Детали двигателя уаз 421

Двигатель УМЗ-421

УМЗ-421 появился как результат дальнейшего развития мотора УМЗ-417.

На нем, вместо асбестового шнура наконец то поставили сальник!, и на задней цапфе коленвала ради этого изменили крепление маховика. Поршни сделали увеличенного до 100 мм диаметра, это позволило увеличить мощность и крутящий момент. В сравнении с 2,5-литровыми моторами, момент вырос с 170 до 220 Н.м, а мощность — с 90 до 115 лошадиных сил.

Работы по созданию новых, трехлитровых, двигателей были завершены в 1993 году. В следующем году была выпущена пробная партия таких моторов. Двигатель получил обозначение УМЗ-4218.10.
Первые партии страдали от низкого качества блока цилиндров: в процессе отливки часто образовывались поры, которые становились причиной попадания охлаждающей жидкости в масло. «Детские болезни» устранили лишь через несколько лет.
Следующим развитием стал УМЗ-421.10, у которого была измена форма выпускного коллектора. Он вместе с приемной трубой глушителя, глушителем и резонатором образовывал настроенную систему выпуска.

Отличительной особенностью нового семейства двигателей с рабочим объемом 2,89 л является оригинальная конструкция алюминиевого блока цилиндров с залитыми тонкостенными гильзами из чугуна.
Применение такого блока позволило увеличить диаметр цилиндра с 92 мм до 100 мм при сохранении межцилиндрового расстояния 116 мм (как на двигателях с рабочим объемом 2,445 л), обеспечить при этом увеличение жесткости блока цилиндров по сравнению с блоком, имеющим «мокрые» гильзы, и уменьшить овализацию гильз в процессе эксплуатации, что повысило ресурс цилиндропоршневой группы и снизило эксплуатационный расход масла.
Сохранение межцилиндрового расстояния позволило обеспечить взаимозаменяемость значительной части основных деталей и узлов нового двигателя с двигателями рабочего объема 2,445 л.
В целях снижения массы поршня уменьшено на 7,5 мм расстояние от днища поршня до оси поршневого пальца и на 7 мм увеличена длина шатуна. В результате этого уменьшились усилия, действующие на боковую поверхность поршня
Для применения унифицированной головки блока цилиндров на двигателях 2,445 л и 2,89 л часть объема камеры сгорания (около 12 см3) выполнена в днище поршня в виде усеченного конуса.
Подача охлаждающей жидкости от водяного насоса осуществляется в блок цилиндров.

Читайте также:  Двигатели для opel ascona

Конструкция двигателя УМЗ-421

  • Устройство
  • Кривошипно-шатунный механизм
  • Механизм газораспределения
  • Смазочная система 1 часть
  • Смазочная система 2 часть
  • Система вентиляции картера двигателя
  • Охлаждение двигателя 1 часть
  • Охлаждение двигателя 2 часть
  • Пусковой подогреватель
  • Система питания 1 часть
  • Система питания 2 часть
  • Впускная и выпускная система
  • Возможные неисправности и методы их устранения
ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ УМЗ-421
Количество цилиндров 4
Рабочий объем, л 2,89
Степень сжатия 7,0 (8,2)
Номинальная мощность брутто при частоте вращения коленчатого вала мин’1, кВт (л.с.) 72.1 кВт — (98 л.с.) / 4000 об/мин
Максимальный крутящий момент брутто при частоте вращения коленчатого вала мин1, Нм (кгс м) 166,7 Н•м / 2200-2500 об/мин
Минимальный удельный расход топлива, г/кВт (г/лсч) 209 (21,3)
Диаметр цилиндра и ход поршня, мм 100×92
Масса, кг 170
Экология ЕВРО-0

