Dokumentacja techniczna silnika UMZ 4213. Głowica cylindra

Coraz większą popularnością cieszą się pojazdy z silnikiem Diesla. Istnieje wiele powodów, które kierują właścicielami samochodów przy zakupie samochodu z silnik wysokoprężny. Należy pamiętać, że każda technika może zawieść i wymagać jej przywrócenia. Naprawa silnika wysokoprężnego ma swoje własne cechy w porównaniu z benzyną.

Autodiagnostyka i typowe awarie silników benzynowych

Prawie wszystkie nowe samochody są dziś wyposażone w komputery pokładowe, które kontrolują pracę silnika, a także generują i przechowują kody błędów i usterek. Jednak komputer generuje kody usterek tylko dla elektronicznej części układu sterowania, układu zapłonowego i innych układów, w które zaangażowana jest elektronika. A awarie mechaniczne silnika, takie jak zużycie, pęknięcie części itp., diagnozuje się tylko na podstawie oględzin, słuchania pracy silnika i innych oznak zewnętrznych.

Silnik to jedna z najważniejszych i najbardziej skomplikowanych jednostek w samochodzie. Nowoczesne silniki są bardzo niezawodne i wydajne, jednak pod wpływem obciążeń mechanicznych i termicznych, a także z innych powodów mogą wystąpić różne awarie. O awariach benzyny i silniki Diesla, ich przyczyny i rozwiązania zostały opisane w tym artykule.

Główni producenci silników pasażerskich w Rosji

Powszechnie przyjmuje się, że obecnie w Rosji produkuje się niewiele sprzętu, który ponadto jest wyjątkowo niskiej jakości, pozostając w tyle za jakością modeli zagranicznych. Jednak wszystko jest dalekie od tego: teraz nasz kraj rozwinął inżynierię mechaniczną, w tym budowę silników dla różnych branż: motoryzacyjnej, traktorowej, stoczniowej, lotniczej, produkcji generatorów itp. A obecnie w Rosji jest co najmniej trzy tuziny fabryk produkujących silniki.

Silniki SOHC i DOHC: dwa na jednego

Wybór nowy samochód kupujący może na pierwszy rzut oka stanąć przed nietypowym zadaniem: wziąć samochód z silnikiem SOHC lub DOHC? O tym, co oznaczają te skróty, czym różnią się te silniki oraz jakie mają zalety i wady - przeczytaj w tym artykule.

Silniki UMP

Silnik UAZ: niezawodne serce najlepszego SUV-a

UAZ to pierwszy i jedyny krajowy SUV, który jest poszukiwany od pół wieku i odnosi sukcesy w Rosji i za granicą, a to dzięki jego silnikowi. A jakie silniki są teraz instalowane w pojazdach UAZ? Jakimi parametrami się charakteryzują, czym się różnią i jak długo mogą pracować? Przeczytaj o tym wszystkim w tym artykule.

W samochodach UAZ Hunter model UAZ-315195 z silnikiem ZMZ-409.10 Euro-2 (409.1000400) i samochody z układem wagonów UAZ-3741, UAZ-3962, UAZ-3909, UAZ-3303 z silnikiem UMZ-4213.10 Euro-2 (4213.1000400) był zainstalowany system sterowania z elektroniczną jednostką sterującą MIKAS-7.2: model 293.3763000-04 dla UAZ-315195 i model 291.3763000-11 dla rodziny UAZ-3741.

Skład i elementy układu sterowania UAZ z silnikami ZMZ-409 Euro-2 i UMZ-4213 Euro-2 oraz sterownikiem MIKAS-7.2.

Napięcie robocze pokładowej sieci prądu stałego, przy którym wszystkie siłowniki i czujniki układu sterowania silnikiem zapewniają określone parametry, powinno mieścić się w zakresie 10-14,5 V, nominalnie - 12 V.

Sterownik MIKAS-7.2 posiada nie przełączane wejście napięcia zasilającego zapewniające tryb „uśpienia”, co pozwala na zapisanie danych adaptacyjnych dotyczących samouczenia i ustawień, a także kodów błędów w pamięci RAM (RAM) sterownika po wyłączenie zapłonu i przekaźnika głównego.

Czujniki układu sterowania silnikiem ze sterownikiem MIKAS-7.2.

