Газель с УМЗ-4216: беда или победа?

Проводя анализ спроса, общаясь непосредственно с покупателями коммерческой техники ГАЗ, мы очень часто сталкиваемся со своеобразным антибрендом по имени «УМЗ». Для среднестатистического российского покупателя словосочетание «ульяновский мотор» звучит примерно как «камень на шею». И это «дым» совсем не без «огня».

Чтобы найти причину столь отрицательного стереотипа, нам придется вернуться примерно на десять лет назад. Во времена, о которых идет речь, потребитель не был избалован изобилием малотоннажного коммерческого транспорта, поэтому Газель была практически единственным автомобилем «на любой кошелек». Комплектовалась она двумя видами бензинового двигателя: «ЗМЗ-402» и «УМЗ-421». В различные периоды выходили модификации, работающие как на 76-ом, так и на 92-ом бензинах. Что же представляла из себя эта печально знаменитая модель «УМЗ-421», до сих пор своим названием вносящая сомнения в мысли потенциальных покупателей? Главным, и (как говорили на тот момент) единственным достоинством этого карбюраторного 98-сильного с объемом 2,9 л двигателя была его тяговитость. Комплектовался этот силовой агрегат не самым надежным карбюратором «К-151В», что создавало проблемы с системой питания. Распределитель зажигания также давал частые сбои. И к этому «букету» стоит добавить постоянный перегрев бензонасоса, что часто являлось причиной полного отказа двигателя. Двигатель грелся, следствием чего был преждевременный износ прокладок и подтекание масла…

Вполне можно понять автовладельцев, на протяжении нескольких лет не имеющих возможности приобрести что-то более достойное, вынужденных бороться с собственным автомобилем, заставляя его работать, и имеющих до настоящего времени негативные ассоциации при упоминании двигателя с брендом «УМЗ».

Однако пришло время отодвинуть народные стереотипы и посмотреть на ситуацию с ульяновским мотором своими глазами. Начнем с того, что за эти годы произошла смена хозяина Ульяновского моторного завода, и на сегодняшний день «УМЗ» входит в состав «Группы „ГАЗ“ вместе с самим Горьковским автозаводом, следствием чего стала серьезная техническая модернизация двигателя и адаптация его конкретно под семейства автомобилей Газель и „Соболь“. Остановимся на этом подробнее. Первое, что стоит отметить, — новая современная модель бензинового двигателя „УМЗ-4216“ имеет инжекторную подачу топлива, что позволило увеличить мощность до 106 л.с., уменьшить расход топлива и достичь соответствия мировому экологическому стандарту „Евро-3“. Технические изменения коснулись цилиндро-поршневой группы, коленчатого вала и системы электронного управления. „УМЗ-4216“ укомплектован датчиком положения дроссельной заслонки, форсунками фирмы „Bosch“ и поршневыми кольцами, выпущенными корпорацией „Federal Mogul“. Заявленный моторесурс двигателя — 250 тыс. км пробега. Немаловажным будет добавить, что два года назад британской инжиниринговой фирмой „IntegralPowertrain“ проводился анализ конструкции и эксплуатационных показателей двигателя „УМЗ-4216“, который получил положительную оценку, и был сделан вывод, что конструкция силового агрегата позволяет довести экологический показатель до соответствия нормам „Евро-4“. Данные исследования были подтверждены представителями инжиниринговой компании „Ricardo“.

Проведенные НАМИ (Научно-исследовательским автомобильным и автомоторным институтом) и известным английским ателье „UltraMotive“ технические и эксплуатационные исследования автомобилей Газель, укомплектованных двигателями „УМЗ-4216“, также подтвердили полное соответствие данного силового агрегата семействам автомобилей Газель и „Соболь“. По данным станций гарантийного обслуживания Горьковского автозавода процент дефектаций автомобилей с данным двигателем гораздо ниже, чем с двигателем „ЗМЗ-405“.

Из всего приведенного выше напрашивается только один вывод: можно сколько угодно долго носить в себе „осадок“, оставшийся в памяти от модели двигателя „УМЗ-421“, а можно, доверившись исследованиям всемирно известных инжиниринговых компаний и статистическим показателям, просто сесть на новый автомобиль Газель или „Соболь“, оснащенный полностью обновленным надежным инжекторным двигателем „УМЗ-4216“ и убедиться, что качество силового агрегата, подкрепленное приемлемой ценой автомобиля, быстро поможет очистить память от негативных воспоминаний об ушедших в историю проблемных моделей двигателей.

