Двигатель УМЗ 4213, 421, 4215, 4218: характеристики, неисправности и тюнинг
В начале девяностых годов инженеры Ульяновского автомобильного завода занялись разработкой нового мощного шестицилиндрового двигателя, который должен был устанавливаться на весь модельный ряд УАЗа. В итоге было принято решение осуществлять разработку нового силового агрегата на базе мотора 402 серии , который к тому времени находился на конвейере более полувека. В итоге был разработан алюминиевый рядный двигатель УМЗ 421, который изготавливается и по сей день. В этой семейство также входят силовой агрегат УМЗ 4215 и двигатель УМЗ 4218.
Это классический верхнеклапанный двигатель 421 серии, который имеет объем в 2890 литров и мощность в 98 лошадиных сил. Двигатели УМЗ устанавливались на весь модельный ряд Ульяновского автомобильного завода и предлагались покупателям практически на безальтернативной основе.
Силовой агрегат УМЗ 4215 зарекомендовал себя как достаточно простой в обслуживании и ремонте. Однако и недостатков у него было предостаточно, что объяснялось устаревшей конструкцией мотора и посредственным качеством изготовления блока цилиндров.
Технические характеристики
Технические характеристики силового агрегата:
| ПАРАМЕТР | ЗНАЧЕНИЕ |
|---|---|
| Годы выпуска | 1993 — наши дни |
| Вес двигателя, кг | 170 |
| Материал блока цилиндров | алюминий |
| Система питания | карбюратор/инжектор |
| Тип | рядный |
| Рабочий объем | 2890 литра |
| Мощность | 98 лошадиных сил при 4000 оборотах |
| Количество цилиндров | 4 |
| Количество клапанов на цилиндр | 2 |
| Ход поршня, мм | 92 |
| Диаметр цилиндра, мм | 100 |
| Степень сжатия | 8.2 |
| Крутящий момент, Нм/об.мин | 220/2500 |
| Экологические нормы | ЕВРО 4 |
| Топливо | 92 |
| Расход топлива | 11.0 л/100 км в смешанном цикле |
| Масло | 5W-30, 5W-40, 10W-30, 10W-40, 15W-40 и 20W-40 |
| Сколько масла в двигателе | 5.8 |
| При замене лить | 5 литров |
| Замена масла проводится, км | 10 тысяч |
| Ресурс двигателя, тыс. км | |
| — по данным завода | 250 |
| — на практике | 250+ |
Двигатели УМЗ устанавливаются на ГАЗ Газель , Соболь, УАЗ Буханка, Барс, Симбир, Хантер и УАЗ 31519.
Описание
Силовой агрегат серии УМЗ 421 и его многочисленные разновидности использовали алюминиевый блок цилиндров, что позволило облегчить силовой агрегат, но при этом качество литья было таковым, что проблемы с маслом, которое попадало в охлаждающую жидкость, могли начаться буквально спустя 10 тысяч километров пробега.
Двигатель УМЗ 421 и его разновидности не имеют гидрокомпенсаторов, поэтому каждые 10 тысяч километров пробега требуется регулировать зазоры у клапанов. При выполнении такой регулировки требуется вскрывать клапанную крышку УМЗ 249, что несколько усложняет сервисные работы.
Отметим, что двигатель оказался не слишком требовательным к качеству масла, поэтому межсервисный интервал можно смело увеличивать до 10-15 тысяч километров пробега.
Модификации
В зависимости от своей модификации силовой агрегат предназначался для работы на низкооктановом бензине или газобензине у мотора серии УМЗ 4218.
Последние инжекторные модификации мотора УМЗ 4213 Evotech предполагали использование высокооктанового топлива А-92. Следует сказать, что этот мотор критичен к качеству бензина, что приводит к проблемам с топливной системой и необходимостью очистки и замены топливного фильтра и бензонасоса.
- Мотор УМЗ 4215 не отличался устойчивостью к перегреву, что приводило к необходимости дорогостоящего ремонта головки блока цилиндров.
- Первоначально данная разновидность силовых агрегатов оснащалась карбюраторной системой подачи топлива, и лишь в последних генерациях мотора УМЗ 4213 и УМЗ 4218 применялись инжекторы, которые позволили улучшить показатели топливной экономичности.
- Однако проблема недостатка мощности так и не была решена. Силовой агрегат УМЗ 4213 с инжектором и объемом в 2,9 литра выдавал 125 лошадиных сил, что было недостаточно для обеспечения качественной динамики микроавтобусов и тяжелых автомобилей повышенной проходимости.
- Двигатель УМЗ 4218 агрегатировался с механической коробкой передач, а сами автомобили получили систему полного привода. Модернизированные версии силовых агрегатов этой серии отличались улучшенными техническими характеристиками и по отзывам владельцев оказались более надежными, нежели чем первое поколение двигателя.
- Силовой агрегат УМЗ 4218 имеет тонкие сухие гильзы, что положительно сказывается на прочности блока, в котором используются цилиндры с диаметром в 100 миллиметров. Поршни в УМЗ 249 выполнены с технологией смещения пальца, что обеспечивает долговечность мотора при его эксплуатации в тяжелых условиях.
- Необходимо сказать, что несмотря на попытки инженеров УАЗа усилить конструкцию силового агрегата УМЗ 4218, обеспечить двигателю необходимую температурную устойчивость не удалось. Объяснить это можно устаревшей конструкцией силового блока, которая, по сути, не менялась с 1956 года, когда был разработан 402 двигатель. Базу этого двигателя используют моторы 421 семейства и силовые агрегаты УМЗ 341 серии.