- Typ czujnika DS-1, 23.3847000 lub 406.3847060-01.
- Dla ZMZ-409 - czujnik DF-1, 406.3847050 lub 25.3847000 lub 24.3847000 lub 406.3847050-03 / -06 / -07. Do UMZ-4213 - czujnik fazowy DF-2 z przedłużonym kablem, 4213.3847050 / -04.
— Czujnik masowego powietrza 20.3855 (HFM62C/11), 31602-3877012.
— Czujnik położenia klapy DPDZ-01 (НРК1-8) lub DKG-1, 406.113000-01 lub Bosch 0 280 122 001
- Czujnik chłodziwa 19.3828000, półprzewodnikowy, napięcie wyjściowe wzrasta liniowo wraz z temperaturą chłodziwa.
- Czujnik temperatury powietrza 19.3828000, półprzewodnikowy, napięcie wyjściowe wzrasta liniowo wraz ze wzrostem temperatury powietrza.
— Czujnik 5WK9-1000-G, 31602-3826020
— Czujnik GT305 lub 18.3855000, 406.3855000

Urządzenia wykonawcze systemu zarządzania silnikiem ze sterownikiem MIKAS-7.2.

- Cztery paliwa DEKA-1D (ZMZ-6354) lub Bosch 0 280 150 560, lub Bosch 0 280 158 107, 406.1132711-02, lub 406.1132010, lub 406.1132107.
— Dwie cewki dwupinowe 3012.3705, 406.3705. Zapłon parafazowy - odpowiednio dla 1., 4. i 2., 3. cylindra.
— Regulator dodatkowego РХХ-60, 406.1147051/-01/-02. Wykonany jest w formie obrotowej bramy sektorowej z momentowym dwuuzwojeniowym napędem elektrycznym sterowanym kanałem PWM sterownika.

- Moduł elektrycznej pompy paliwa z czujnikiem poziomu paliwa 315195-1139020 dla ZMZ-409 i 3741-1139020 dla UMZ-4213.
— Zawór oczyszczania kanistra 2112-1164200-02
- Lampka kontrolna usterki w układzie sterowania silnikiem.
- Przekaźnik elektromagnetyczny 90.3747 lub 90.3747-01.
— Przekaźnik elektromagnetyczny pompy paliwa 90.3747 lub 90.3747-01.
- Komplet czterech przewodów wysokiego napięcia 4216-3705090 do silnika UMZ-4213.
- Komplet czterech przewodów wysokiego napięcia z uszami 4052.3707244 do silnika ZMZ-409.
- Cztery zapłony iskrowe A14DVR CH474-3707000 lub BRISK LR17YC 4062.3707-02 dla silnika ZMZ-409.
- Cztery świece zapłonowe WR7BC Bosch 0 242 235 522 lub BRISK NR15YC-3707000 do silnika UMZ-4213.

Inne urządzenia systemu sterowania.

- Wiązka elektryczna 315195-3724067-10 do elektronicznego układu sterowania silnikiem ZMZ-409.
- Wiązka przewodów 220604-3724022-10 lub 390944-3724022-10 do elektronicznego układu sterowania silnikiem UMZ-4213.
— elektroniczny 85.3802, 315195-3802010-11
— Stacyjka bez anteny immobilizera 31514-3704010 dla UAZ-315195.
- Stacyjka bez anteny immobilizera 3741-3704010 dla rodziny UAZ-3741.
— katalizator spaliny 31602-1206010-03 / -04 / -05 dla UAZ-315195.
- Katalizator spalin 220694-126010 dla rodziny UAZ-3741.

Osobliwości systemy elektroniczne Sterowanie UAZ z silnikami ZMZ-409 Euro-2 i UMZ-4213 Euro-2 oraz sterownikiem MIKAS-7.2.

Wszystkie obwody zasilania układu sterowania silnikiem i związane z nimi urządzenia elektryczne są zabezpieczone przed możliwym uszkodzeniem przez prąd zwarciowy przez bezpieczniki. Zasilanie elementów systemu zarządzania silnikiem jest dostarczane z przekaźnika głównego. Elektryczna pompa paliwa jest włączana z oddzielnego przekaźnika.

