О книге : Руководство. Издание 2008 года.
Формат книги : файл pdf в архиве zip
Страниц : 68
Язык : Русский
Размер : 11.2 мб.
Скачивание : бесплатно, без ограничений и паролей

ОАО «Ульяновский моторный завод» специализируется на выпуске автомобильных четырехцилиндровых рядных бензиновых двигателей. С 1970 года предприятие начало выпускать автомобильные двигатели с рабочим объемом 2,445 литра, основным потребителем которых являлся Ульяновский автозавод.

К 90-м годам появилась необходимость в повышении скоростных и тягово-динамических характеристик выпускаемых автомобилей, что потребовало создания двигателей с увеличенным крутящим моментом и повышенной максимальной мощностью. В этой связи был разработан и с 1996 года начал серийно производиться двигатель модели УМЗ-421 с рабочим объемом 2,89 литра.

Повышение рабочего объема получено за счет увеличения диаметра цилиндра до 100 мм и внедрения новой конструкции алюминиевого блока цилиндров с залитыми гильзами из чугуна. Двигатель модели УМЗ-421 полностью взаимозаменяем с двигателями семейства 2,445 литра и без переделок устанавливался на автомобили прежних выпусков.

С 1998 года ОАО «УМЗ» начал поставлять двигатели модели УМЗ-4215 с рабочим объемом 2,89 литра на комплектацию ряда модификаций малотоннажных грузовых автомобилей ОАО «ГАЗ». В целях обеспечения возрастающих требований в части повышения энергетических показателей, улучшения топливной экономичности и экологических характеристик, снижение токсичности и шума, на базе двигателя УМЗ-421 были разработаны модели двигателей УМЗ-4213 для Уаз и УМЗ-4216 для ГАЗель с комплексной микропроцессорной системой управления впрыском топлива и зажиганием.

С 1999 года с конвейера предприятия начали сходить промышленные партии таких двигателей. В 2006 году двигатели УМЗ-4213, УМЗ-4216 получили сертификат соответствия требованиям норм Евро-2 и с момента официального введения норм выпускаются серийно.

Данное издание посвящено двигателям УМЗ-4213 и УМЗ-4216, соответствующим требованиям норм Евро-3 в составе автомобилей Уаз и ГАЗель. В целях обеспечения экологических норм Евро-3 и улучшения технико-экономических показателей ОАО «УМЗ» в 2007 году внесло ряд изменений в конструкцию двигателей УМЗ-4213 и УМЗ-4216:

— увеличена степень сжатия с 8,2 до 8,8, позволяющая повысить номинальную мощность и максимальный крутящий момент, снизить минимальный удельный расход топлива;
— изменена конструкция демпфера коленчатого вала, обеспечивающая достоверность считывания сигнала положения коленчатого вала;
— применены гильзы с выходом на верхнюю плоскость блока, повышающие надежность газового стыка «блок цилиндров — головка блока цилиндров»;
— усовершенствована система вентиляции масляного картера, позволяющая минимизировать унос масла с картерными газами;
— применены новые комплектующие (катушки зажигания, датчик температуры), обеспечивающие надежность электрических соединений;
— введены свечи зажигания с длинной резьбовой частью, что позволило повысить их надежность в комплектации двигателя, снизить тепловую нагрузку на свечу, улучшить уплотнение, расширить используемый ряд свечей зажигания как отечественного, так и зарубежного производства;
— использован датчик абсолютного давления воздуха со встроенным датчиком температуры в системе управления двигателем вместо датчика массового расхода, что позволило упростить учет поступающего в двигатель воздуха, в том числе и при нарушении герметичности впускной системы.

ОАО «УМЗ» постоянно совершенствует конструкцию узлов и деталей двигателя, поэтому они могут несколько отличаться от описанных в настоящем издании. Описание дано по состоянию на 1 января 2008 года.

На автомобили Уаз Хантер модели УАЗ-315195 с двигателем ЗМЗ-409.10 Евро-2 (409.1000400) и автомобили вагонной компоновки УАЗ-3741, УАЗ-3962, УАЗ-3909, УАЗ-3303 с двигателем УМЗ-4213.10 Евро-2 (4213.1000400) устанавливалась система управления с электронным блоком управления МИКАС-7.2: модель 293.3763000-04 для УАЗ-315195 и модель 291.3763000-11 для семейства УАЗ-3741.

Состав и компоненты системы управления УАЗ с двигателем ЗМЗ-409 Евро-2 и УМЗ-4213 Евро-2 и контроллером МИКАС-7.2.

Рабочее напряжение бортовой сети постоянного тока, при котором все исполнительные механизмы и датчики системы управления двигателем обеспечивают заданные параметры, должно находиться в пределах диапазоне 10-14,5 Вольт, номинальное — 12 Вольт.

