Устройство и обслуживание двигателя УМЗ-4216 на ГАЗели Бизнес (видео)

В первом абзаце хочется написать, что краткий перечень данных о УМЗ 4216 позволяет определиться с его возможностями эксплуатации. Информация выложена в максимально понятном стиле.

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:

• 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 отописанных в настоящем издании.

7.1 Периодичность технического обслуживания

В таблице 1 перечислены виды и периодичность ТО для двигателей 4216

Виды технического обслуживания

(км пробега автомобиля)

1. Ежедневное техническое обслуживание (ЕО)

2. Техническое обслуживание после обкатки

После пробега первых 2000 км

3. Первое техническое обслуживание (ТО-1)

4. Второе техническое обслуживание (ТО-2)

Технические характеристики двигателя УМЗ 4216

Мотор 4216 – четырехтактный, с рядным расположением четырех цилиндров, 8-клапанный. ДВС предназначается для работы на бензине Аи-92, допускается использование более качественного топлива, например, бензина Аи-95. Технические характеристики двигателя модификации УМЗ-42164 (евро-4) следующие:

• объем – 2890 см³;
• диаметр стандартных поршней – 100 мм;
• степень сжатия (компрессия в цилиндрах) – 9,2;
• ход поршня – 92 мм;
• мощность – 107 л. с.;
• система охлаждения ДВС – жидкостная (заливается тосол или антифриз).

Блок и ГБЦ отлиты из алюминиевого сплава. Двигатель первой комплектности весит 177 кг, в комплектацию мотора входит сам силовой агрегат, также на нем установлено навесное оборудование:

• стартер;
• генератор;
• впускной коллектор (ресивер);
• модуль зажигания с проводами и наконечниками;
• приводные ремни;
• водяной насос;
• шкив коленчатого вала;
• корзина и диск сцепления;
• датчики ЭСУД.

По заводским нормам расход топлива «Газели» с Ульяновским ДВС составляет 10 л/100 км на трассе за городом, в смешанном режиме он равен 11 л/100 км. На практике обычно бензина потребляется больше, многое зависит:

• от загруженности автомобиля;
• скоростного режима;
• периода эксплуатации (зимой на разогрев топлива расходуется больше).

Двигатель модификации УМЗ 42164-80 оснащается гидрокомпенсаторами, этим мотором комплектуются коммерческие авто «Соболь Бизнес» и «Газель Бизнес». От стандартного мотора 4216 модель 42164-80 отличается немногим – на этом двигателе установлены другие, специальные штаги, в верхней части которых крепятся сами компенсаторы.

Коленчатый вал 4216 состоит из четырех шатунных и пяти коренных шатунных шеек, имеет диаметры:

• коренных шеек – 64 мм;
• шатунных шеек – 58 мм.

На всех шейках установлены по два сталебаббитовых вкладыша, заводской допуск размеров коленвала – 0, 013 мм. Во время ремонта ульяновского движка микрометром замеряются коренные и шатунные шейки – при износе их более 0,05 мм вал подлежит обязательной шлифовке. Диаметр поршневых пальцев – 25 мм, пальцы устанавливаются в бронзовых втулках шатунов. Со временем могут изнашиваться как сами пальцы, так и втулки, в случае появления люфтов в соединении детали подлежат замене.

Коленвал в блоке цилиндров крепится на опорах крышками, которые затягиваются болтами с определенным усилием. Каждая крышка имеет свое место – их нельзя путать местами, тем более, подбирать с другого БЦ. Также крышки необходимо ставить замок к замку – если их установить неправильно, коленвал может не прокрутиться (его зажмет), а если даже вал и прокрутится, двигатель быстро выйдет из строя.

Устройство двигателя УМЗ 4216

Прототипом движка Ульяновского моторного завода является мотор ЗМЗ-21 – он имеет принципиально такую же конструкцию:

• алюминиевый блок цилиндров;
• верхнее расположение клапанов;
• шестеренчатый привод газораспределительного механизма;
• алюминиевые штанги;
• нижнее расположение распредвала;
• два клапана на цилиндр.

Похожую конфигурацию имеет даже масляный картер – он тоже стальной, штампованный, с выемками спереди и сзади.

Так же как и на ЗМЗ-21, на ульяновском движке поршни с шатунами соединяются с помощью «плавающих» поршневых пальцев – посадка поршней производится на «холодную», в верхних втулках шатунов запрессовываются медные (бронзовые) втулки.