Rozdzielenie obwodów „masowych” zgodnie z ich przeznaczeniem funkcjonalnym umożliwia uzyskanie wymaganych parametrów sterowania silnikiem pod względem dokładności i prędkości w warunkach intensywnych zakłóceń elektromagnetycznych wytwarzanych przez samochodowy sprzęt elektryczny.

Synchronizacja pracy systemu sterowania silnikiem z mechaniką silnika realizowana jest za pomocą czujników położenia wału korbowego i wałka rozrządu, zainstalowanych odpowiednio na wale korbowym i wale rozrządu.

Sprzężenie zwrotne sterowania zasilaniem paliwem realizowane jest za pomocą czujnika tlenu. Nagromadzone w adsorberze opary paliwa ze zbiornika są odsysane przez zawór do wlotu silnika. Informacja zwrotna detonacja w celu skorygowania kąta wyprzedzenia zapłonu jest realizowana za pomocą czujnika stuków, który wykrywa drgania silnika o wysokiej częstotliwości.

Do zasilania czujników wykorzystuje się: napięcie pokładowe z przekaźnika głównego lub napięcie z przetwornika sterownika. Do zasilania siłowników wykorzystywane są: napięcie z głównych zacisków sieci pokładowej, napięcie pokładowe z przekaźnika głównego, napięcie pokładowe z przekaźnika elektrycznej pompy paliwa.

Obciążenie silnika i optymalne dostarczanie paliwa są obliczane na podstawie czujnika masowego przepływu powietrza i czujnika położenia przepustnicy. Wtrysk benzyny jest rozłożony, fazowy, ponieważ czujnik fazy służy do oznaczania początku cyklu sterowania silnikiem dla pierwszego cylindra. Grzałka sondy lambda włączana jest z obwodu zasilania elektrycznej pompy paliwa, jej moc nie jest regulowana przez sterownik.

W przypadku nieprawidłowego działania systemu sterowania, sterownik włącza lampkę kontrolną awarii. Zewnętrzny sprzęt diagnostyczny jest podłączony do gniazda diagnostycznego w celu komunikacji informacyjnej ze sterownikiem za pośrednictwem dwukierunkowej linii K. Możliwe kody świetlne - migają nagromadzonych usterek na lampce kontrolnej, gdy silnik nie pracuje.

Na początku lat dziewięćdziesiątych inżynierowie Uljanowsk Fabryka Samochodów zaangażowali się w opracowanie nowego, mocnego sześciocylindrowego silnika, który miał być zainstalowany na całości kolejka UAZ. W rezultacie zdecydowano się na opracowanie nowego bloku energetycznego na bazie, który do tego czasu znajdował się na linii montażowej od ponad pół wieku. W rezultacie powstał aluminiowy silnik rzędowy UMP 421, który jest produkowany do dziś. Ta rodzina obejmuje również jednostkę napędową UMZ 4215 i silnik UMZ 4218.

To klasyczny silnik OHV z serii 421, który ma pojemność 2890 litrów i moc 98 Koń mechaniczny. Silniki UMP zostały zainstalowane w całej gamie modeli Uljanowsk Automobile Plant i były oferowane klientom prawie bez alternatyw.

Jednostka napędowa UMZ 4215 stała się dość prosta w utrzymaniu i naprawie. Miał jednak wiele niedociągnięć, co tłumaczono przestarzałą konstrukcją silnika i przeciętną jakością wykonania bloku cylindrów.

Specyfikacje

Dane techniczne jednostki napędowej:

Silniki UMP są instalowane w GAZ, Sobol, UAZ Bukhanka, Bars, Simbir, Hunter i UAZ 31519.

Opis

W jednostce napędowej serii UMZ 421 i jej wielu odmianach zastosowano aluminiowy blok cylindrów, co umożliwiło odciążenie jednostki napędowej, ale jakość odlewu była taka, że ​​problemy z olejem, który dostał się do płynu chłodzącego, mogły zacząć się dosłownie po 10 tysięcy kilometrów.

Silnik UMZ 421 i jego odmiany nie mają podnośników hydraulicznych, więc co 10 tysięcy kilometrów konieczne jest wyregulowanie luzów zaworowych. Podczas wykonywania takiej regulacji wymagane jest otwarcie pokrywy zaworu UMZ 249, co nieco komplikuje prace serwisowe.

Należy pamiętać, że silnik okazał się niezbyt wymagający pod względem jakości oleju, więc okres międzyobsługowy można bezpiecznie zwiększyć do 10-15 tysięcy kilometrów.

