндрах, а не только в голове. Полировка днищ поршней. Полировка в частности, чтоб нагар поменьше приставал.

Если очень хоцца — можно заказать бронзовые втулки клапанов.

Конечно развесить поршни и шатуны «в ноль», как — тут уже много понаписано.

Установить выпускной и выпускной коллекторы (встают только вместе) от двигателя 4215. Это выпускной коллектор под сдвоенный выпуск от УАЗ-3160х и Газелей — он удобней чем от ГАЗ-24, т.к. цельный а не из 2х кусков. Потом взять приемную трубу 4215 от УАЗ-3160, отрезать родной фланец к коллектору и приварить фланец от Газельной приемной трубы 4215 — или заказать где вырезать из плиты 5мм. Потом тот конец приемной, где две трубы сходятся в одну — обрезать и сделать два фланца, т.е. развести обе ветви 1-4 и 2-3 цилиндров полностью независимо друг от друга. Каждой свой глушитель и резонатор — исесна поменьше габаритами/диаметрами.

Технические характеристики УМЗ 421 2,9 л/98 – 125 л. с.

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.

радиатор Газели расположен ниже, чем в УАЗиках;
вентилятор необходимо сместить;
появляется привод с отдельным ремнем.

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°

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 .

Характерные неисправности УМЗ-4216

Характерные неисправности двигателя УМЗ-4216 в сравнении с двигателем ЗМЗ-405 определяются их малым количеством. Главным превосходящим преимуществом при эксплуатации двигателей УМЗ и ЗМЗ на газе является устойчивость к прогоранию клапанов перед ЗМЗ-405. Показатель устойчивости к прогоранию при использовании газового топлива (пропан, метан) сводится практически к нулю на УМЗ-4216, в то время как на двигателе ЗМЗ-405 вероятность прогорания составляет ориентировочно 70%, что создает владельцу атмосферу непредвиденных затрат на ремонт и простой автотранспорта.

Одной из важных характерных неисправностей 4216 является «троение» двигателя, связанное с некорректными тепловыми зазорами клапанов и решается это элементарным регулированием. В случае установленных гидрокомпенсаторов неисправность «троения» устраняется регулированием положения плунжеров, чисткой гидрокомпенсаторов, заменой их новыми или переходом на штанги без их наличия.

Остальные неисправности типовые – это низкое давление топлива, износ свечей зажигания и высоковольтных проводов и т.д.

Плюсы и минусы

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