Контроллер МИКАС-7.2 имеет вход не отключаемого напряжения питания для обеспечения «спящего» режима, который позволяет сохранять адаптивные данные по самообучению и настройкам, а также коды ошибок в ОЗУ (оперативной памяти) контроллера после выключения зажигания и главного реле.

Датчики системы управления двигателем с контроллером МИКАС-7.2.

— Датчик типа ДС-1, 23.3847000 или 406.3847060-01.
— Для ЗМЗ-409 — датчик ДФ-1, 406.3847050 или 25.3847000, или 24.3847000, или 406.3847050-03 / -06 / -07. Для УМЗ-4213 — датчик фазы ДФ-2 с удлиненным кабелем, 4213.3847050 / -04.
— Датчик массового воздуха 20.3855 (HFM62C/11), 31602-3877012.
— Датчик положения заслонки ДПДЗ-01 (НРК1-8) или DKG-1, 406.113000-01 или Bosch 0 280 122 001
— Датчик охлаждающей жидкости 19.3828000, полупроводникового типа, выходное напряжение линейно увеличивается с ростом температуры охлаждающей жидкости.
— Датчик температуры воздуха 19.3828000, полупроводникового типа, выходное напряжение линейно увеличивается с ростом температуры воздуха.
— Датчик 5WK9-1000-G, 31602-3826020
— Датчик GT305 или 18.3855000, 406.3855000

Исполнительные устройства системы управления двигателем с контроллером МИКАС-7.2.

— Четыре топливные DEKA-1D (ZMZ-6354), или Bosch 0 280 150 560, или Bosch 0 280 158 107, 406.1132711-02, или 406.1132010, или 406.1132107.
— Две катушки двухвыводные 3012.3705, 406.3705. Зажигание парафазное — соответственно для 1, 4-го и 2, 3-го цилиндров.
— Регулятор дополнительного РХХ-60, 406.1147051 / -01 / -02. Выполнен в виде поворотного сектора-затвора с моментным двухобмоточным электроприводом, управляемым ШИМ-каналом контроллера.

— Модуль электробензонасоса с датчиком уровня топлива 315195-1139020 для ЗМЗ-409 и 3741-1139020 для УМЗ-4213.
— Клапан продувки адсорбера 2112-1164200-02
— Лампа-индикатор неисправностей в системе управления двигателем.
— Реле электромагнитное 90.3747 или 90.3747-01.
— Реле электромагнитное электробензонасоса 90.3747или 90.3747-01.
— Комплект из четырех проводов высоковольтных 4216-3705090 для двигателя УМЗ-4213.
— Комплект из четырех проводов высокого напряжения с наконечниками 4052.3707244 для двигателя ЗМЗ-409.
— Четыре искровые зажигания А14ДВР СН474-3707000 или BRISK LR17YC 4062.3707-02 для двигателя ЗМЗ-409.
— Четыре искровые свечи зажигания WR7BC Bosch 0 242 235 522 или BRISK NR15YC-3707000 для двигателя УМЗ-4213.

Другие устройства системы управления.

— Жгут проводов 315195-3724067-10 для электронной системы управления двигателем ЗМЗ-409.
— Жгут проводов 220604-3724022-10 или 390944-3724022-10 для электронной системы управления двигателем УМЗ-4213.
— электронный 85.3802, 315195-3802010-11
— Выключатель зажигания без антенны иммобилайзера 31514-3704010 для УАЗ-315195.
— Выключатель зажигания без антенны иммобилайзера 3741-3704010 для семейства УАЗ-3741.
— Каталитический нейтрализатор отработавших газов 31602-1206010-03 / -04 / -05 для УАЗ-315195.
— Каталитический нейтрализатор отработавших газов 220694-1206010 для семейства УАЗ-3741.

Особенности электронных систем управления УАЗ с двигателем ЗМЗ-409 Евро-2 и УМЗ-4213 Евро-2, и контроллером МИКАС-7.2.

Все силовые цепи системы управления двигателем и связанного с ними электрооборудования защищены от возможного повреждения током короткого замыкания плавкими . Питание на компоненты системы управления двигателем подается от главного реле. Электробензонасос включается от отдельного реле.

Разделение цепей «массы» по функциональному назначению позволяет обеспечить требуемые параметры управления двигателем по точности и быстродействию в условиях интенсивных электромагнитных помех, создаваемых автомобильным электрооборудованием.

Синхронизация работы системы управления двигателем с механикой двигателя выполняется с помощью датчиков положения коленчатого вала и распределительного вала, устанавливаемых соответственно на коленчатом и распределительном валах.