На всех двигателях УМЗ с диаметром цилиндров 92 мм в блок цилиндров (БЦ) устанавливаются «мокрые», съемные гильзы. В блок с диаметром поршней 100 мм (модели УМЗ 4215, 4213 и 4216) гильзы запрессовываются на специальном оборудовании, и при ремонте выпрессовать их не получится, поэтому при значительном износе цилиндров требуется замена БЦ.

Двигатель 4216 состоит из следующих деталей:

Газораспределительный механизм (распредвал) приводится в действие от коленчатого вала через пару шестерен. Кулачки распредвала через толкатели и штанги поднимают и опускают коромысла, которые в свою очередь нажимают на впускные и выпускные клапана. За счет клапанов происходит наполнение цилиндров топливовоздушной смесью, происходит рабочий цикл двигателя.

На автомобиле «Газель Бизнес» двигатель УМЗ 4216 оснащается электронной системой управления, в которую входит:

• блок управления МИКАС;
• модуль зажигания;
• высоковольтные провода с наконечниками;
• датчики – дроссельной заслонки, к/вала и р/вала, абсолютного давления, детонации;
• электропроводка;
• регулятор холостого хода;
• топливные форсунки.

О Книге

• Название: ГАЗель Бизнес Устройство, обслуживание, диагностика, ремонт
• Бензиновые двигатели: УМЗ-4216 «EVOTECH A 275» 2.9 л (2890 см³) 106.8 л.с./78.5 кВт
• Выпуск с 2010 года
• Серия: «Своими силами»
• Год издания: 2011
• Автор: Коллектив авторов
• Издательство: «Ассоциация независимых издателей»
• Формат: PDF
• Страниц в книге: 306
• Размер: 28.47 МБ
• Язык: Русский
• Количество электросхем: 9

Различные модификации

Следует подметить, что выпускаемый для Газель-Бизнес двигатель УМЗ 4216 является одной из модификаций серии двигателей УМЗ 421. Выпускается она с 1993 года и насчитывает модели: 4213, 4215, 4218.

Что же про сам двигатель УМЗ 4216, то можно сказать и для него есть отдельные модификации, среди них:

1. 4216.10 – мощность 123 лошадиных сил. Соответствует стандарту Евро-3. Сделан под 92 бензин.
2. 42161.10 – более слабый вариант мощностью 99 лошадиных сил.
3. УМЗ 42164.10 – мощность составляет 125 лошадиных сил, а сам мотор соответствует требованиям Евро-4. УМЗ 42164 является самым мощным и одновременно экологическим среди всех приведённых моторов.
4. 421647.10 – газобензиновый мотор мощностью 100 лошадиных сил.
5. 42167.10 – газобензиновый мотор с мощностью 123 лошадиных сил.

Сам УМЗ 4216 Евро 4, что позволяет говорить о его качестве.

Неисправности и их устранение

Неисправность	Причина
Появление масла на деталях	Проблемы с задним сальником коленвала (возникает при количестве оборотов выше 2500, газель с двигателем УМЗ 4216 не рассчитана на большее количество оборотов). Замена сальниковой набивки полностью решает.
Дергания или вибрации на холостом ходу	Неравномерное попадание смеси в цилиндры из-за недостатков конструкции. В таком случае машина имеет увеличенный расход топлива.
Стук в моторе	Неотрегулированные клапаны. Профилактику зазоров клапанов следует делать каждые 15 000 километров пути. Регулировка клапанов УМЗ 4216 является не единственным выходом. Частично проблема может быть решена установкой гидрокомпенсатора. Если клапан в норме, проверьте распредвал или шатунные вкладыши.
Вибрация	Подушки или дисбаланс КШМ, карбюратора или системы зажигания.
Греется двигатель	Термостат, помпа или воздушная пробка (расположена в системе охлаждения). Потенциально может прогореть прокладка. Чтобы избежать такого следует подтягивать гайки и настраивать шайбы.

Замена двигателей УМЗ 4216

В случае приобретения «Газели» с неудачным двигателем автовладельцы стремятся избавиться от силового агрегата, заменив его на ДВС другой модели. На замену можно рассматривать много разных вариантов, но чаще всего хозяева коммерческих авто ставят моторы ЗМЗ-405, выбирается именно этот движок по ряду причин:

• заволжский мотор не капризен – хорошо «переваривает» российское топливо, нечасто ломается;
• относительно импортных силовых агрегатов (Cummins, Toyota, Nissan) ЗМЗ-405 стоит недорого;
• при установке ЗМЗ требуется минимум переделок.

На машинах «Газель Бизнес» последнее время штатно устанавливается турбодизель «Камминз», но обладатели машин с УМЗ-4216 этот мотор в качестве замены практически никогда не рассматривают:

• Cummins стоит недешево;
• американский двигатель очень чувствителен к качеству топлива, и если машину заправлять плохой соляркой, «Камминз» может быстро выйдет из строя.

