Стук двигателя ГАЗель Бизнес ЗМЗ 4026 (4216).
Усем привет, кому скучно!))).
Хочу описать недавно произошедший случай у нас в сервисе, с легким коммерческим автомобилем нашего корпоративного клиента, случившийся совершенно неожиданно и по началу удивившего нас всех)).
Так вот о чем речь: не сильно старый, но сильно потрепанный автомобиль, который используется как разгонно — рабочий транспорт, под разными водителями. Что собственно подразумевает и соответствующее отношение к автомобилю.
Компания — собственник указанного автомобиля занимается эксплуатационным обслуживанием электросетей и освещением улиц нашего родного города Москвы. И если вы замечали на улицах стоящие возле опор электропередач или мачт освещения автомобили с разложенными лестницами — подъемниками с человеком наверху, меняющем лампочки — то это как раз мог быть тот автомобиль, о котором и идет речь. Соответственно, пока электрик наверху неторопливо делает свое дело, что делает водитель? Ну естессно, спит))). А если на улице не лето, то двигатель тихо урчит на холостых оборотах, передавая свое тепло салонному отопителю. И так практически каждый день, совершая короткие перебежки от опоры к опоре, мотор не испытывает никаких серьезных нагрузок, нарабатывая «спокойные» моточасы стоя на месте.
Ну а теперь, собственно, к самой сути проблемы.
После очередного «тарана» каким-то подслеповатым лихачем, не заметившим ни стоящий в левом ряду на МКАДе транспорт ни предупреждающие о помехе инфощиты, ГАЗель доползает до сервиса и встает на ремонт в кузовной цех. Повреждения не на столько серьезны, что бы как то повлиять на работу двигателя, но, совмещая кузовную неприятность и возможность одновременно провести сервисное обслуживание, параллельно выполняются операции по профилактике и Т.О.
После замены масла, фильтров, замены свечей и контрольного подключения компьютера для проверки наличия в памяти ошибок и параметров двигателя автомобиль собрали и подготовили к выдаче. Мотор работал шумновато, но для 402-й серии вполне приемлемо.
Приехавший забирать машину водитель подписал документы, забрал ключи и ушел прогревать мотор. Для проверки инергично газанув несколько раз вылез из кабины и замер в позе гончей, почуявшей дичь и вытянув уши))).
На самом деле, было от чего напрячься. Звуки из-под капота от работающего двигателя явно говорили о том, что внутри не все в порядке. Глухой гулкий стук совпадал с частотой вращения коленвала, но исходил не от «низа» мотора, и не от верхней его части.
Для проверки открыли пластиковую верхнюю (клапанную) крышку, проверили состояние и установку тяг привода клапанов, оснащенных гидрокомпенсаторами; проверили работу каждого компенсатора и коромысла клапана.
Вывернув свечи, внимательно осмотрели, насколько позволяла миниатюрная видеокамера, введенная через свечное отверстие внутрь цилиндра, состояние донышков поршней на наличие набоев и посторонних предметов, попавших внутрь — явных следов набоев и посторонних предметов обнаружено небыло. Отметили только большое количество нагара на стенках камеры сгорания и поршнях.
По характеру звука и примерному расположению его источника, определили, что все происходит в районе 1-го (и возможно, 2-го) цилиндра. Вспоминая конструкцию моторов 402-го семейства, конструктивным решением привода клапанного механизма которых является нижнее расположение распредвала, приводимого во вращение от коленчатого вала через текстолитовую шестерню, приходим к выводу, что текстолитовое «тело» шестерни начало «гулять» на стальной ступице (т.е. на сердечнике-основании), что на всех старых версиях двигателей 402-го ряда приводило к появлению звуков, которые часто путали со стуком коленчатого вала. В принципе, звук похожий.
Принято решение снять переднюю крышку двигателя, закрывающую приводные шестерни и поддон (конструктивно поддон прикручивается через шпильки, ввернутые в переднюю крышку, и для того, что бы переднюю крышку снять, нужно либо снять поддон (по «правильному») или вывернуть 4 шпильки из крышки); а так же для правильной центровки сальника коленвала и избежания течи из под прокладки поддона (а она остается торчать, как «язык», при снятии крышки без поддона), после установки крышки на место, заодно проверить состояние вкладышей коленчатого вала.
Сняли поддон, сняли переднюю крышку. Шестерня визуально не имела следов «расслоения» между текстолитом и стальным основанием; при попытке «покачать» вперед/назад люфта и ненужных перемещений не обнаружено. Да и вкладыши оказались идеально-неизношенными. Загадка, однако)).
Явных следов довольно неприятного и достаточно сильного стука обнаружено небыло. Принято решение снять двигатель с автомобиля и полностью разобрать.