Modyfikacje

W zależności od modyfikacji jednostka napędowa została zaprojektowana do pracy na benzynie niskooktanowej lub benzynie gazowej do silnika serii UMZ 4218.

Najnowsze modyfikacje wtrysku silnika UMZ 4213 Evotech sugerowały zastosowanie wysokooktanowego paliwa A-92. Należy powiedzieć, że ten silnik ma krytyczne znaczenie dla jakości benzyny, co prowadzi do problemów z system paliwowy oraz konieczność czyszczenia i wymiany Filtr paliwa i pompa paliwowa.

• Silnik UMZ 4215 nie był odporny na przegrzanie, co spowodowało konieczność kosztownych napraw głowicy cylindrów.
• Ta odmiana była pierwotnie jednostki napędowe był wyposażony w system zasilania paliwem gaźnika, a tylko w najnowszych generacjach silników UMZ 4213 i UMZ 4218 zastosowano wtryskiwacze, co pozwoliło na poprawę efektywności paliwowej.
• Jednak problem braku mocy nie został rozwiązany. Jednostka napędowa UMZ 4213 z wtryskiwaczem i pojemnością 2,9 litra wyprodukowała 125 koni mechanicznych, co nie wystarczyło do zapewnienia wysokiej jakości dynamiki minibusów i ciężkich pojazdów terenowych.
• Silnik UMZ 4218 został zagregowany z skrzynia mechaniczna biegi, a same samochody otrzymały system napęd na wszystkie koła. Ulepszone wersje jednostek napędowych tej serii wyróżniały się ulepszonymi Specyfikacja techniczna i według opinii właścicieli okazały się bardziej niezawodne niż pierwsza generacja silnika.
• Jednostka napędowa UMP 4218 posiada cienkie suche wkładki, co pozytywnie wpływa na wytrzymałość bloku, w którym zastosowano cylindry o średnicy 100 milimetrów. Tłoki w UMP 249 wykonane są w technologii przemieszczenia sworzni, co zapewnia trwałość silnika podczas jego pracy w trudnych warunkach.
• Trzeba powiedzieć, że pomimo prób inżynierów UAZ, aby wzmocnić konstrukcję jednostki napędowej UMZ 4218, nie było możliwe zapewnienie silnikowi niezbędnej stabilności temperaturowej. Można to wytłumaczyć przestarzałą konstrukcją jednostki napędowej, która w rzeczywistości nie zmieniła się od 1956 roku, kiedy opracowano silnik 402. Podstawę tego silnika wykorzystują silniki rodziny 421 oraz jednostki napędowe serii UMZ 341.
• Ogólnie można powiedzieć, że konserwacja serwisowa nie jest szczególnie trudne, co pozwala na naprawę silnika UMZ 4218 w większości serwisów. Samodzielna naprawa ten silnik również nie przedstawia żadnej znaczącej trudności.
• Układ wtrysku wtrysku zastosowany w najnowszych modyfikacjach silnika UMZ 4215, według właścicieli, nie był niezawodny, co doprowadziło do częste problemy z dyszami, których wymiana wynika z cechy konstrukcyjne ta jednostka napędowa przedstawiała pewną trudność.

Właściciele samochodów są bardziej popularni dzięki prostym wersjom silnika z gaźnikiem, które wyróżniają się niezawodnością i łatwością konserwacji. Należy pamiętać, że wersje silników z gaźnikiem nie są tak krytyczne dla jakości używanego paliwa, co pozwala napełnić samochód benzyną o niskiej liczbie oktanowej.

Błędy

strojenie

Zwiększanie mocy jednostek napędowych serii UMZ 421 stanowi pewną trudność, ponieważ konstrukcja silnika jest przestarzała, dlatego często niemożliwe jest wykonanie strojenia bez utraty niezawodności jednostki napędowej.

• Strojenie odmian gaźnika tego zespołu napędowego można wykonać za pomocą fabrycznego wtryskiwacza, który jest zainstalowany w ulepszonej wersji UMP 4213 Evotech.

Prace naprawcze z instalacją na jednostce napędowej UMZ 249 itp. układ wtryskowy nie stwarzają trudności. Zainstalowanie wtryskiwacza pozwala uzyskać około 30 dodatkowych koni mechanicznych.