Модификации двигателя УМЗ-421

Обозначение двигателя по КД VDS-описательная часть маркировки Характерные особенности омплектности и исполнения двигателя Применяемость на автомобиле
Комплектации с карбюратором
УМЗ 4218.10 основной мотор, степень сжатия 7 под 76 бензин. Мощность 98 л.с. ЕВРО-1 УАЗ
УМЗ 4218.10-10 налог УМЗ 4218.10, повышенная степень сжатия до 8.2 под 92 бензин. Мощность 103 л.с. коммерческие УАЗ
УМЗ 421.10 аналог УМЗ 4218.10. Изменена выпускная система УАЗ
УМЗ 421.10-30 аналог УМЗ 4218.10-10. Изменена выпускная система УАЗ
УМЗ 4213.10-40 аналог УМЗ-421.10-30, инжектор. Соответствие экологическим требованиям Евро-3. Мощность 117 л.с. УАЗ
УМЗ 4213.10-50 аналог УМЗ-4213.10-40. УАЗ
УМЗ 4215.10-10 аналог УМЗ-4218.10. ГАЗ
УМЗ 4215.10-30 аналог УМЗ-4218.10-10 ГАЗ
УМЗ 4216.10 аналог УМЗ 40215.10-30, инжектор, повышенная СЖ до 8.8 под 92 бензин. Мощность 123 л.с. Соответствие экологическим требованиям Евро-3. ГАЗ
УМЗ 42161.10 аналог УМЗ 4216.10. Мощность 99 л.с ГАЗ
УМЗ 42164.10 аналог УМЗ 4216.10, другой распредвал. Соответствие экологическим требованиям Евро-4. Мощность 125 л.с. ГАЗ
УМЗ 421647.10 аналог УМЗ 42164.10, газобензиновый. Мощность 100 л.с. ГАЗ
УМЗ 42167.10 налог УМЗ 4216.10, газобензиновый. Мощность 123 л.с ГАЗ
УМЗ 42161.10 аналог УМЗ 4216.10. Мощность 99 л.с ГАЗ
УМЗ 42161.10 аналог УМЗ 4216.10. Мощность 99 л.с ГАЗ
УМЗ 42161.10 аналог УМЗ 4216.10. Мощность 99 л.с ГАЗ
УМЗ 42161.10 аналог УМЗ 4216.10. Мощность 99 л.с ГАЗ
УМЗ 42161.10 аналог УМЗ 4216.10. Мощность 99 л.с ГАЗ
УМЗ 42161.10 аналог УМЗ 4216.10. Мощность 99 л.с ГАЗ
УМЗ 42161.10 аналог УМЗ 4216.10. Мощность 99 л.с ГАЗ
Читайте также:  Уаз хантер виды двигателей

Маркировка двигателя УМЗ-421

Идентификационный номер двигателя нанесен на специальной (на не обработанной механически) площадке с левой стороны блока цилиндров ударным способом вручную и состоит из двух частей: шестизначной описательной и восьмизначной указательной.
Шестизначная описательная часть начинается с обозначения модели (первые три цифры), обозначения модификации (четвертая цифра, при отсутствии ставиться ноль), обозначения климатического исполнения (0 – общеклиматическое исполнение, 1 – северное, 7 – тропическое) или комплектации двигателя (например, С – степень сжатия 8,2, общеклиматическое исполнение; Т – степень сжатия 8,2, тропическое исполнение и др.), пятая и шестая цифры, ставятся нули или буквы, определяющие варианты комплектации двигателя (например, А – диафрагменное сцепление, Р – клапан рециркуляции и др.) — например: «4215С0«.
Восьмизначная указательная часть состоит: на первом знаке (буква или цифра) — условный код года выпуска двигателя (W-1998, X-1999, Y-2000, 1-2001, 2-2002, 3-2003 и т.д.); третья и четвертая цифры указательной части — обозначение месяца, в котором двигатель был собран; последующие знаки соответствуют порядковому номеру двигателя. В начале и конце идентификационного номера, а также между его составными частями ставиться разделительный знак — пятиконечная звезда, выполненная в литье.
Пример маркировки двигателя 421 со степенью сжатия 7.0, в тропическом исполнении, с диафрагменным сцеплением, изготовленного в декабре 1999 г.: *42107А*Х1209999*