Технические характеристики 4216 двигателя УМЗ

Ульяновский завод выпустил УМЗ 4216, адаптированный под «ГАЗели», «Соболи» и их модификации, в 1998 году. Агрегат построен на базе печально известного карбюраторного 4215 двигателя. Карбюраторная модель славилась тяговитостью, но часто перегревалась, протекала, системы питания и зажигания давали сбои. Давайте узнаем, насколько достойнее своего предка стал УМЗ 4216, какие ассоциации вызывает у водителей и автомехаников.

Технические характеристики двигателя УМЗ 4216

Конструктивно УМЗ 4216 представляет собой рядный 4-цилиндровый 8-клапанный агрегат объёмом 2,9 л. В отличие от карбюраторного предшественника 4216 ДВС получил инжектор — электронно-управляемый впрыск топлива и зажигание, что позволило повысить мощность и ресурс мотора.

Первая модель УМЗ 4216 отвечала экологическим требованиям Евро-2. В 2007 году инженеры доработали двигатель, повысив технические характеристики и надёжность, снизив расход топлива и шумность. Обновлённая модель стала соответствовать стандарту Евро-3.

Инжиниринговые компании «IntegralPowertrain» и «Ricardo» проанализировали конструкцию, выдав заключение о возможности доведения УМЗ 4216 до показателей Евро-4. Ульяновские инженеры выпустили мотор, отвечающий последним требованиям в 2012 году. Удалось повысить мощностные и моментные характеристики, улучшить работу на холостых. Степень сжатия выросла с 8,8 до 9,2.

В среднем расход топлива двигателей УМЗ 4216 в городе составляет 16 — 20 л /100 км. В жару и в пробках показатель может вырасти и до 30 л. Водители научились бороться с высоким расходом, дорабатывая агрегат самостоятельно.

Для УМЗ 4216 в качестве горючего подходит бензин неэтилированный марок АИ-92 и АИ-95. Чтобы снизить расход, водители переводят свои автомобили на газовое оборудование. Если переоборудовать машину на рекомендованной заводом сервисной станции, гарантия на двигатель сохраняется.

Для долговременной и бесперебойной работы мотора, нужно менять смазку и фильтр через 10 000 км. Или раньше, в зависимости от состояния и уровня масла. Количество масла в двигателе УМЗ 4216 — 5,8 л. Для заливки подходят полусинтетические смазки Shell, Lukoil, Роснефть с вязкостью:

— 5W-30, 10W-30 для областей с холодным климатом;

— 10W-40, 15W-40 всесезонное;

— 20W-40 для жаркого климата.

Технические характеристики двигателя УМЗ 4216

Значение

Диаметр цилиндра/ход поршня, мм 100/92 Отношение объёма цилиндра к объёму камеры сгорания 8,8 — 9,2 Объём двигателя, см3 2890 Мощность на коленвале, л.с. при 4000 об/мин 100/107 Крутящий момент, Нм при 2200 — 2500 об/мин 235 Частота вращения в режиме холостого хода, об/мин 750 — 850 Вес сухого мотора, кг 172 — 182 Ресурс двигателя УМЗ 4216, км 250 000

Устройство двигателя УМЗ 4216

Устройство двигателя УМЗ 4216 схоже для всех версий, несмотря на различия в системах. За основу конструкции взят алюминиевый блок цилиндров с отлитыми чугунными гильзами диаметром 100 мм. Головка блока также алюминиевая. Между блоками установлена асбестовая прокладка 1,5 мм с металлическим армированием.

Кривошипно-шатунный механизм состоит из чугунного пятиопорного коленвала, стальных шатунов и алюминиевых поршней. Вкладыши коренных подшипников не защищены грязеуловителями, как шатунные, поэтому изнашиваются первыми. На юбки поршней в зоне контакта с гильзой нанесён микрорельеф для удерживания смазки. Компрессионные кольца поршней имеют разные покрытия: на верхнее, бочкообразное, нанесён пористый хром, на второе, коническое, — фосфатное соединение. Маслосъёмное кольцо чугунное с радиальным расширителем в виде браслетной пружины.

Для адаптации к жестким экологическим требованиям Евро-4, инженеры установили в УМЗ 4216 электронную дроссельную заслонку, новые форсунки, изменили конструкцию впускного и выпускного коллекторов и т.д. Поменялась и электронная схема двигателя. Рассмотрим подробно отдельные системы.

