Двигатель умз 42164 устройство

Открытое акционерное общество «Ульяновский моторный завод»
УТВЕРЖДАЮ Директор по развитию ОАО «Ульяновский моторный завод»

Д.П. Щукин
Руководство по эксплуатации 4216.3902011-80РЭ. Двигатель УМЗ-42164-80
Главный конструктор ОАО «Ульяновский моторный завод»

Г.Д. Афанасьев
г. Ульяновск 2013

Настоящее Руководство по эксплуатации 4216.3902011-80РЭ распространяется на двигатели модификаций УМЗ-42164-80,81,82,83,84 с электронным управлением подачей топлива и зажиганием, предназначенные для установки на легкие коммерческие автомобили, выпускаемые ООО «АЗ ГАЗ».

На моделях двигателя УМЗ-42164-81,82,83 установлен компрессор кондиционера, все остальные узлы и агрегаты аналогичны двигателю УМЗ-42164-80. Компрессор кондиционера входит в климатическую систему автомобиля, поэтому правила по его эксплуатации и обслуживанию описаны в инструкции автомобиля.

Руководство содержит сведения о конструкции, принципе действия, характеристиках (свойствах) двигателя, его составных частей и указания, необходимые для правильной и безопасной эксплуатации изделия, оценки его технического состояния, транспортированию, хранении, консервации, гарантии завода, а также сведения по утилизации двигателя и его составных частей.

Двигатели изготавливаются в климатическом исполнении У по ГОСТ 15150 и рассчитаны на эксплуатацию при температуре окружающего воздуха от минус 45°С до плюс 40°С, среднегодовой относительной влажности воздуха до 80% при температур плюс 20°С.

Двигатели также рассчитаны на эксплуатацию в составе автомобиля при запыленности воздуха до 0,1 г/м3 и в районах, расположенных на высоте до 3000 м над уровнем моря, при соответствующем изменении мощности.

Обслуживающий персонал должен иметь специальную подготовку.

Параметры, приведенные в Руководстве без допустимых отклонений, даны для справок.

ОАО «Ульяновский моторный завод» постоянно совершенствует конструкцию узлов и деталей двигателя, поэтому они могут несколько отличаться от описанных в настоящем Руководстве. Руководство подготовлено на основании конструкторской документации действующей на 25 марта 2013 года.

Регулярное обслуживание Вашего двигателя в соответствии с настоящим Руководством и сервисной книжкой обеспечит его надежную эксплуатацию.

ОАО «Ульяновский моторный завод» не устанавливает эксплуатационные нормы расхода топлива.

Разработчик и изготовитель двигателей ОАО «Ульяновский моторный завод», г. Ульяновск.