Двигатель сняли, аккуратно слили новое масло в чистую емкость, установили на специальный стенд.
Разобрав полностью на составляющие, начинаем внимательный осмотр и изучение всех деталей двигателя.
Итого, что мы имеем:
Осмотр и проверка шестерни привода распредвала дало отрицательный результат — причина стука не в ней.
Распредвал не имеет следов сильного износа, шейки и кулачки не повреждены.
Посадочное место распредвала в блоке не имеет привычных для предыдущих версий этого двигателя втулок с оловянно-свинцовым рабочим слоем — в этой модели посадка распредвала проточена в материале блока цилиндров при его изготовлении; явных следов износа нет, заметна только небольшая несоосность отверстий, судя по следам трения на стенках рабочей поверхности — на последней и средней «втулках» пятно контакта заметно только с одной стороны, причем противоположной нагрузке на распредвал. Скорее всего геометрия блока немного нарушена, либо при изготовлении (проточке) посадочного места под распредвал возникла некритичная несоосность, но явно причиной стука это быть не может.
Стаканчики толкателей тоже без претензий, как и штанги толкателей.
Снимаем коллектора с головки блока, отмечаем огромное количество нагара под седлами впускных клапанов, а на 1-м и 4-м цилиндрах сечение канала впускного клапана практически наполовину перекрыто нагаром.
Рассухариваем и снимаем клапана. С учетом того, что держим в руках детали отечественного производства («совкопрома»), небольшая неровность стержней клапанов (проверяемых в патроне токарного станка) навевает мысли на их замену.
Сальники клапанов, т.е. маслосъемные колпачки, в полностью «убитом» и задубевшем состоянии.
Состояние поршней и поршневых колец без нареканий, как и стенок цилиндров.
Масляный насос в норме.
Очень много нагара отмечено и в каналах впуска перед клапанами (под седлами клапанов) и в самих камерах сгорания.
Ну вот и, кажется, определена причина «банкета» — «отлепив» от головки блока цилиндров прилипшую к ней прокладку, обратили внимание на то, что конструктивно донышки поршней в положении ВМТ чуть выступают над поверхностью привалочной плоскости ГБЦ. А напротив них, на самой головке блока, слой нагара настолько толстый, что повторяет по форме край донышка поршня и имеет следы прямого физического контакта с ним. И при внимательном осмотре поршня и головки 1-го цилиндра замечаем, что нагар на головке не только имеет следы контакта с поршнем, а даже отпечаток (рисунок) концентрических колец, оставленных резцом станка на поверхности металла поршня при его изготовлении.
Вот похоже и причина.
Пока двигатель работал спокойно, без нагрузок и практически постоянно на режимах холостого хода, насасывая через мертвые колпачки масло, оседаемое в виде нагара на впускном клапане и под седлом, а так же в камере сгорания, ничего сильно страшного не происходило. А вот когда водитель, принимая машину из ремонта, несколько раз инергично «газанул», кусок нагара из-под седла клапана оторвался и, увлекаемый потоком входящего в цилиндр воздуха, проскочив в зазор открытого клапана, попал в цилиндр. И попал не очень удачно, прямо под край поршня; а далее, будучи «прибит» поршнем к плоскости головки блока, там и остался. И звук, которого при нахождении автомобиля в сервисе при производстве работ небыло, «вдруг» появился. И «глухой» характер звука стал понятен — когда в цилиндр попадает мелкий твердый предмет (например, гайка от карбюратора), пятно удара (контакта) небольшое по площади и звук удара по этому резкий и хорошо ощутимый. В нашем же случае «размытость» звука, как и общая отмеченная повышенная шумность работы двигателя в целом, обусловлена тем, что площадь физического контакта деталей при ударе через слой прилипшего нагара велика; так же дополнительные посторонние звуки, не сильно выраженные, издавали 2-й, 3-й и 4-й поршни, с практически полностью заполненном нагаром зазором между донышком поршня и головкой блока.
Поршень первого цилиндра.
Поршень второго цилиндра.
Поршень третьего цилиндра.
Поршень четвертого цилиндра.
Теперь все встает на свои места!
Чудес не бывает, есть не до-конца определенные причины простых физических явлений))), но иногда даже у профессионалов не всегда получается с первого раза определить их правильно.
Чистим и собираем двигатель, заменяя изношенные и одноразовые детали, проверяем и готовим автомобиль к выдаче.
Работа по диагностике и поиске «странных» звуков заняла полтора дня, очень помогло знание специфики работы клиента и его автомобилей: холостые обороты практически 24 в сутки! При пробеге на одометре 90 ткм можно только представить сколько реальных моточасов «накрутил» это двигатель. Работа по сборке, установке двигатель на машину еще два дня, быстро это или нет решать вам, а мы можем сказать, что реально перелопаченной информации было горы и наш случай нам не попался в сети, спешим исправить и донести всем «бывает и так».