Питающая группа

Питание включает в себя устройства подачи:

• воздуха: ресивер, впускной коллектор и дроссельная заслонка;
• топлива: форсунки, установленные на топливной рампе.

Для управления питанием используется электронный блок, который получает необходимую информацию с датчиков:

• давления;
• коленвала;
• распредвала;
• температуры охлаждающей жидкости и всасываемого воздуха;
• кислорода — лямбд-зонда.

ЭБУ рассчитывает длительность и фазы впрыска на основе данных в разных режимах работы двигателя: по частоте вращения коленвала, разряжения в ресивере и т.д. Для корректировки топливоподачи используются показания датчиков температуры и давления. Датчик массового расхода воздуха в двигателе отсутствует — одним дорогим компонентом меньше.

Фазированный впрыск в конкретный цилиндр реализуется с помощью датчика распредвала — датчика фазы. Сигнал от электронного блока поступает в цепь катушек зажигания с необходимым опережением, которое корректируется по частоте вращения вала, нагрузке, положению дросселя, по сигналу с датчика детонации.

В УМЗ 4216 Евро-4 регулятор холостого хода отсутствует, поскольку используется электронное регулирование. Форсунки и дроссель отечественного производства заменили на компоненты Delphi, что помогло добиться качественного распыления топлива и точную дозировку смеси.

Механизм распределяющий газы

Распределительный вал в УМЗ 4216 выполнен из чугуна с пятью опорными шейками и шестернёй привода маслонасоса. Вал расположен под блоком цилиндров и приводится от коленвала двумя косозубыми шестернями, что увеличивает надёжность привода в сравнении с цепью или ремнём. Усилие от распредвала передаётся через штанги и толкатели на коромысла, которые управляют клапанами.

В УМЗ 4216 известна проблема некорректной работы датчика фаз. Для уменьшения осевых перемещений вала, инженеры установили полиамидный упорный фланец взамен стального, что исправило неполадку.

Клапана двигателя выполнены из стали: впускные — из хромистой, выпускные — из жаростойкой. На клапанах установлены внешняя и внутренняя пружины с разным направлением витков. Во время обслуживания мотора необходимо регулировать тепловой зазор, чистить клапана от нагара и притирки.

Зазор выставляется на холодном двигателе УМЗ 4216, согласно порядку работы цилиндров в инжекторе: 1-2-4-3. Для выпускных клапанов 1 и 4 цилиндров зазор должен равняться 0,3 — 0,35 мм, на остальных — 0,35 — 0,4 мм.

Штанги с гидравлическими компенсаторами

С 2010 года УМЗ устанавливает в 4216 двигатель дюралюминиевые штанги с гидрокомпенсаторами для автоматического регулирования зазоров. Кроме снижения трудоёмкости по обслуживанию, использование гидрокомпенсаторов уменьшает расход топлива, повышает ресурс агрегата и обеспечивает тихую работу мотора.

Вентиляция поддона

Система вентиляции отработанных газов работает за счёт разряжения во впускной системе ДВС, задействуя большую или малую ветвь вентиляции. Регулятор разряжения в виде мембраны с пружиной отвечает за отделение масляных капель газов и предотвращение попадания грязи в картер.

Исправность работы регулятора проверяют с помощью водяного пьезометра, измеряя разрежение в картере. В норме уровень не должен превышать 50 мм водяного столба, иначе регулятор необходимо промыть и прочистить.

Группа смазки

Масло в мотор УМЗ 4216 подаётся под давлением и разбрызгиванием. Смазка засасывается через маслоприёмник и после фильтрации поступает в магистраль. Масляный фильтр установлен на блоке цилиндров. При его засорении редукционный клапан перенаправляет смазку, минуя фильтр.

При замене масляного фильтра нужно смазать резиновый уплотнитель маслом и закрутить фильтр руками. После заправки двигателя маслом, его нужно завести на 30 с и выключить. Если следов протечки нет, то проверяют уровень масла через 3 минуты после остановки движка.

Группа охлаждения

Система охлаждения в УМЗ 4216 имеет следующее устройство:

• водяной насос приводится ремнём от генератора и коленвала, а затем подаёт жидкость в блок цилиндров;
• термостат распределяет охлаждающую жидкость по двигателю;
• вентилятор приводится ремнём от натяжного ролика и коленвала. Отключение происходит автоматически от электромагнитной муфты.