1 МАРКИРОВКА ДВИГАТЕЛЕЙ 5

2 ТРЕБОВАНИЯ БЕЗОПАСНОСТИ И ПРЕДУПРЕЖДЕНИЯ 5

2.1 Требования безопасности 5

2.2 Предупреждения 6

3 ТЕХНИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА 6

4 ДАННЫЕ ДЛЯ РЕГУЛИРОВОК И КОНТРОЛЯ 7

5 ПОДГОТОВКА ДВИГАТЕЛЯ К ЭКСПЛУАТАЦИИ В СОСТАВЕ АВТОМОБИЛЯ. 7

ПУСК И ОСТАНОВКА. ОБКАТКА 7

5.1 Подготовка двигателя к эксплуатации 7

5.2 Пуск двигателя 7

5.3 Остановка двигателя 8

5.4 Обкатка двигателя 8

6 ОПИСАНИЕ УСТРОЙСТВА ДВИГАТЕЛЯ И ЕГО СОСТАВНЫХ ЧАСТЕЙ 9

6.1 Корпусные детали 12

6.2 Кривошипно-шатунный механизм 13

6.3 Газораспределительный механизм 15

6.3.1 Обслуживание газораспределительного механизма 16

6.4 Система охлаждения 18

6.4.1 Обслуживание системы охлаждения 22

6.5 Система смазки 23

6.5.1 Обслуживание системы смазки 24

6.6 Система вентиляции картера 24

6.6.1 Обслуживание системы вентиляции 26

6.7 Комплексная микропроцессорная система управления двигателем (КМПСУД) 26

6.7.1 Контроллер 27

6.7.2 Датчики КМПСУД 28

6.7.3 Исполнительные механизмы и узлы системы питания 29

6.7.4 Исполнительные устройства системы зажигания 30

6.7.5 Исполнительный механизм системы охлаждения 30

6.7.6 Исполнительные устройства и узлы антитоксичной системы 30

6.7.7 Вспомогательные исполнительные механизмы КМПСУД 30

6.7.8 Жгут низковольтных проводов КМПСУД 31

6.8 Электроагрегаты и датчик аварийного давления масла 31

6.8.1 Обслуживание генератора 32

6.9 Автоматический натяжитель 32

6.9.1 Снятие — установка ремня привода агрегатов 32

7 ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБСЛУЖИВАНИЕ ДВИГАТЕЛЯ 33

7.1 Периодичность технического обслуживания 33

7.2 Объем технического обслуживания (ТО) 33

7.2.1. Ежедневное техническое обслуживание (ЕО) 33

7.2.2 Техническое обслуживание после обкатки (через 2000 км) и ТО-1 (через каж- 33 дые 15000 км пробега автомобиля).

7.2.3 Второе техническое обслуживание (ТО-2) 34

8 ПЕРЕЧЕНЬ ВОЗМОЖНЫХ НЕИСПРАВНОСТЕЙ ДВИГАТЕЛЯ И МЕТОДЫ ИХ

8.1 Бортовая диагностическая система (БДС) 36

10 КОНСЕРВАЦИЯ 41

10.1 Консервация двигателей на срок хранения до 3 месяцев 42

10.2 Консервация двигателей на срок хранения до 1 года 42

10.3 Консервация двигателей на срок хранения 2-5 лет 42

10.4 Требование безопасности 43

10.5 Техническое обслуживание законсервированного двигателя. 43

11 РАСКОНСЕРВАЦИЯ 44

12 ТРАНСПОРТИРОВАНИЕ 44

13 УТИЛИЗАЦИЯ 44

14 ГАРАНТИИ ЗАВОДА И ПОРЯДОК ПРЕДЪЯВЛЕНИЯ РЕКЛАМАЦИЙ 44

Перечень комплектующих системы управления, установленных на двигателе Приложение 2 46

Подшипники качения Приложение 3

Манжеты и сальники

Приложение 4 47

Моменты затяжки ответственных соединений Приложение 5 47

Двигатель умз 42164 устройство

ОПИСАНИЕ УСТРОЙСТВА ДВИГАТЕЛЯ УМЗ-42164-80 И ЕГО СОСТАВНЫХ ЧАСТЕЙ

Двигателями УМЗ-42164-80 комплектуются легкие коммерческие автомобили производства

На двигателе имеются: устройства для впрыска бензина во впускные каналы (топливопровод с форсунками) и подачи воздуха во впускную трубу (дроссельное устройство), система выпуска, а также датчики и исполнительные устройства, необходимые для работы адаптивной системы управления топливоподачей и зажиганием с обратными связями по датчикам детонации и кислорода.

Внешний вид двигателей показан на рис. 2, 3 и 4.

Рис. 2. Двигатель 42164-80 (вид слева):
1 — демпфер коленчатого вала; 2 — шкив привода агрегатов; 3 — муфта электромагнитная; 4 — регулятор разряжения; 5 — шкив водяного насоса; 6 — кронштейн подъёма двигателя передний; 7 -шланг большой ветви вентиляции картера; 8 — крышка маслозаливной горловины; 9 — шланг малой ветви вентиляции картера; 10 — датчик абсолютного давления; 11 — штуцер подвода разрежения к вакуумному усилителю тормозов; 12 — кронштейн подъёма двигателя задний; 13 — жгут высоковольтных проводов со свечными наконечниками; 14 — сдвоенная катушка зажигания; 15 -стартер; 16 — патрубок сливной масляного радиатора; 17 — пробка для слива масла.

