Дефекты системы смазки двигателя умз 4216. Система смазки и охлаждения. Проблемы зажигания и систем подачи топлива

Система смазки двигателя УМЗ-4216 комбинированная: под давлением и разбрызгиванием. Через маслоприемник масло засасывается масляным насосом и через полнопоточный масляный фильтр подается в масляную магистраль.

На масляном насосе установлен редукционный клапан перепускающий масло в магистраль минуя фильтрующий элемент при его большом сопротивлении (засорении, пуск холодного двигателя). Перепускной клапан открывается при разности давлений на входе и выходе из фильтра 58-73 кПа (0,60-0,75 кгс/см2). При температуре окружающего воздуха выше плюс 5 градусов необходимо открыть краник масляного радиатора. Краник открыт, когда его рычажок направлен вдоль шланга.

Перед краником масляного радиатора установлен ограничительный клапан, открывающий доступ масла в радиатор только при давлении более 70-90 кПа (0,7-0,9 кгс/см2). Все клапаны системы смазки отрегулированы на заводе и регулировать их в эксплуатации запрещается.

Каталожные номера узлов и деталей системы смазки двигателя УМЗ-4216, масляного картера, маслоприемника и масляного насоса, привода масляного насоса, фильтра очистки масла, датчиков давления масла.

Давление в системе смазки двигателя УМЗ-4216.

Давление в системе смазки двигателя УМЗ-4216 при температуре масла плюс 80 градусов при отключенном масляном радиаторе не должно быть менее 125 кПа (1,3 кгс/см2) при частоте вращения коленчатого вала 700 оборотов в минуту и 245 кПа (2,5 кгс/см2) при 2000 оборотах в минуту. Во время эксплуатации автомобиля надо следить за работой датчиков давления масла. Датчик аварийного давления масла срабатывает при давлении 39-78 кПа (0,4-0,8 кгс/см2).

Запрещается эксплуатировать автомобиль с горящей сигнальной лампой аварийного давления масла. На прогретом двигателе УМЗ-4216 при исправной системе смазки в режиме холостого хода и при резком торможении сигнальная лампа может гореть, но должна немедленно гаснуть при увеличении частоты вращении коленчатого вала.

Обслуживание системы смазки двигателя УМЗ-4216, применяемые моторные масла.

Проверять уровень масла в картере двигателя УМЗ-4216 необходимо перед выездом и через каждые 300-500 километров пробега в зависимости от состояния двигателя. Уровень масла должен быть при этом между метками П и 0 указателя уровня масла. Объем масла доливаемого в картер двигателя от метки 0 до метки П, составляет приблизительно 2 литра. Уровень масла замеряется через 2-3 минуты после остановки прогретого двигателя.

В картер двигателя УМЗ-4216 необходимо заливать по характеристикам не ниже Б3/Д1 по СТО ААИ 003 или SF/CC по классификатору APJ. Классы вязкости SAE 15W-30, SAE 15W-40 всесезонно, SAE 20W-40 – для районов с жарким климатом, SAE 5W-30, SAE 10W-30 – для районов с холодным климатом. Отработавшее масло сливать из картера двигателя сразу же после поездки, пока оно горячее. В этом случае масло сливается быстро и полностью.

Первую масла необходимо произвести после обкатки двигателя, через 2000 километров пробега с одновременной заменой масляного фильтра. Последующие замены масла проводятся через каждые 10 000 километров пробега автомобиля с одновременной заменой масляного фильтра. Рекомендуется через две смены масла промывать систему смазки двигателя.

Для промывки системы смазки надо слить из картера горячего двигателя отработавшее масло, залить специальное моющее масло на 3-5 мм выше метки 0 на указателе уровня масла и дать двигателю поработать в течение 10 минут. Затем моющее масло слить, заменить сменный масляный фильтр и залить свежее масло. Допускается смешивание остатков моющего масла после слива со свежим маслом. В случае отсутствия моющего масла промывку можно производить чистым моторным маслом.

Двигатель УМЗ-4216 предназначен для установки на все серийные малотоннажные грузовики и микроавтобусы марки ГАЗ, такие как и Газель NEXT. Базой двигателя с рабочим объемом 2,89 л является двигатель . Отличительной особенностью нового семейства двигателей является оригинальная конструкция алюминиевого блока цилиндров с залитыми тонкостенными гильзами из чугуна. На двигателях всех модификаций устанавливаются коленчатые валы с закалкой коренных и шатунных шеек токами высокой частоты (ТВЧ). Задняя часть коленчатого вала уплотняется самоподжимным резиновым сальником.

ОАО "УМЗ" провело модернизацию двигателя УМЗ-4216, направленную на обеспечение выполнения автомобилем "Газель" экологического стандарта "Евро-3". Двигатель УМЗ-4216 адаптирован под совместную работу с комплексной микропроцессорной системой управления впрыском топлива и зажиганием, имеющей обратные связи по датчикам кислорода и детонации. Двигатель УМЗ-4216 претерпел ряд конструктивных изменений относительно предшествующей модификации:
- увеличение степени сжатия привело к повышению технико-экономических и улучшению эксплуатационных показателей двигателя;
- оптимизация микро- и макрогеометрии цилиндропоршневой группы и усовершенствование системы вентиляции картера минимизировали расход масла;
- применение более совершенных комплектующих позволило повысить надежность двигателя.