Маркировка блоков цилиндров, поставляемых в запасные части:
В соответствии с требованиями ОСТ 37.001.269-96 «Транспортные средства. Маркировка» ОАО «УМЗ» с декабря 2001 года ввело маркировку блоков цилиндров, поставляемых в запасные части.
Маркировка содержит идентификационный номер, состоящий из восьми знаков, где: первая цифра или буква обозначает код года выпуска, вторая и третья цифра – месяц выпуска, четвертая цифра «3» — индекс блока, последующие цифры – порядковый номер изготовленного блока с начала указанного месяца.
Например, блок цилиндров, имеющий номер 20631226 изготовлен в 2002 году (первая цифра), в июне (вторая и третья цифры), для реализации в запчасти (четвертая цифра) и имеет порядковый номер изготовленного с начала указанного месяца — 1226 (пятая – восьмая цифры).
В документе (этикетка ЭТ 37.316.001-2002), прилагаемом к узлу «Блок цилиндров с крышками и картером сцепления», поставляемому в запасные части, указывается конструкторское (чертежное) обозначение узла в сборе и заводской номер изделия (идентификационный номер узла).
Выпуклые цифры 421.1002014, выполненные в литье, – это конструкторское (чертежное) обозначение детали «Блок цилиндров», которое в идентификационный номер не входит и в документах не указывается
См. так же:
Маркировка автомобилей вагонной компановки. (Структура и содержании маркировки кузова, шасси, двигателя) В формате PDF. (1.3 Мб)
Маркировка автомобилей УАЗ-469 и УАЗ-3151* в формате PDF. (300Кб)
Маркировка двигателей

Дальнейшим развитием линейки двигателей УМЗ-421 мог бы стать инжекторный двигатель УМЗ-249

Источник статьи: http://www.uazbuka.ru/engine/eng_UMZ-421.html

Ремонт и сервисное обслуживание автомобилей, двигателей и автоматических коробок передач

Базовые детали двигателя УМЗ-421, УМЗ-4218

Блок цилиндров УМЗ-421, УМЗ-4218

Основное конструктивное отличие двигателей УМЗ-421, УМЗ-4218 рабочим объемом 2,89 л для автомобилей УАЗ-31512, УАЗ-Хантер, УАЗ-3303, 2206 состоит в том, что они имеют алюминиевый блок с залитыми тонкостенными гильзами из специального износостойкого чугуна. Между цилиндрами имеются протоки для охлаждающей жидкости.

Гильза блока цилиндров УМЗ-421, УМЗ-4218 представляет собой тонкостенную отливку, изготовленную методом центробежного литья.

Перед заливкой заготовка гильзы подвергается механической обработке наружной поверхности для получения специальных буртиков для фиксации гильзы в теле блока.

Минимальный диаметр наружной поверхности гильзы (по основанию буртиков) после механической обработки — 106±0,2 мм.

На верхней плоскости блока цилиндров двигателя расположены десять резьбовых отверстий для шпилек крепления головки блока цилиндров.

Нижняя часть блока разделена на четыре отсека поперечными перегородками, в гнезда которых установлены крышки коренных подшипников коленчатого вала и крышка манжеты коленчатого вала.

Крышки коренных подшипников изготовлены из ковкого чугуна; каждая крышка крепится к блоку цилиндров двигателя УМЗ-421, УМЗ-4218 двумя шпильками диаметром 14 мм. В первой крышке торцы обработаны совместно с блоком для установки шайб упорного подшипника.

Крышки подшипников растачиваются совместно в сборе с блоком, и поэтому при ремонте их надо устанавливать на свои места.

Для этого на второй и третьей крышке выбиты их порядковые номера (соответственно цифрами «2» и «3»). Остальные крышки отличаются друг от друга конструктивно, в связи с чем маркировка на них не наносится.

Гайки шпилек крепления крышек затягиваются с моментом 12,2. 13,3 Нм (12,5. 13,6 кг/см).

Посадочный размер гнезд под установку крышек в блоке цилиндров УМЗ-421, УМЗ-4218 автомобилей УАЗ-31512, УАЗ-Хантер, УАЗ-2206, 3909 равен 115 +0,021 мм, размер крышек — мм. Диаметр отверстия после расточки под установку коренных вкладышей равен 68+0,019 мм.

Крышка сальника коленчатого вала отлита из алюминиевого сплава и крепится к нижней части блока цилиндров двумя шпильками диаметром 8 мм.

Крышка манжеты обрабатывается совместно с блоком для установки резиновой манжеты уплотнения заднего конца коленчатого вала.

К переднему торцу блока на паронитовой прокладке крепиться отлитая из алюминиевого сплава крышка распределительных шестерен с резиновой манжетой для уплотнения носка коленчатого вала.