Trzeba tylko pamiętać, że zastosowane dysze wtryskiwaczy nie są trwałe i mogą zawieść dosłownie po 30-50 tysiącach kilometrów.

Pamiętaj, że ta praca powinna być wykonywana wyłącznie przez doświadczonego specjalistę, który zna cechy działania jednostek napędowych tej serii.

• Korzystanie z obrobionego koła zamachowego może dodać około 5-8 koni mechanicznych. W sprzedaży można znaleźć gotowe wersje takich perforowanych kół zamachowych, które zmniejszają bezwładność obrotową, a jednocześnie nie prowadzą do niewyważenia silnika.
• Silnik może uzyskać dodatkowe 10-15 koni mechanicznych, instalując zmodyfikowany układ wydechowy i filtr powietrza zerowy opór.

Trzeba tylko pamiętać, że przy stosowaniu tak zmodyfikowanych układów wydechowych może nastąpić pogorszenie parametrów środowiskowych silnika, a w szczególności wzrost zawartości CO w spalinach. To z kolei prowadzi do pewnych problemów podczas przejścia TRP.

• Zainstalowanie turbosprężarki jako ekstremalnej opcji tuningu z silnikami serii 421 nie zostało odpowiednio rozłożone, ponieważ taki wzrost mocy charakteryzuje się zwiększoną złożonością, a jednocześnie żywotność silnika jest znacznie skrócona. Dlatego nie zalecamy stosowania turbodoładowania i kompresorów mechanicznych, aby zagwarantować osiągi silnika w przypadku podobne strojenie nawet profesjonalny specjalista się nie podejmie.

Parametry kontrolne, a raczej ich porównanie z parametrami pracy silnika UMZ-4213 włączony Na biegu jałowym, pozwoli zdiagnozować ewentualną usterkę w przypadku, gdy: jednostka elektroniczna system sterowania nie wykrywa nieprawidłowego działania systemu zarządzania pracą silnika, a sam silnik nie pracuje zadowalająco lub bez wyraźnej przyczyny zwiększone zużycie paliwo.

Do określenia możliwe usterki układ sterowania silnikiem wtryskowym UMZ-4213 zainstalowanym w pojazdach UAZ, konieczne jest porównanie jego parametrów kontrolnych z tymi działającymi w trybie. Parametry pracy można odczytać za pomocą diagnostycznego lub pokładowego, jeśli posiada takie funkcje.

Silnik należy rozgrzać do temperatury płynu chłodzącego 75-95 stopni. Typowe parametry kontrolne są takie same dla silników UMZ-4213 Euro-0 bez systemów antytoksycznych i silników UMZ-4213 Euro-2 wyposażonych w takie systemy.

Możliwe usterki układów silnika UMZ-4213 i sprzętu elektrycznego w przypadku, gdy parametry kontrolne wykraczają poza standardowy zakres.

Napięcie sieci pokładowej UACC: 13,0 -14,6 V.

Jeśli napięcie jest niskie, występują problemy w obwodzie ładowania bateria. Jeśli napięcie jest wysokie, jest wadliwe.

Temperatura płynu chłodzącego TWAT: 75-95 stopni.

Jeśli temperatura jest niska przez ponad pięć minut biegu jałowego, oznacza to, że termostat lub czujnik temperatury płynu chłodzącego jest uszkodzony. Jeśli temperatura jest podwyższona, należy sprawdzić działanie układu chłodzenia silnika, a także czujnik temperatury płynu chłodzącego.

THR otwarcia przepustnicy: 0-1%.

Jeśli procent otwarcia przepustnicy jest zbyt wysoki, wyreguluj go na pełne zamknięcie lub wyeliminuj zaklinowanie napędu, sprawdź i, jeśli to konieczne, wymień pozycje przepustnicy.

Prędkość obrotowa silnika FREQ: 700-750 obr./min.

Jeśli częstotliwość jest niska, to CO jest niskie na biegu jałowym, norma regulacji wynosi 0,8 + -0,1%, jest to możliwe na wlocie, niskie ciśnienie paliwa w szynie, regulator prędkości biegu jałowego jest uszkodzony, przepływ powietrza przez normalnie zamknięta przepustnica jest niedoceniana - norma to 5-6 kg / h, czujnik tlenu jest uszkodzony.