Управляющая обратная связь по топливоподаче реализована с помощью датчика кислорода. Топливные испарения бака, накопленные в адсорбере, отсасываются через клапан на впуск двигателя. Обратная связь по детонации для коррекции угла опережения зажигания реализована с помощью датчика детонации, фиксирующего высокочастотные вибрации двигателя.

Для питания датчиков используется: бортовое напряжение от главного реле, или напряжение от преобразователя контроллера. Для питания исполнительных механизмов используется: напряжение от основных клемм бортовой сети, бортовое напряжение от главного реле, бортовое напряжение от реле электробензонасоса.

Нагрузка на двигатель и оптимальная топливоподача рассчитываются по показаниям датчика массового расхода воздуха и датчика положения дроссельной заслонки. Впрыск бензина распределенный, фазированный, так как для отметки начала цикла управления двигателем по первому цилиндру используется датчик фазы. Нагреватель датчика кислорода включается от силовой цепи электробензонасоса, его мощность не регулируется контроллером.

В случае выявления неисправности системы управления, контроллер включает лампу-индикатор неисправностей. Внешнее диагностическое оборудование подключается к диагностической розетке для информационной связи с контроллером по двунаправленной линии «K-line». Возможен световых кодов-вспышек накопленных неисправностей на лампу-индикатор при неработающем двигателе.

Двигатель УМЗ 421 / 4213 / 4215 / 4216 / 4218 2.9 л.

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

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 .

Тюнинг двигателя Хантер / Буханка / Газель УМЗ-421

Турбо УМЗ 421. Компрессор

Учитывая автомобили, использующие 421-й движок, атмосферный тюнинг здесь обсуждать нет ни малейшего смысла (представьте себе Газель на дросселях 🙂), поэтому речь пойдет о наддуве, но не о 35 гаррете на ковке, а спокойном городском турбо.
Итак, валы оставляем стандартные, поршневая стандартная, дорабатываем головку блока цилиндров, каналы, камеры сгорания, шлифуем, покупаем маленький 17-й Garrett с интеркулером, варим под него коллектор, покупаем форсунки Subaru 440 сс, выхлоп на 63 трубе прямоточный, настраиваем и получаем тракторный мотор, с невысокой мощностью, но с хорошим моментом.

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 , 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:

Двигатели УМЗ устанавливаются на ГАЗ , 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

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.

Автомобили с дизельными двигателями завоевывают все большую популярность. Есть множество причин, которыми руководствуются автовладельцы при покупке авто именно с дизельным мотором. При этом нужно учитывать, что любая техника может дать сбой и потребуется ее восстановление. Ремонт дизельного двигателя имеет свои особенности по сравнению с бензиновым.

Самостоятельная диагностика и типичные неисправности бензиновых двигателей

Практически все новые автомобили сегодня оснащаются бортовыми компьютерами, которые управляют работой двигателя, а также формируют и сохраняют коды ошибок и неисправностей. Однако компьютер формирует коды неисправностей только электронной части системы управления, системы зажигания и иных систем, в работе которых принимает участие электроника. А механические неисправности двигателя, как то износ, поломка деталей и т.д., диагностируется только при визуальном осмотре, прослушивании работы двигателя и по иным внешним признакам.

Двигатель — один из самых важных и сложных агрегатов в автомобиле. Современные моторы очень надежны и эффективны, однако в них под воздействием механических и тепловых нагрузок, а также по другим причинам могут возникать различные неисправности. О поломках бензиновых и дизельных двигателей, их причинах и способах устранения рассказано в данной статье.

Основные производители легковых двигателей в России

Принято считать, что в России сейчас производят мало техники, которая, к тому же, имеет крайне низкое качество, отстающее от качества зарубежных образцов. Однако все далеко не так: сейчас в нашей стране развито машиностроение, в том числе и двигателестроение для различных отраслей: автомобилестроения, тракторостроения, судостроения, авиастроения, производства генераторного оборудования и т.д. И заводов, производящих моторы, в России сейчас не менее трех десятков.

Двигатели SOHC и DOHC: два против одного

Выбирая новый автомобиль, покупатель может столкнуться с необычной на первый взгляд задачкой: взять машину с двигателем SOHC или DOHC? О том, что означают эти аббревиатуры, чем отличаются эти двигатели, и какие они имеют преимущества и недостатки — читайте в данной статье.

Двигатели УМЗ

Двигатель на УАЗ: надежное сердце лучшего внедорожника

УАЗ — первый и единственный отечественный внедорожник, который на протяжении полувека пользуется спросом и имеет успех в России и за рубежом, и в этом есть немалая заслуга его двигателя. А какие двигатели сейчас устанавливаются на автомобили УАЗ? Какими параметрами они характеризуются, чем отличаются и как долго могут работать? Обо всем этом - читайте в этой статье.