В блоке цилиндров УМЗ-421, УМЗ-4218 с помощью расточки выполнены пять отверстий под установку распределительного вала (по числу опор вала). Вал монтируется в блок без промежуточных сталебаббитовых втулок.

К заднему торцу блока цилиндров шестью болтами и двумя установочными штифтами крепиться отлитый также из алюминиевого сплава картер сцепления.

Верхний левый болт устанавливается на герметик. Задний торец картера сцепления и отверстия в нем диаметром 116+0,035 мм для установки коробки передач обрабатываются в сборе с блоком, и поэтому указанные детали не взаимозаменяемы.

Высота блока (размер между верхней и нижней плоскостями) после механической обработки 271,4±0,12 мм.

Неплоскостность верхней плоскости блока не более 0,05 мм, нижней – не более 0,1 мм.

Рис.1. Блок цилиндров двигателя УМЗ-421, УМЗ-4218 автомобилей УАЗ-31512, УАЗ-Хантер, УАЗ-3909, 2206

1 и 4 – гнезда под установку заглушек водяной рубашки; 2 –чугунная гильза; 3 –протока для охлаждающей жидкости; 5 и 6 – каналы подвода смазки к опорам распредели-тельного вала и к коренным подшипникам коленчатого вала; 7 –гнезда под установку резиновой манжеты уплотнения заднего конца коленчатого вала.

Головка блока цилиндров УМЗ-421, УМЗ-4218

Головка блока цилиндров двигателей УМЗ-421 (УАЗ-31512), УМЗ-4218 (УАЗ-Хантер, УАЗ-3303, 2206) — общая для всех цилиндров, отлита из алюминиевого сплава.

Впускные и выпускные каналы выполнены раздельно для каждого цилиндра и расположены с правой стороны головки.

Гнезда для клапанов расположены в ряд по продольной оси двигателя. Седла всех клапанов — вставные, изготовлены из жаропрочного чугуна высокой твердости.

Благодаря большому натягу при посадке седла в гнездо головки блока УМЗ-421, УМЗ-4218 (перед сборкой она нагревается до температуры 160-175°С, а седла охлаждаются примерно до минус 40-45°С, при этом седло свободно вставляется в гнездо головки), а также достаточно большому линейному расширению материала седла обеспечивается надежная и прочная посадка седла в гнезде.

Дополнительно металл головки вокруг седел обжимается с помощью оправки.

Втулки клапанов так же, как седла, собираются с предварительно нагретой головкой цилиндров (втулки — охлажденные). Фаски в седлах и отверстия во втулках обрабатываются после их установки в головку.

Головка цилиндров крепится к блоку десятью стальными шпильками диаметром 12 мм. Под гайки шпилек поставлены плоские стальные упрочненные шайбы.

Между головкой и блоком двигателя УМЗ-421, УМЗ-4218 автомобилей УАЗ-31512, УАЗ-Хантер, УАЗ-3303, 2206 устанавливается прокладка (обозначение 421.1003020) из асбестового полотна, армированного металлическим каркасом и покрытого графитом.

Окна в прокладке под камеры сгорания и отверстие масляного канала окантованы жестью. Толщина прокладки в сжатом состоянии 1,5 мм.

Для совмещения отверстий подвода масла на блоке цилиндров и прокладке, она должна устанавливаться выступом 4х20 мм на наружном контуре в сторону картера сцепления.
Момент силы затяжки гаек крепления головки должен быть 8,8-9,3 Нм (9,0-9,4 кг/см).

Головки цилиндров двигателей УМЗ-421, имеющих разные степени сжатия, различаются по объему камер сгорания.

Увеличение степени сжатия двигателя получено за счет дополнительного фрезерования нижней плоскости головки на 3,1 мм (высота головки двигателя со степенью сжатия 8,2 составляет 94,9 мм, высота головки двигателя со степенью сжатия 7,0 — 98 мм).

Объем камеры сгорания при поставленных на место клапанах и ввернутой свече составляет 76-79 см3 для двигателей со степенью сжатия 8,2 и 94-97 см3 для двигателей со степенью сжатия 7,0.

Разница между объемами камер сгорания одной головки не должна превышать 2 см3.

Картер сцепления двигателей УМЗ-421, УМЗ-4218

Картер сцепления УМЗ-421, УМЗ-4218 (верхняя часть) отлит из алюминиевого сплава, крепится к заднему торцу блока четырьмя болтами с резьбой М10 и двумя болтами М12. Верхний левый болт устанавливается на герметик.