Jeśli częstotliwość zostanie zwiększona, silnik nie rozgrzał się do temperatury roboczej, czujnik temperatury płynu chłodzącego jest uszkodzony, zawór dławiący nie jest całkowicie zamknięty, ciśnienie paliwa w szynie wzrasta, sektor regulatora prędkości biegu jałowego jest zakoksowany.

Czas trwania impulsu wtrysku paliwa INJ: 4,6-5,4 ms.

Jeśli impuls wtrysku jest zbyt niski, czujnik masowego przepływu powietrza jest uszkodzony lub zwiększone paliwo. Jeśli impuls wtrysku jest zbyt wysoki - wyciek powietrza dolotowego, niskie ciśnienie paliwa, słaba jakość paliwa, awaria czujnika masowego przepływu powietrza, zakoksowanie lub zatkanie dysz, zwiększone ciśnienie wsteczne w układzie wydechowym.

Przepływ masowy powietrza POWIETRZE: 13-17,5 kg/h.

Jeśli przepływ powietrza jest zmniejszony - czujnik masowego przepływu powietrza jest uszkodzony, ciśnienie paliwa wzrasta, przepływ powietrza przez normalnie zamkniętą przepustnicę jest zaniżony - norma to 5-6 kg/h, czujnik tlenu lub jego grzałka jest uszkodzony.

Przy zwiększonym przepływie powietrza zabrudzony wrażliwy element czujnika masowego przepływu powietrza, na wlocie, nieszczelny układ wydechowy, zwiększone ciśnienie paliwa w listwie, zakoksowanie lub zatkanie dysz, zwiększone straty mechaniczne w silniku i transmisji.

Kąt wyprzedzenia zapłonu UOZ: 12-16 pkv.

Jeśli czas zapłonu zostanie obniżony, przyczyny są związane z niską prędkością wału korbowego. Jeśli czas zapłonu zostanie zwiększony, przyczyny są związane ze zwiększoną prędkością wału korbowego.

Otwarcie regulatora obrotów biegu jałowego FSM: 28-36%.

Jeśli procent otwarcia regulatora prędkości biegu jałowego jest niedoszacowany, jest uchylony zawór dławiący w pozycji normalnie zamkniętej lub jego siłownik jest rozregulowany. W przypadku zwiększenia procentowego otwarcia regulatora przepływ powietrza przez normalnie zamkniętą przepustnicę jest zaniżony, sektor regulatora jest zakoksowany lub uszkodzony.

Współczynnik korekcji CO na biegu jałowym RCOD: + -0,20.

Parametr kontrolny dla pojazdów UAZ z silnikiem UMZ-4213 Euro-0 bez systemów antytoksycznych. Jeżeli wartość współczynnika jest obniżona, przyczyny są związane ze zwiększoną podażą paliwa i powietrza. Jeśli wartość współczynnika wzrasta, przyczyną jest niedoszacowana podaż paliwa i powietrza.

Napięcie z wyjścia sondy lambda ALAM: 0,05-0,9 Volt.

Parametr kontrolny dla pojazdów UAZ z silnikiem UMZ-4213 Euro-2 wyposażonym w systemy. Jeżeli po 1-2 minutach pracy silnika amplituda wahań sygnału nie przekroczy zakresu 0,35-0,65 V, to okres 1-5 sekund oznacza uszkodzenie sondy lambda, grzałki sondy lub ich obwodów, wrażliwy element sondy lambda jest zanieczyszczony lub zatruty, przepływ gazów w układzie wydechowym.

Silnik o indeksie UMZ 421 jest produkowany w zakładach produkcyjnych OJSC Ulyanovsk Motor Plant (UMZ). Od 1970 roku firma ta zajmuje się produkcją silników samochodowych.

Warunki wstępne tworzenia

Pierwsze produkty zakładu były czterocylindrowe silniki gaźnikowe GAZ 21 i ZMZ 451 (oba o tej samej pojemności skokowej 2445 cm3). Produkcja tych silników została przeniesiona do Uljanowsk z Zavolzhsky Motor Plant. Podczas produkcji silniki przeszły kilka ulepszeń, ale w latach 1990-91 nie miały prawie żadnych perspektyw na ulepszenie konstrukcji, zwiększenie charakterystyki mocy przy jednoczesnym zmniejszeniu zużycia paliwa. Jednocześnie potrzeba zwiększenia konkurencyjności seryjnych pojazdów UAZ w gospodarce rynkowej doprowadziła do konieczności stworzenia silników o wysokim momencie obrotowym i maksymalnej mocy.