- В целом можно сказать, что сервисное обслуживание не представляет особой сложности, что позволяет ремонтировать двигатель УМЗ 4218 в большинстве сервисных мастерских. Самостоятельный ремонт этого двигателя также не представляет какой-либо существенной сложности.
- Используемая на последних модификациях мотора УМЗ 4215 инжекторная система впрыска, по отзывам владельцев, не отличалась надежностью, что приводило к частым проблемам с форсунками, замена которых в силу конструктивных особенностей этого силового агрегата представляла определенную сложность.
У автовладельцев большей популярностью пользуются простые карбюраторные версии двигателя, которые отличаются надежностью и простотой обслуживания. Отметим, что карбюраторные версии двигателей не столь критичны к качеству используемого топлива, что позволяет заправлять машину низкооктановым бензином.
Неисправности
| НЕИСПРАВНОСТЬ | ПРИЧИНА |
|---|---|
| Появляется детонация и заметная потеря мощности мотора. | Распространенной причиной подобных проблем является клапанный механизм, который в силу отсутствия гидрокомпенсаторов требует регулировки зазоров. Также проблемы с троением и детонацией могут возникать по причине вышедшей из строя свечи, которая не дает искры. |
| Мотор работает неровно, постепенно теряя масло. | Посредственная термоустойчивость УМЗ 421 стала одним из слабых мест этого силового агрегата. Данная проблема характерна также для моторов УМЗ 341 серии. Масло может уходить в охлаждающую жидкость через многочисленные микротрещины в головке блока цилиндров. |
| Ремонт УМЗ 341 и 421 моторов в данном случае имеет высокую стоимость и заключается в замене поврежденной ГБЦ. | |
| При небольшом количестве трещин возможна шлифовка головки и использование ремпрокладок, однако такой ремонт может рассматриваться только в качестве временного, так как спустя 10-15 тысяч пробега вновь появятся проблемы с потерей масла. | |
| Прогорание поршней. | Подобные проблемы двигатель УМЗ может иметь на пробегах более 200-300 тысяч километров или же при эксплуатации автомобиля в условиях повышенных нагрузок. Ремонт заключается в замене поршней, коленвала и рубашки цилиндров. |
| Значительное увеличение расхода топлива и потеря тяги. | Причин подобного может быть масса. Начиная от проблем с зажиганием у УМЗ 421, так и связанных с неправильной работой системы подачи топлива. Ремонт возможен только после вскрытия мотора и определения причины поломки. |
| Появление потеков масла на моторах серии УМЗ 421. | Проблема решается путем замены прокладки головки блока цилиндров, которая может быстро выходить из строя и пропускать масло. |
| Куда хуже, если двигатель УМЗ протекает после перегрева мотора, что может свидетельствовать о повреждении ГБЦ. В данном случае ремонт заключается в замене треснувшей головки. | |
| Моторы серии УМЗ 421 плохо заводятся и захлебываются во время работы. | Ремонт производится после диагностики причины проблем. Достаточно часто бывает достаточно заменить или прочистить воздушный фильтр, что позволяет решить имеющуюся проблему. Также из строя может выходить расходомер воздуха, что требует замены поврежденного элемента. |
| Появление прогрессирующей вибрации и дрожь двигателя. | Проблема кроется в вышедшей из строя подушке двигателя, что и приводит к появлению повышенной вибрации. |
| Ремонт представляет определенные сложности, так как необходимо демонтировать двигатель УМЗ из подкапотного пространства и заменить поврежденную подушку мотора. |
Тюнинг
Увеличение мощности силовых агрегатов серии УМЗ 421 представляет определенную сложность, так как конструкция мотора устарела, поэтому провести тюнинг без потери надежности силового агрегата зачастую невозможно.
- Тюнинг карбюраторных разновидностей этого силового агрегата может выполняться путем использования заводского инжектора, который устанавливается на модернизированную версию УМЗ 4213 Evotech.
Ремонтные работы с установкой на силовой агрегат УМЗ 249 и др. инжекторной системы не представляют сложности. Установка инжектора позволяет получить около 30 дополнительных лошадиных сил.
Необходимо лишь помнить о том, что используемые форсунки инжектора не отличаются долговечностью и могут выходить из строя уже буквально спустя 30-50 тысяч километров.
Помните о том, что данную работу должен выполнять исключительно опытный специалист, знающий особенности работы силовых агрегатов данной серии.
- Использование проточенного маховика может дать дополнительно около 5-8 лошадиных сил. В продаже можно найти уже готовые варианты таких перфорированных маховиков, которые снижают инерцию вращения и при этом не приводят к разбалансированности двигателя.
- Мотор может получить дополнительные 10-15 лошадиных сил путем установки модифицированной выхлопной системы и воздушного фильтра нулевого сопротивления.
Необходимо лишь помнить о том, что при использовании таких модифицированных выхлопных систем может отмечаться ухудшение показателей экологичности двигателя, и в частности увеличивается содержание СО в выхлопе. Это, в свою очередь, приводит к определенным проблемам при прохождении ГТО.
- Установка турбонаддува как экстремальный вариант тюнинга с моторами 421 серии не получила должного распространения, так как такое увеличение мощности отличается повышенной сложностью, и при этом значительно снижается ресурс двигателя. Поэтому мы бы вам не рекомендовали использовать турбонаддув и механические компрессоры, так как гарантировать работоспособность двигателя в случае подобного тюнинга не возьмется даже профессиональный специалист.
Автор статьи Сенькин Влад