Кроме того, для увеличения жесткости крепления картера к блоку, картер дополнительно крепится к нижнему фланцу блока слева и справа двумя усилителями из чугуна.

Отверстие в картере сцепления УМЗ-421, УМЗ-4218 диаметром 116+0,035 мм для установки коробки перемены передач обрабатывается в сборе с блоком цилиндров.

Это необходимо для обеспечения соосности первичного вала коробки передач с коленчатым валом.

Для сохранения соосности в случае демонтажа картера сцепления и последующего его крепления к блоку предусмотрены два установочных штифта диаметром 13 мм.

Обслуживание базовых деталей двигателей УМЗ-421 (УАЗ-31512), УМЗ-4218 (УАЗ-Хантер, УАЗ-3303, 2206)

Детали двигателя УМЗ-421, УМЗ-4218 – блок и головка цилиндров – не требуют обслуживания, за исключением очистки от пыли и грязи и подтяжки резьбовых соединений.

С течением времени прокладка головки цилиндров обминается, поэтому возможно ослабление затяжки гаек крепления головки и, вследствие этого, прогорание прокладки или прорыв газов в систему охлаждения.

Рис. 2. Порядок подтяжки гаек головки блока цилиндров УМЗ-421, 4218

Поэтому после первых 1000км (по окончании обкатки двигателя), после каждого снятия головки цилиндров и через каждые 20 тыс. км пробега автомобиля необходимо проводить подтяжку головки цилиндров.

Гайки крепления головки цилиндров затягиваются в определенном порядке от середины головки к торцам (см. рисунок 2).

Затяжку и проверку затяжки следует делать на холодном двигателе. Если эту операцию выполнить на горячем двигателе, то после остывания затяжка гаек окажется не полной вследствие большой разницы в коэффициентах линейного расширения материала головки и шпилек.

Для равномерного и плотного прилегания головки к блоку УМЗ-421, УМЗ-4218 затяжку рекомендуется делать в два приема:

— предварительно с малым моментом силы 5,5-6,0 Нм (5,5-6,0 кг/см);

— окончательную затяжку гаек крепления головки производить моментом силы 8,8-9,3 Нм (9,0-9,4 кг/см).

Поршни двигателя УМЗ-421, УМЗ-4218

Поршни имеют обозначение 421.1004015, отлиты из высококремнистого алюминиевого сплава и термически обработаны.

Головка поршня — цилиндрическая с выемкой в днище. На цилиндрической поверхности головки проточены три канавки: в двух верхних установлены компрессионные кольца, а в нижней — маслосъемное.

В канавке под маслосъемное кольцо выполнены четыре отверстия, которые служат для отвода масла, скапливающегося под маслосъемным кольцом.

Юбка поршня овальная в поперечном сечении и бочкообразная в продольном сечении. Большая ось овала расположена в плоскости, перпендикулярной оси поршневого пальца. Величина овальности поршня составляет 0,39-0,43 мм.

Диаметр юбки поршня двигателя УМЗ-421, УМЗ-4218 плавно уменьшается и в направлении к днищу и в противоположном направлении: максимальное уменьшение диаметра на кромке фаски под нижней канавкой составляет 0,062-0,102мм.

Наибольший диаметр поршня и находиться на расстоянии 57 мм от плоскости днища поршня.

Ось отверстия под поршневой палец УМЗ-421, УМЗ-4218 смещена от средней плоскости на 1,5 мм в правую (по ходу автомобиля) сторону для уменьшения шума от перекладывания поршня при изменении направления движения поршня.

Поршни устанавливаются в гильзы с зазором 0,024-0,048 мм.

Для обеспечения требуемого зазора поршни и гильзы разделены (по диаметру) на пять групп, обозначенных соответствующей буквой, которая выбивается на днище поршня и наносится на боковую поверхность рубашки охлаждения каждой гильзы, расположенную внутри полостей коробок толкателей.

Для улучшения приработки поверхность поршня покрыта слоем олова толщиной 0,001-0,002 мм. Чтобы поршни работали правильно, они должны быть установлены в цилиндры в строго определенном положении.