Рис. 3. Двигатель 42164-80 (вид спереди)
1 — датчик положения коленчатого вала (синхронизации); 2 — генератор; 3 — штуцер отвода охлаждающей жидкости из системы отопления; 4 — корпус термостата; 5 — датчик температуры охлаждающей жидкости (в системе электронного управления); 6 — штуцер для подсоединения пароотводящего шланга от расширительного бачка системы охлаждения;7 — дроссель; 8 — патрубок для подсоединения верхнего бачка радиатора; 9 — штуцер отвода охлаждающей жидкости из расширительного бачка; 10 — автоматический натяжитель ремня; 11 — датчик фазы 12 — кронштейны крепления двигателя к раме автомобиля; 13 — датчик аварийного давления масла.

Рис. 4. Двигатель 42164-80 (вид справа):
1 — датчик детонации; 2 — форсунка; 3 — топливная рампа; 4 — штуцер для подсоединения клапана продувки адсорбера; 5 — фильтр масляный; 6 — штуцер крана масляного радиатора.

Двигатель УМЗ-42164-81,82,83 (Общий вид) 1 — компрессор кондиционера

Двигатель умз 4216 технические характеристики евро 4

Смонтированный на коммерческую ГАЗель двигатель 4216:

Устройство двигателя

УМЗ-4216 – бензиновый инжекторный двигатель с электронным управлением зажиганием и впрыском. Количество цилиндров – 4, рабочий объем двигателя 4216– 2.89 литра. Агрегат в базовой версии способен выдавать мощность до 107 лошадиных сил.

Основой для разработки выступил двигатель ЗМЗ-21. Новый образец УМЗ обладает схожим конструктивом:

• расположение клапанов мотора – верхнее;
• цилиндровый блок выполнен из легкого алюминия;
• привод ГРМ – шестеренчатый;
• компоновка распредвала нижняя;
• по 2 клапана в цилиндре двигателя.

Конструктивно похож и масляный картер, отштампованный из стали.

Картер двигателей «Газель Бизнес» 4216 и родственных модификаций:

Как и во всех двигателях УМЗ, имеющих цилиндры 100 мм. в диаметре, гильзы запрессованы в БЦ и выпрессовке при ремонте не поддаются. В случае износа цилиндров придется менять весь блок целиком.

Основные элементы двигателя 4216:

• алюминиевый БЦ, куда впрессованы упомянутые выше гильзы из чугуна;

• БЦ:
• ГБЦ, также алюминиевая;
• маховик с зубчатым венцом;
• коленчатый вал с шатунными (4 шт.) и коренными (5 опор) шейками;
• поршни, оснащенные единственным маслосъемным и двумя компрессионными кольцами;
• масляный насос
• шатуны двигателя;
• толкатели и штанги;
• вкладыши двигателя, шатунные и коренные;
• шкив коленчатого вала, ступицы;
• прокладки и сальники двигателя;
• текстолитовая шестерня распредвала и металлическая – коленчатого вала.

Двигатель в снятом состоянии:

Коленвал посредством шестерен приводит в действие ГРМ. Штанги и толкатели передают поступающее от распределительного вала движение на коромысла, которые задействуют клапаны впуска и выпуска.

Управление двигателем – электронное. Контролирует работу двигателя электронный блок МИКАС, получающий сигналы от ДПДЗ, датчика положения валов, сенсоров детонации и давления.

Схема датчиков из официального мануала:

Технические характеристики УМЗ 4216

Как уже упоминалось, двигатель УМЗ 4216 — четырехцилиндровый инжекторный бензиновый агрегат на 8 клапанов. Производителем в качестве основного горючего заявлен бензин 92, но разрешается и применение бензина с октановым числом 95 (как дополнительного).

Технические характеристики двигателя УМЗ 4216:

Наименование характеристики мотора	Значение
Объем агрегата (рабочий)	2.89 литра.
Максимальная мощность двигателя	107 сил (может быть до 123, зависит от модели)
Крутящий момент (макс.)	235 Н*м при 2200-2500 об/мин.
Цилиндров на двигатель	4
Порядок задействования цилиндров в рабочем цикле	1-2-4-3
Топливо	Бензин, неэтилированный Регуляр-92 (основное, можно 95, Премиум и Евро)
Расход на сотню	Номинально 11 литров в городском режиме, около 10 – по трассе (фактически цифры могут различаться)
Подача смеси в цилиндры	Инжектор
Управление подачей	Электронное
Система охлаждения двигателя	Замкнутого типа, жидкостная, циркуляция хладагента — принудительная
Вес вместе со сцеплением и электрооборудованием	172 килограмма

Расход бензина, заявленный производителем – величина не абсолютная и может существенно увеличиваться в зависимости от сезона эксплуатации автомобиля, загрузки, стиля езды. Например, средний расход топлива «ГАЗели Бизнес» двигатель УМЗ 4216 в реальности показывает около 13—15 литров в городе.