Электромагнитная муфта — слабый элемент в УМЗ 4216. Заклинивание муфты приводит к плавлению проводов и короткому замыканию, тем более, что жгуты проводов проложены не продуманно. Для решения проблемы инженеры поменяли поставщика муфт и усилили кронштейны крепления. В дальнейших планах завода — установка муфты новой конструкции.

Водители решают проблему с электромуфтой самостоятельно, устанавливая вместо неё вентилятор с электродвигателем.

На какие машины ставился силовой агрегат УМЗ 4216

Мотор 4216 изначально разрабатывался под коммерческий транспорт Горьковского завода: «ГАЗель» и «Соболь», массой до 3,5 т:

• пассажирские микроавтобусы;
• фургоны;
• грузовики с бортовой платформой.

На «ГАЗель-Бизнес» двигатель УМЗ 4216 начали устанавливать с 2013 года.

Ульяновский мотор можно встретить и на б/ушных УАЗах. Желая поменять карбюраторный движок на инжектор, водители выбирают в качестве альтернативы УМЗ 4216 из-за его простой конструкции и дешевизны.

Недостатки поломки и проблемы двигателя УМЗ 4216

Основные проблемы 4216 двигателя связаны с конструктивными недоработками и неполадками в системе управления:

• большой расход топлива возникает при загрязнении воздушного фильтра и форсунок. При наличие регулятора холостого хода, проверяют его работу, меняют патрубки. Проводят диагностику ЭБУ;
• стуки в двигателе появляются из-за повышенного зазора между коромыслом и клапаном. Также шум указывает на износ шатунного подшипника, задиры на юбке поршня, износ головки шатуна и толкателя;
• при расходе масла свыше 150 г на 100 км ставят новый фильтр, меняют масло, маслоотражательные колпачки, сальники и уплотнители. Смазка может просачиваться через прокладки крышек толкателей;
• повреждение патрубка радиатора приводит к перегреву двигателя, деформации алюминиевой ГБЦ и прогоранию прокладки;
• в редукционных стартерах часто отказывают пластиковые шестерни, которые сложно найти;
• неисправность блока управления или датчиков приводит к отказу электробензонасоса, неполному открытию дроссельной заслонки, перебоям в работе цилиндров и детонации на полной мощности;
• штатная проводка низкого качества часто плавится в зоне расположения лямб-зонда. Вибрации двигателя приводят к перетиранию провода и короткому замыканию.

В двигателях УМЗ 4216 2008 г. выпуска стоял генератор на 70 А и АКБ на 55 Ач, что оказалось недостаточным для «ГАЗелей». Зимой не всегда удавалось завести машину, поскольку у батареи хватало сил лишь на несколько оборотов вала. В последующие модели установили генераторы на 90 А и аккумуляторы на 66 Ач.

До капремонта, по заявлению завода, 4216 двигатель ходит 250 — 300 тысяч километров. Чтобы мотор отслужил положенный срок, необходимо соблюдать регламент обслуживания и правила эксплуатации.

Отзывы на двигатель

Водители отмечают главное преимущество двигателя УМЗ 4216 Евро-4 в способности держать высокий крутящий момент на низких оборотах. Это придаёт мотору тяговые характеристики, которые необходимы для грузовиков и микроавтобусов: хорошую приемистость, преодоление подъёмов, грузоподъёмность.

Из недостатков двигателя указывают небольшую скорость — 85 — 90 км/ч, большой расход топлива, возможные утечки масла и некачественную проводку.

Компании по перевозке грузов выбирают транспорт с моторами УМЗ 4216 из-за низкой цены и хорошей репутации завода. Ульяновцы умеют делать агрегаты для армейских вездеходов, а значит хорошо представляют, какие конструктивные требования предъявляет коммерческий транспорт. Так, например, привод ГРМ шестернями наиболее надёжное решение, чем ремень с натяжителями и успокоителями.

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.

Заключение

Ульяновский двигатель 4216 часто сравнивают с ЗМЗ 405 и 409. Заволжский агрегат выигрывает по части мощности, надёжности и качеству сборки. Но, если рассматривать с экономической точки зрения, простую конструкцию УМЗ ремонтируют даже в гаражных условиях, запчасти обходятся дешевле. УМЗ 4216 лучше тянет на низах, не прихотлив. Однако, чтобы мотор работал без проблем, и дожил до капремонта, необходимо проводить техобслуживание, заливать качественные смазки и топливо.