Opis

Do 1996 roku został opracowany i wdrożony w produkcja masowa nowy model silnika o pojemności 2890 cm3, który spełnił nowe wymagania. Projekt został nazwany UMZ 421. W rzeczywistości UMZ 421 był ostatnią wersją silnika GAZ 21, który wszedł do serii w 1957 roku. Dzięki zwiększonej objętości roboczej, powiększonym zaworom wydechowym (zwiększona średnica o 3 mm - do 39 mm) oraz szeregowi innych ulepszeń udało się zwiększyć moment obrotowy do 22,6 kgf/m i moc do 125 KM. (poprzednie modele miały moment nie większy niż 17 kgf/m i moc nie większą niż 80-90 KM).

W ramach projektu UMP 421 powstało kilkadziesiąt silników różniących się między sobą stopniem sprężania, układem napędowym, agregatami montowanymi, rodzajem napędu agregatów montowanych i innymi podzespołami. System smarowania wszystkich silników jest połączony z pompą zębatą. Wymiana zajmuje około 6 litrów oleju, zalecany jest olej półsyntetyczny o tolerancjach od 5W-30, 10W-40, 5W-40 lub 20W-40. Układ chłodzenia silnika jest płynny, z wymuszonym obiegiem płynu z pompy.

Nowy blok cylindrów

Istotną różnicą między nowym silnikiem był aluminiowy blok cylindrów. nowy design. UMP 421 otrzymał suche cienkościenne wkładki żeliwne wypełnione w korpusie bloku (we wszystkich poprzednikach były mokre). Dzięki takiemu rozwiązaniu konstruktorom udało się uzyskać zwiększoną sztywność i wytrzymałość bloku, a także zwiększyć średnicę cylindra o 8 mm (z 92 mm na starym bloku do 100 mm na nowym). Odległość między cylindrami nie uległa zmianie i wynosi 116 mm.

Takie rozwiązanie pozwoliło nie tylko zachować wymienność części silnikowych różnych generacji, ale także znacząco obniżyć koszt nowego sprzętu do obróbki bloków. Ponadto, wymiary gabarytowe i do lądowania silnika pozostały niezmienione, co pozwala na zastosowanie UMZ 421 na maszynach z poprzednich lat produkcji.

Grupa tłoków i wał korbowy

Ze względu na zwiększoną sztywność bloku udało się nieco zmniejszyć nierównomierne zużycie lusterek cylindrów, co zwiększyło zasoby grupy cylinder-tłok. Masa tłoka została zmniejszona w celu zmniejszenia sił działających na bok tłoka. Udało się to osiągnąć poprzez zmniejszenie odległości od osi sworznia tłokowego do denka tłoka o 7,5 mm. Aby skompensować tę odległość, długość korbowodu zwiększa się o 7 mm. Tłoki są odlewane z aluminium o wysokiej zawartości krzemu. Część komory spalania znajduje się w denku tłoka (wnęka w postaci ściętego stożka).

Wał korbowy jest z żeliwa. Czopy główne mają średnicę 64 mm, czopy korbowodów mają średnicę 58 mm. Koło zamachowe jest zamocowane z tyłu wału, a żeliwne koło zębate wałka rozrządu i piasta koła pasowego są zamocowane z przodu. Aby zapobiec luzom osiowym wału, na przednim łożysku głównym są zamontowane dwie podkładki. Zamiast przestarzałego opakowania, tylna część wału korbowego UMZ 421 jest uszczelniona samozaciskową gumową dławnicą. Takie rozwiązanie pozwoliło pozbyć się wieloletniego problemu odziedziczonego po ZMZ - wycieku oleju przez uszczelnienie.

głowica cylindra

Dzięki zachowaniu odległości między cylindrami możliwe było ujednolicenie głowicy cylindrów w silnikach o pojemności 2445 cm3. cm i 2890 cm3. Głowica cylindra UMZ 421 wykonana jest ze stopu aluminium i wyposażona w gniazda zaworów wykonane z żeliwa żaroodpornego. Ujednolicenie głowicy cylindrów doprowadziło do zachowania starego schematu mechanizmu dystrybucji gazu - wał rozrządczy w bloku cylindrów (w dolnej części) i napędzie zaworu z prętami, popychaczami i wahaczami.