Цена двигателя нового и контрактного

Во сколько обойдётся мотор УМЗ 4216 зависит от модификации, наличия навесного оборудования и гидрокомпенсаторов:

• УМЗ 4216, 107 л. с., Евро-3 встречается в комплектациях для «Газелей» и «Соболей» со старой и новой рамой под ГУР, под 92 и 95 бензин;
• УМЗ 4216-41, 107 л. с., Евро-3, адаптирован под «ГАЗели Бизнес» и «Соболи Бизнес», работает на 92 бензине;
• УМЗ 42164-80, 107 л. с., Евро-4 выпущен в комплектациях с компрессором, рамой под ГУР и комплектующими Delphi для «ГАЗелей Бизнес» и «Соболей Бизнес»;
• УМЗ 42164-70, 107 л. с., Евро-4, идёт с компрессором или без для «ГАЗелей Бизнес» и «Соболей Бизнес»;
• УМЗ 421647, 100 л.с., Евро-4, представлен для автомобилей с ГБО.

Новый мотор УМЗ продаётся по цене от 130 до 170 000 р.

Несмотря на невысокую стоимость нового двигателя, перевозчики предпочитают покупать агрегаты с пробегом. В среднем цена на контрактный УМЗ 4216 составляет 50 — 65 000 р.

Типичные неисправности

Завод УМЗ заявляет о ресурсе двигателей линейки 4216 в 250 тыс. до необходимости капремонта. На практике неисправности проявляются раньше.

Основные проблемы, с которыми приходится сталкиваться владельцам коммерческих авто с двигателем УМЗ из рассматриваемой серии:

• высокий расход масла на угар через поршневые кольца;
• подтекания масла;
• стук клапанов двигателя;
• отказ электронных датчиков;
• перегрев двигателя по разным причинам.

К преждевременным поломкам обычно приводят:

• нарушения правил эксплуатации – водитель излишне «крутит» двигатель и перегружает его, или превышает максимально допустимую загрузку машины;
• езда в тяжелых условиях трассы;
• неправильное, неквалифицированное или несвоевременное техническое обслуживание;
• использование плохого топлива, смазки или охладителя.

Брак в серии 4216 относительно редок, поэтому неисправность чаще всего бывает связана с действительной поломкой, а не заводской недоработкой, хотя и такие случаи имеются.

Другие возможные проблемы:

• Двигатель «сопливит» маслом, жидкость появляется на деталях.

Возможная причина – износ заднего сальника коленвала. Проблема часто проявляется при долгой езде на оборотах более 2500, 4216-й не предназначен для работы на очень высоких оборотах. Замена сальников проблему полностью устраняет.

• Вибрации двигателя, мотор «дергает» на холостом ходу или в движении.

Проблема возникает из-за неравномерности попадания горючей смеси в цилиндры. Ее причинами могут быть неисправности в системе зажигания (свечи, катушки и т.д.) или впрыске (например, засоренная форсунка). Машина потребляет много топлива, на приборной панели может загораться лампочка Check, а в ЭБУ записывается ошибка пропуска зажигания. В этом случае требуется комплексная диагностика.

Чаще всего причиной становятся разрегулированные клапаны. Для решения проблемы следует провести регулировку. Эта процедура относится к штатным и в норме должна проводиться каждые 15 тысяч пробега. Помимо клапанов, проблему можно частично решить путем установки гидрокомпенсаторов.

Если клапаны в порядке, следует проверить состояние шатунных вкладышей и распредвала.

Обычно мотор начинает вибрировать из-за проблем с зажиганием или физическим износом подушек. Возможна также разбалансировка кривошипно-шатунного механизма.