Для этого на одной из поверхностей поршня имеется надпись «ПЕРЕД». В соответствии с этой надписью поршень указанной стороной должен быть обращен к передней части двигателя.

Поршневые кольца двигателя УМЗ-421, УМЗ-4218

На двигатели УМЗ-421, УМЗ-4218 автомобилей УАЗ-3151, УАЗ-Хантер, УАЗ-3909, 3303 устанавливаются поршневые кольца отечественного производства с диаметром 100 мм.

Верхнее компрессионное кольцо (обозначение 130-1004030) чугунное; наружная цилиндрическая поверхность хромированная, толщина покрытия 140-220 мкм.

Внутренняя цилиндрическая поверхность имеет выточку высотой 0,5 мм со стороны верхнего торца.

Нижнее компрессионное кольцо двигателя (обозначение 130-1004025) также чугунное, скребкового типа: наружная (рабочая) поверхность коническая, нижний торец имеет выточку под углом 15°, вследствие чего образуется острая кромка (скребок), которая обеспечивает лучшую приработку кольца с зеркалом цилиндра и обладает маслосъемным эффектом. Кольцо имеет покрытие слоем олова толщиной 3-12 мкм.

Маслосъемное кольцо четырех элементное (обозначение комплекта 130-1004035-А). В комплект входят два стальных кольцевых диска, имеющих хромированное покрытие (80-130 мкм) рабочей поверхности, осевой и радиальный расширители.

Шатуны УМЗ-421, УМЗ-4218

Шатуны двигателя УМЗ-421, УМЗ-4218 — стальные кованые со стержнем двутаврового сечения. В поршневую головку шатуна запрессована тонкостенная втулка из оловянистой бронзы.

Кривошипная головка шатуна разъемная. Крышка кривошипной головки крепится к шатуну двумя болтами со шлифованной посадочной частью.

Болты крепления крышек и гайки шатунных болтов изготовлены из легированной стали и термически обработаны. Гайки шатунных болтов затягиваются моментом силы 6,6-7,3 Нм (6,8-7,5 кг/см) и стопорятся герметиком.

Крышки шатунов обрабатываются в сборе с шатуном, и поэтому их нельзя переставлять с одного шатуна на другой.

Для предотвращения возможной ошибки на шатуне и на крышке (на бобышке под болт) выбиты порядковые номера цилиндров. Они должны быть расположены с одной стороны.

Кроме того, углубления в крышке и шатуне для фиксирующих выступов вкладышей также должны находиться с одной стороны.

Основные параметры шатуна двигателя УМЗ-421, УМЗ-4218

Длина шатуна (размер между осями отверстий поршневой и кривошипной головки) — 175±0,05

Диаметр отверстия кривошипной головки — 61,5+0,012

Диаметр поршневой головки после расточки в сборе с втулкой (поле допуска разбито через 2,5 мкм на четыре размерные группы) — 25

Непараллельность оси отверстий поршневой головки относительно оси кривошипной головки на длине 100 мм, не более — 0,04

Неперпендикулярность торцов кривошипной головки к диаметру 61,5 мм на длине 100 мм, не более — 0,08

Допуск перекоса осей отверстий поршневой и кривошипной головок (“скрещивание” осей) на длине 100 мм, не более — 0,1

В стержне шатуна у кривошипной головки имеется отверстие диаметром 1,5 мм, через которое производится смазки зеркала цилиндра.

Это отверстие должно быть направлено на правую сторону двигателя, т.е. в сторону, противоположную распределительному валу.

При правильной сборке цифры «421.1004045», выштампованные на средней полке стержня шатуна, а также выступ на крышке шатуна должны быть обращены к передней стороне двигателя.

Суммарная масса поршня, поршневого пальца, колец и шатуна, устанавливаемых в двигатель УМЗ-421, УМЗ-4218, должна имеет разницу по цилиндрам не более 8г, что обеспечивается подбором деталей соответствующей массы.

По деталям разница в массе может быть: поршней — 2г, шатунов — 15г, поршневых пальцев — 2г.

Для обеспечения вышеуказанной разницы в массе деталей в одном двигателе (8г) шатуны по массе разбиваются на четыре группы и должны подбираться для одного двигателя с разницей не более 4г.

Источник статьи: http://avtosteh.ru/uaz_3303_umz_421_detali_dvigatelya.html

Оцените статью
Все про машины