Регулировка клапанов на газель бизнес умз 4216
Двигатель УМЗ 4216 Ульяновского моторного завода является аналогом карбюраторного двигателя типа УМЗ 421 или ЗМЗ 410. Распределительный вал с нижним расположением, а движение коромысел приводится в действие через штанги, выполненные из алюминиевого сплава. Рабочая скользящая часть коромысла упирается в стержень клапана между которыми производится регулировка теплового зазора. На противоположной стороне коромысла вворачивается регулировочный болт, фиксирующийся гайкой. Регулировочные болты для настройки положения плунжеров гидрокомпенсаторов изготавливаются с отверстием и каналом для подвода масла. Регулировка клапанов УМЗ 4216 осуществляется на холодном двигателе с температурой не ниже 20 градусов и не выше 30.
Регулировка без гидрокомпенсаторов
До 2009 года на автомобиль Газель устанавливался двигатель УМЗ 4216 без гидрокомпенсаторов, по конструкции газораспределительного механизма практически ничем не отличающийся от ранее созданного карбюраторного двигателя УМЗ 100 (народное название «сотка»). 
С началом выпуска автомобилей Газель бизнес, двигатель «сотку» модернизировали, установили инжектор, и сальник «набивку» заменили резиновым стандартным. Кроме этого, с установленным катализатором, автомобиль стал принадлежать классу Евро-3. Регулировка тепловых зазоров клапанов УМЗ 4216 выполняется по инструкции завода изготовителя, аналогично технологии, выполняемой на Газели «сотка».
Периодичность регулировки на ДВС рекомендуется проводить каждые 10000 км пробега. Если автомобиль обслуживается постоянно у одного специалиста, регулирующего зазоры, то по его рекомендации интервал пробега между настройкой может быть увеличен до 20000 км.
О необходимости регулировки зазоров, мотор напоминает водителю отсутствием тяговых характеристик, увеличенным расходом топлива или слишком громким звенящим цоканьем. Опытный специалист может уже по звукам работающего на холостом ходу двигателя определить в каком состоянии находятся тепловые зазоры. Ровно работающий двигатель с отсутствием не громких стуков клапанов является признаком малого по норме зазора («пережатый» клапан) и, наоборот, очень громкий стук свидетельствует о слишком большом зазоре. И в том, и в этом случае необходимо приводить в норму тепловые зазоры, так как если уходит зазор в процессе эксплуатации в плюс или минус, происходит изменение фазы впрыска.
Влияние зазора на фазу впрыска объясняется скоростью нарастания контакта поверхности кулачка распредвала со стержнем клапана. При меньшем зазоре или его отсутствии скорость увеличивается и клапан открывается и закрывается с некоторым опережением. В случае увеличенного зазора, работа клапана происходит с запаздыванием. Поэтому, когда владелец просит отрегулировать зазор под газ желательно доходчиво ему объяснить принцип газораспределения и регулирование производится также, как и устанавливается зазор под бензин.
Порядок регулирования определен конструкцией двигателя и осуществляется в два приема. Если автомобиль приехал на обслуживание, то необходимо перед началом работ снизить температуру двигателя естественным путем. Для этого достаточно открыть капот моторного отсека, а для ускорения процесса охлаждения установить над двигателем автономный вентилятор, работающий от АКБ автомобиля.
Технологическая схема работ следующая:
- Снять клапанную крышку, осмотреть целостность деталей газораспределительного механизма на предмет механических повреждений.
- Вращением коленчатого вала установить метку в виде риски, расположенной на задающем диске, совмещая с указателем в виде заостренного стержня на передней крышке блока цилиндров. При этом, первый цилиндр находится на такте сжатия.
- Проверить щупом 0,3 мм первый клапан. Щуп должен проходить между скользящей поверхностью коромысла и торцом клапана. При уменьшенном зазоре, если щуп не проходит, необходимо отвернуть контрящую гайку и вращая регулировочный болт увеличить зазор, контролируя его изменение щупом. Интервал зазора первого и восьмого клапана допускается устанавливать от 0,3 до 0,35 мм.
- Проверить щупом 0,35 мм второй клапан. Порядок регулирования осуществляется так же, как и в п.3. Интервал зазоров клапанов со второго по седьмой рекомендуется устанавливать от 0,35 до 0,4 мм.
- Далее проверяется и регулируется четвертый и шестой клапан.
- Повернуть коленчатый вал на 360 градусов до совмещения меток, указанных в п.2.