Газобалонное оборудование на свои автомобили владельцы «ГАЗелей» устанавливают очень часто. При желании купить двигатель УМЗ-4216 с ГБО можно даже уже готовый — собранный непосредственно на Ульяновском моторном заводе. Также многие владельцы такой техники устанавливают ГБО и у сторонних фирм. В этом случае от гарантий УМЗ не отказывается.

Чаще всего на машины «ГАЗель» с двигателем УМЗ-4216 монтируется газобаллонное оборудование четвертого поколения. Вся работа такого ГБО полностью автоматизирована и не требует вмешательства человека.

Выбор вида топлива осуществляет включенный в конструкцию системы блок управления. Возможным это стало благодаря наличию в ГБО четвертного поколения специального температурного датчика. При настройке режимов работы указывается температура срабатывания клапана переключения.

Проблемы зажигания и систем подачи топлива

Эти неполадки считаются характерными для двигателей с инжектором серии 4216.

• Авто не входит в режим самодиагностики.

Причина – сбои в ЭБУ или диагностических.

• После активации зажигания не гаснет Check.

Возможные причины – сбой ЭБУ, цепей управления или управляющей системы в целом.

• Не запускается бензонасос после поворота ключа зажигания.

Вероятная причина – выход насоса из строя, проблемы с ЭБУ, цепями питания или реле насоса.

Возможно, разряжен аккумулятор, вышел из строя дроссель или сам стартер, или имеется поломка в управляющих/питающих цепях стартера.

• Двигатель запускается не с первого раза, обороты плавают, мотор глохнет, из выхлопа выходит дым черного цвета.

Причина – неисправность датчика синхронизации или увеличение зазора между синхродатчиком и зубцами синхронизационного диска коленвала.

• Двигатель не стартует «на горячую», температурный датчик показывает температуру ОЖ выше 70 градусов.

Возможные неполадки – нет давления топлива в магистрали, давление слишком низкое или, наоборот, высокое, вышел из строя РХХ, датчик коленвала, блок управления, или при монтаже перепутали цепи управления катушек.

Необходимо тщательно проверить все эти узлы. Так, давление топлива может пропасть по банальной причине пустого бака или воздушной пробки в магистрали. Низкое давление возникает при засорении топливных каналов и фильтра, появлении подсоса во впускном тракте, неисправном регуляторе давления бензина или негерметичных бензопроводах. Слишком высокое давление может появляться по причине сломавшегося регулятора давления, засоренного трубопровода слива или поломки бензонасоса.

• Коленвал в холостом режиме вращается слишком быстро.

Причины: дроссельная заслонка закрывается не до конца, раскалибровался датчик температуры ОЖ, не закрывается канал РХХ.

• Сбои в работе цилиндра, или полный отказ такового.

Причины: неисправность бронепровода или наконечника, нарушение зазора свечи, нагар на ней, или полная поломка свечи зажигания, проблемы питания/управления форсункой, засорение или поломка последней. Изредка неисправность возникает по причине сбоев ЭБУ.

• Сбоят/перестают работать два цилиндра сразу.

Возможные причины: неисправность катушек зажигания (или их питающих и управляющих систем), сбой ЭБУ.

• Нестабильная работа на холостом ходу.

Вероятные неисправности, ведущие к этому: подсос на впуске, в вентиляции картера двигателя или тормозной системе, попадание воды в бак, дребезг контактов ДПДЗ.

• Внезапные провалы оборотов двигателя при разгоне.

Ошибка возникает из-за проблем с зажиганием или дребезгом контактов ДПДЗ.

• Двигатель не может выйти на максимальную мощность.

Причины: заслонка дросселя открывается не до конца, засорен топливный фильтр, раскалиброван ДПДЗ, загрязнен воздушный фильтр, сломался датчик абсолютного давления или сбоят высоковольтные цепи двигателя.

• Аномально высокий расход горючего, выброс CO.

Ведущие к этому проблемы: выход из строя сенсора абсолютного давления, разгерметизация форсунок, подсос воздуха, слишком высокое давление в топливной магистрали (см. выше).

• Аномально высокий выброс двигателем CH.

Как правило, это возникает по причине неисправных высоковольтных цепей.