Zawory UMP 421 nie mają hydraulicznych kompensatorów szczeliny (z wyjątkiem niektórych modyfikacji silnika wyprodukowanego po 2010 roku) i wymagają regulacji po 10-15 tys. km. W 2010 roku zmienił się wałek rozrządu silnika, którego profil zwiększył się. Działanie to pozwoliło poprawić tryb pracy na biegu jałowym i osiągnąć normy emisji Euro-3.

Główne wersje

Podstawowy model gaźnika UMZ 421 miał dostrojony system wydechowy. System w zestawie kolektor wydechowy, tłumik, rura spustowa tłumika i rezonator. Jednak taki układ wydechowy powodował trudności z instalacją takich silników w niektórych pojazdach produkcyjnych UAZ, zwłaszcza z nadwoziem typu wagon („bochenek”). Te trudności doprowadziły do ​​modyfikacji z niestandardowym systemem uwalniania.

W 1998 roku UMZ weszła na nowy rynek sprzedaży - dostawy silników modelu UMZ 4215 do lekkich pojazdów ciężarowych samochody ciężarowe OAO GAZ. Jednocześnie rosnące wymagania dotyczące toksyczności spalin doprowadziły do ​​wyposażenia silników UMP w układy wtrysku paliwa z kontrolą dopływu paliwa i parametrów zapłonu za pomocą elektronicznych jednostek sterujących. Pierwsze silniki z takimi systemami zostały wysłane do klientów w latach 1999-2000 - silnik o indeksie UMZ 4213 zaczął być instalowany w pojazdach UAZ-3160.

Aby skompletować pojazdy UAZ, dostarczono 98-konny 4218,10 (o stopniu 7,0 dla benzyny A80) lub 103-konny 4218,10-10 (o stopniu 8,2 dla benzyny A92). W związku z tym silniki mogą mieć różne układy wydechowe. Również na potrzeby UAZ wyprodukowano 117-konny 4213.10-40 z układem wtrysku paliwa. Do samochodów GAZ wyprodukowano silniki 4213.10-50, 4215.10-10, 4215.10-30 i 123-konny wtrysk 4216.10.

Zalety i wady silnika

Nowy blok cylindrów nie zawsze miał wysoką jakość odlewu, co prowadziło do przedostawania się oleju do układu chłodzenia. Czasami taki problem pojawiał się po pierwszych 10 tysiącach kilometrów. Cienkościenny blok okazał się podatny na odkształcenia po przegrzaniu, co prowadzi do kosztownych napraw z wymianą głowicy bloku. Niska wydajność paliwowa wersji gaźnikowych. Jednak ta wada jest częściowo niwelowana przez przejście na systemy wtryskowe. Pierwsze lata produkcji były narzekaniami właścicieli na niewystarczającą wytrzymałość kolektora dolotowego, ale wada ta została wyeliminowana.

Pomimo wszystkich problemów, wielka unifikacja z silnikami z poprzednich lat produkcji stała się jedną z istotnych zalet rodziny UMZ 421. Istotną rolę odgrywa również cena i powszechność części zamiennych. Silnik jest dość łatwy w naprawie i utrzymaniu. Przy odpowiedniej pielęgnacji roślina obiecuje zasoby co najmniej 250 tys. Km.

UMP 421 - ponad 20 lat w produkcji

Obecnie UMP kontynuuje produkcję silników z rodziny 421. Do produktów zakładu GAZ produkowana jest wersja silnika z butlą gazową, która może być wyposażona w sprężarkę klimatyzacji i kompensatory hydrauliczne w napędzie zaworów. Na życzenie silnik wyposażony jest w nowoczesną jednostkę napędową z paskiem wielorowkowym. Silniki są wyposażone w układ wtrysku paliwa, elektroniczny zapłon i rozwijają od 100 do 125 sił zgodnie z normami Euro 3 lub 4. Ponadto w serii pozostała 96-konna wersja gaźnika 4215. Wszystkie silniki są przeznaczone do A92 benzyna i wyższe, odkąd zakończono produkcję niskooktanowego A80.