- Проверить и отрегулировать клапаны в следующей последовательности: восьмой, седьмой, пятый и третий в соответствии с зазорами, указанными в пп.2 и 3.
Технология регулирования клапанов не сложная и ее можно осуществить в два оборота своими руками. Установив метку на коленчатом вале необязательно выворачивать свечи и определять такт сжатия. Учитывая, что клапан находится без компенсатора, достаточно покрутить вокруг оси первую или восьмую штангу. При вращении, например, восьмой штанги и не подвижности первой, начинать регулирование необходимо в соответствии с п.7 вышеуказанной технологической схемы.
Правильная регулировка клапанов на двигателе УМЗ 4216 – это залог его успешной работы, в части касающейся тяговой характеристики, ровного холостого хода и снижения расхода топлива.
Автомобили Газель, выпускающиеся с экологической нормой Евро 4 и двигателями УМЗ А 274 EvoTech 2.7 и другими аналогичными моделями Эватек (иногда называют «иватек») работают с гидрокомпенсаторами и редко нуждаются в поправке их положения относительно коромысла. С установленными гидрокомпенсаторами регулируются не зазоры (их нет), а только взаимодействие коромысла с плунжером. Необходимо отметить, что на ЗМЗ двигателях с двумя распредвалами, гидрокомпенсаторы работают на порядок устойчивее и не нуждаются в механическом регулировании их положения.
Регулировка клапанов умз 4216 с гидрокомпенсаторами
Порядок регулировки клапанов с установленными на штангах гидрокомпенсаторами производится по той же схеме, что и без компенсаторов. На нулевом положении коленчатого вала регулировочным болтом настраиваются положения первого, второго, четвертого и шестого плунжеро. Поворотом на 360 градусов (второй оборот) настраиваются восьмой, седьмой, пятый и третий.
Особенность регулирования двигателя 42164, установленного на Газель бизнес класса Евро 4, заключается в отсутствии необходимости использовать контрольно-измерительные щупы. Основными инструментами для выполнения этой процедуры являются гаечные ключи «14» и «11» рожкового исполнения и отвертка с шлицевым наконечником.
Ключом на «14» (редко используется ключ на «15») расслабляем фиксирующую гайку на регулировочном болте и выворачиваем болт до полного расслабления штанги с компенсатором. Затем отверткой заворачиваем болт до соприкосновения с гидрокомпенсатором.
Далее гаечным ключом на «11» продолжаем доворачивать по часовой стрелке регулировочный болт. Несмотря на рекомендацию завода производить «доворот» болта на два полных оборота, практика показывает иную методику, при которых плунжер компенсатора занимает правильную рабочую позицию, а именно:
- на один оборот, в случае настройки выпускного клапана;
- на полтора оборота на впускных клапанах.
Понятие «отрегулировать клапаны» не соответствует фактическим процедурам настройки гидрокомпенсаторов на автомобиле Газель бизнес. После настройки положения гидрокомпенсаторов щупом можно проверить зазоры и убедиться, что толкатель коромысла плотно прилегает к торцевой поверхности стержня закрытого клапана. Минимальный допустимый зазор может составлять от 0,01 до 0,08 мм.
Произвести регулировку гидрокомпенсаторов на ДВС не сложно и своими руками. Инструкция, гаечные ключи, плоскогубцы и отвертка – это все необходимое для выполнения технического обслуживания газораспределительного механизма.
Иногда, после проведенных операций стучат клапана на холодном двигателе. Стук клапанов иногда напоминает звук инжектора (форсунку) или клапана адсорбера. Поэтому необходимо точнее определить источник шума и лучше это сделать стетоскопом.
При выявлении стука клапанов с установленными компенсаторами, необходимо прогреть двигатель до рабочей температуры и затем увеличить обороты до 2000-3000. Если стук не прекратится, то заменить гидрокомпенсаторы.
Регулировка клапанов Газель Некст
На основе двигателя УМЗ 4216 разработан двигатель Эвотек (УМЗ Evotech). Модернизация, в основном, коснулась блока цилиндров, а принцип и конструктивные элементы газораспределительного механизма остались неизменными. Обеспечена автоматическая регулировка тепловых зазоров клапанов с компенсаторами. Двигатель 4216 евотеч, как часто его называют владельцы с установленными гидрокомпенсаторами эксплуатируется на автомобилях Газель Next.
Порядок регулировки ничем не отличается от процедуры обслуживания газораспределительного механизма УМЗ 4216. Исключение только в демонтаже клапанной крышки. Клапанная крышка выполнена из пластика и крепится к головке блока цилиндров десятью болтами (на 4216 крепление крышки осуществляется шестью болтами).