Преимущество ЗМЗ-405 (или 406) еще заключается в том, что на вторичном рынке продается немало подержанных моторов в нормальном, рабочем состоянии, и цена их ниже нового ДВС в несколько раз. Правда, при покупке агрегата б/у нет серьезных гарантий – приходится верить продавцу на слово. Но даже если 405-й и требует небольшого ремонта (замены цепей или поршневых колец), все равно его покупка вместе с ремонтом обходится значительно дешевле, чем приобретение дорогостоящего импортного движка. Еще минус импортного ДВС в том, что если он серийно на «Газель» он не устанавливался, его придется приобретать вместе с коробкой передач или озадачиваться подгонкой по креплению «Газелевской» КПП к новому мотору.

• Кузова автомобилей БМВЧтобы не запутаться в этом многообразии, в конце шестидесятых годов прошлого столетия кузова BMW стали нумероваться, и первая машина, которой присвоили номер, был 4-дверный седан E3,
• Бензиновые и дизельные двигатели Renault DusterНесмотря на то, что кроссовер Рено Дастер является бюджетным вариантом, по надежности он не уступает автомобилям более высокой ценовой категории. Также надежностью отличаются и силовые
• Технические характеристики и комплектации Renault Logan: отзывы автовладельцевВ этой статье мы рассмотрим особенности конструкции модели, комплектации, технические характеристики, также узнаем, сколько может стоить новый Логан в автосалонах, познакомимся с отзывами

Тюнинг

Учитывая автомобили, для которых производятся двигатели УМЗ-4216, можно сказать, что атмосферному тюнингу здесь не место.

Поэтому идеальный вариант – спокойное городское турбо. Необходимо доработать головку блока цилиндров, камеры сгорания, каналы и отрегулировать клапаны УМЗ 4216.

Купите маленький Garrett 17 с интеркулером, сварите коллектор под него. Затем обзаведитесь форсунками Subaru 440cc, сделайте на 63-й трубе прямоточный выхлоп – и результатом будет двигатель УМЗ 4216 с невысокой мощностью, но приличным крутящим моментом.

Менять валы и поршневую группу нет необходимости. Робота с модификацией ничего не меняет: УМЗ 42164 этот подход подойдёт так хорошо, как и любому другому.

Мотор 4216 газель устройство

Рис.7. Уплотнение заднего конца коленчатого вала с элементами уплотнения картера

1 – сальник коленчатого вала задний; 2 – хвостовик коленчатого вала; 3 – маховик; 4 – прокладка; 5 – картер сцепления, нижняя часть; 6 – уплотнитель масляного картера; 7 – картер масляный; 8 – крышка манжеты коленчатого вала; 9 – держатель манжеты сальника; 10 – уплотнитель картера сцепления; 11 – держатель уплотнителя картера сцепления.

Б – места для нанесения жидкой прокладки при сборке узла.

Вкладыши коренных и шатунных подшипников коленчатого вала изготовлены из стальной ленты, залитой антифрикционным сплавом на основе алюминия.

Маховик чугунный, со стальным зубчатым венцом для пуска двигателя стартером, крепиться к торцу коленчатого вала семью самостопорящимися болтами. Коленчатый вал отбалансирован в сборе с маховиком и сцеплением.

Шатуны стальные, кованые, двутаврового сечения. В верхние головки шатунов запрессованы тонкостенные втулки из оловянистой бронзы. Для смазки поршневого пальца в верхней головке шатуна имеется отверстие, совпадающее с отверстием во втулке.

Стопорение гаек шатунных болтов и шпилек крепления крышек коренных подшипников выполнено анаэробным герметиком УГ-6, УГ-9 или «Стопор-9». В случае разборки указанных соединений необходимо тщательно удалить нанесенный герметик. При сборке на резьбовые части болта следует нанести 2–3 капли свежего герметика и произвести затяжку соединения.

Поршневые пальцы плавающего типа, пустотелые, стальные.

Поршни выполнены из алюминиевого сплава. В верхней части поршня имеется три канавки для поршневых колец. Юбка поршня в горизонтальном сечении имеет овальную форму. Большая ось овала перпендикулярна оси бобышек под поршневой палец. В вертикальном сечении юбка имеет так называемый «бочкообразный» профиль.

Поршневые кольца устанавливаются по три на каждом поршне: два компрессионных одно маслосъемное. Кольца изготовлены из специального чугуна.

Наружная поверхность верхнего компрессионного кольца имеет бочкообразный профиль и хромовое покрытие.