Возможно, залит некачественный бензин (с нарушенным соотношением фракций, низким октановым числом, или разбавленный водой). Также проблема может крыться в нарушенной экранировке кабелей датчика детонации, раскалибровке датчика или сбое ЭБУ.

Отзывы владельцев

Те, кто передвигается на личных и служебных машинах с мотором УМЗ 4216, эти двигатели, в основном, хвалят. Основные преимущества, по мнению автолюбителей:

• доступность по цене как самого двигателя, так и деталей для ремонта;
• высокая ремонтопригодность из-за простоты устройства;
• достаточно умеренный, для своих характеристик, расход горючего;
• хорошая тяговитость мотора.

Многие опытные автовладельцы даже занимаются самостоятельным ремонтом, в целом, сервисные операции достаточно просты и могут быть проведены едва ли не в полевых условиях. Сложность может вызвать только инжектор – его устройство, ремонт и регулировка принципиально сложнее, если сравнивать с карбюраторными аналогами, и требует специальных знаний и оборудования.

Но есть и отрицательные отзывы. Основные жалобы:

• склонность двигателя к перегреву;
• поломки датчиков с последующим «троением», потерей тяги и прочими проблемами;
• высокий расход масла – жидкость подтекает, по словам водителей, «изо всех щелей».

В массе жалобы связаны с тем, что водителю попался экземпляр двигателя с браком, который, хоть и не так часто, но бывает. Типичные заводские недоработки двигателя серии 4216:

• возникает подсос воздуха из-за растрескавшегося впускного коллектора;
• падает давление масла из-за бракованного насоса;
• отказ электромагнитной муфты охлаждения и дальнейший перегрев.

Нередки случаи, когда владельцы, столкнувшись с проблемами, дорабатывают двигатель сами. Например, для борьбы с перегревом ставится трехрядный медный радиатор, которым заменяют штатный элемент охлаждения: медь лучше справляется со своими задачами. Еще один популярный метод – оснащение двигателя электрическим вентилятором, тумблер управления которым выводится в кабину. Если датчик ОЖ показывает критическую температуру, человек за рулем активирует дополнительное принудительное охлаждение.

Автомобилисты отмечают, что полная переборка двигателя устраняет основную массу «родовых болезней», при условии, что работа проведена грамотно и с использованием качественных оригинальных деталей.

Правила эксплуатации

При работе на «ГАЗели» с установленным двигателем УМЗ-4216 водитель должен соблюдать следующие основные правила:

1. Перед запуском мотора следует убедиться в отсутствии подтеканий охлаждающей жидкости и ГСМ.
2. При появлении шумов и стуков нужно обязательно выяснить их причину. Эксплуатировать двигатель в данном случае не допускается.
3. Нельзя ездить на «ГАЗели» с таким двигателем также без термостата в системе охлаждения.

В период обкатки мотора УМЗ-4216 следует соблюдать такие правила:

• частота вращений коленвала не должна превышать 3000 об./мин.;
• нельзя подвергать автомобиль перегрузкам;
• следует тщательно следить за состоянием трубопроводов.

Альтернативы

Если водителю «попалась» машина с бракованным двигателем, постоянно ремонтировать который желания нет, можно попытаться заменить его другим, подходящим для автомобиля. Для «свапа» двигателя существуют разные варианты, но в основном решившиеся на замену выбирают двигатель ЗМЗ-405. Такой выбор обусловлен несколькими причинами:

• неприхотливость двигателя к качеству топлива;
• надежность – двигатель ломается нечасто;
• он доступен по цене, если сравнивать с импортными аналогами;
• машине требуется минимум переделок для работы с этим двигателем;
• в продаже присутствует множество б/у двигателей 405, 406 в хорошем состоянии, по цене в несколько раз дешевле нового. И даже небольшой ремонт контрактного двигателя выйдет дешевле, чем покупка «свежего» агрегата.

В «ГАЗели-Бизнес» на заводе сейчас штатно ставят турбодизельный силовой агрегат Cummins, но вариант замены на него рассматривается редко, из-за дороговизны и высокой чувствительности американского двигателя к качеству топлива, с которым в России имеются традиционные проблемы.