Рис. 8. Привод впускного клапана:

1 – седло клапана; 2 – клапан; 3 – маслоотражательный колпачок; 4 и 5 – пружины; 6 – тарелка пружин; 7 — сухарь; 8 – коромысло; 9 – регулировочный винт; 10 – контргайка регулировочного винта; 11 – штанга; 12 – опорная шайба пружин

Второе компрессионное кольцо имеет фосфатное покрытие темного цвета. На верхнем торце кольца имеется метка «ТОР». Рабочая поверхность кольца коническая с большим диаметром у нижнего торца кольца. Угол наклона образующей конуса 1 ° –1 ° 50’.

Маслосъемное кольцо с двумя хромированными выступами на рабочей поверхности. Кольцо имеет радиальный расширитель в виде браслетной пружины.

При установке колец на поршень стыки колец должны быть разведены по отношению друг к другу на 120 ° .

6.3 Газораспределительный механизм

Впускные и выпускные клапаны расположены в головке блока цилиндров вертикально в ряд. Привод клапанов осуществляется от распределительного вала через толкатели, штанги толкателей и коромысла (рис. 8).

Распределительный вал – чугунный с отбелом до высокой твердости кулачков; имеет пять опорных шеек и шестерню привода масляного насоса.

Рис.9. Упорный фланец распределительного вала:

1 – шестерня распределительного вала; 2 – фланец упорный распределительного вала; 3 – кольцо распорное распределительного вала; 4 – вал распределительный

Привод распределительного вала осуществляется от коленчатого вала парой косозубых шестерен. Обе шестерни имеют по два резьбовых отверстия для съемника.

Осевое перемещение распределительного вала ограничивается стальным упорным фланцем 2 (рис. 9). Рабочий зазор 0,1- 0,2 мм между ступицей шестерни и упорным фланцем обеспечивается тем, что распорное кольцо 3, зажатое межу шестерней и шейкой распределительного вала, толще упорного фланца.

Правильность фаз газораспределения обеспечивается установкой шестерен по меткам (рис. 10). Метка «О» на шестерне коленчатого вала должна быть против риски у впадин зуба на шестерне распределительного вала. На торце шестерни распределительного вала установлен отметчик, генерирующий при прохождении мимо торца датчика фазы (датчик установлен на крышке распредшестерен) электрический импульс для управления фазированной подачей топлива.

Толкатели – стальные с наплавкой рабочего торца специальным чугуном, имеющим высокую твердость.

Рис.10. Установочные метки на шестернях распределительного и коленчатого валов

а – метки; 1 — отметчик

Штанги толкателей из дюралюминиевого прутка с напрессованными на оба конца стальными наконечниками.

Коромысла клапанов – стальные, взаимозаменяемые, с запрессованной втулкой из оловянистой бронзы.

Клапаны . Впускные клапаны изготовлены из хромистой стали, выпускные – из жаростойкой стали. Рабочая фаска выпускных клапанов имеет наплавку из специального жаропрочного сплава.

6.3.1 Обслуживание газораспределительного механизма

Обслуживание механизма заключается в периодической проверке зазора между коромыслами и клапанами, в очистке клапанов от нагара и их притирке. Регулировку зазоров выполнять на холодном двигателе при ТО-2 и при появлении признаков нарушения зазоров.

Регулировку зазоров производить в следующем порядке:

— отсоединить низковольтные и высоковольтные провода от катушек зажигания;

— отсоединить от ресивера шланг основной ветви системы вентиляции картера;

— снять крышку коромысел вместе с катушками зажигания;

— установить поршень первого цилиндра в ВМТ такта сжатия, для чего повернуть специальным ключом на 36 мм коленчатый вал двигателя до положения, при котором метка на шкиве-демпфере коленчатого вала совместиться со штифтом на крышке распределительных шестерен (рис. 11). При этом коромысла впускного и выпускного клапанов первого цилиндра будут свободно покачиваться (клапаны закрыты);

— проверить с помощью щупа зазоры между коромыслами и клапанами первого цилиндра. При необходимости с помощью регулировочного винта 9 (рис. 8) установить зазор по щупу, после чего, поддерживая отверткой регулировочный винт, затянуть контргайку 10 и проверить правильность зазора. Проворачивая коленчатый вал на пол-оборота, отрегулировать зазоры остальных цилиндров согласно порядку их работы 1–2–4–3. Зазор между коромыслом и клапаном на холодном двигателе (15–20 ° С) для выпускных клапанов первого и четвертого цилиндров должен быть 0,30–0,35 мм, для остальных клапанов – 0,35–0,40 мм.