Характеристики двигателя УМЗ-4216 2.9 Газель Бизнес, Некст

Конструкция

Четырехтактный двигатель с комплексной микропроцессорной системой управления впрыском топлива и зажиганием, c многоточечным фазированным впрыском топлива, с рядным расположением цилиндров и поршнями, вращающими один общий коленчатый вал, с нижним расположением распределительного вала, с настроенной системой выпуска отработавших газов. Двигатель имеет жидкостную систему охлаждения закрытого типа с принудительной циркуляцией. Система смазки комбинированная: под давлением и разбрызгиванием.

Блок цилиндров

Основное конструктивное отличие двигателей в том, что они имеют алюминиевый блок с залитыми тонкостенными гильзами из специального износостойкого чугуна (ИЧГ-33М). Между цилиндрами имеются протоки для охлаждающей жидкости. Гильза представляет собой тонкостенную отливку, изготовленную методом центробежного литья. Минимальный диаметр наружной поверхности гильзы (по основанию буртиков) после механической обработки - 106±0,2 мм.

Крышка сальника коленчатого вала отлита из алюминиевого сплава и крепиться к нижней части блока двумя шпильками диаметром 8 мм. После механической обработки рабочей поверхности гильз (расточки и хонингования) производится разбивка гильз по диаметру на пять размерных групп (А, Б, В, Г, Д). Маркировка обозначения размерной группы для каждой гильзы наносится на боковую поверхность водяной рубашки, расположенную внутри полостей коробок толкателей.

Коленчатый вал

Коленчатый вал отлит из высокопрочного чугуна ВЧ50, имеет пять опор, в сборе с маховиком и сцеплением динамически отбалансирован: допустимый дисбаланс не более 35 г см.

Шатун

Шатуны – стальные (сталь 45Г2) 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.

Поршень

Головка поршня – цилиндрическая с выемкой в днище.

Для обеспечения требуемого зазора поршни разделены (по диаметру) на пять групп, обозначенных соответствующей буквой, которая выбивается на днище поршня. Поршневой палец плавающего типа, Наружный диаметр пальца 25 мм, внутренний – 14 мм. Весь пальца составляет 148г.

Схема смазочной системы показана на рис. 18.

1 - масляный насос; 2 - пробка сливного отверстия картера; 3 - маслоприемник; 4 - редукционный клапан; 5 - отверстие для смазывания распределительных шестерен; 6 - датчик сигнальной лампы аварийного давления масла; 7 - датчик указателя давления масла; 8 - кран масляного радиатора; 9 - масляный радиатор; 10 - полнопоточный фильтр очистки масла

Давление масла в смазочной системе прогретого двигателя при малой частоте вращения коленчатого вала (550-650 об/мин) - для двигателей моделей 414, 417; 700-750 об/мин - для двигателей модели 4218) на холостом ходу при открытом кранике масляного радиатора должно быть не менее 39 кПа (0,4 кгс/см2); на непрогретом двигателе давление может достигать 441-490 кПа (4,5-5,0 кгс/см2); при скорости автомобиля 45 км/ч давление должно быть 196-392 кПа (2,0-4.0 кгс/см2), а в жаркую летнюю погоду не менее 147 кПа (1,5 кгс/см2).

Давление в смазочной системе менее указанных величин свидетельствует о неисправности в двигателе. Работа двигателя при этом должна быть прекращена до устранения неисправности.

Для охлаждения масла в смазочной системе установлен масляный радиатор, который включают, открывая кран, при температуре воздуха выше 20 град. При более низких температурах радиатор должен быть отключен. Однако, независимо от температуры воздуха, при движении в тяжелых условиях (с большой нагрузкой и высокой частотой вращения коленчатого вала двигателя) также необходимо открывать кран масляного радиатора.

Уровень масла в картере двигателя поддерживайте вблизи метки "П" маслоизмерительного стержня 2 (см рис. 10). Замеряйте уровень масла через 2-3 мин после остановки прогретого двигателя. Не наливайте масло выше метки "П", так как это приведет к увеличению разбрызгивания масла и, как следствие, к закоксовыванию колец, нагарообразованию в камере сгорания головки блока цилиндров и на днищах поршней, течи масла через сальники и прокладки. Понижение уровня масла ниже метки "0" может вывести из строя подшипники двигателя.

Меняйте масло в картере двигателя согласно указаниям табл. 2 или при перепаде давления масла 58-73 кПа (0,6-0,7 кгс/см2) до фильтра и после него. Для замены фильтра снимите его вращением против часовой стрелки. При установке нового фильтра следите, чтобы уплотнительная резинка находилась в пазу корпуса фильтра.

При эксплуатации автомобиля следите за работой датчиков давления масла. Датчик аварийного давления масла срабатывает при падении давления в системе до 39- 8 кПа (0,4-0,8 кгс/см2).

При включении зажигания лампа аварийного давления масла загорается, а после пуска двигателя гаснет. Горение лампы на рабочих режимах указывает на неисправность датчика или смазочной системы двигателя.

При повышенном расходе масла (и отсутствии течи) проверьте исправность системы вентиляции картера (рис. 19) и состояние уплотнительных колпачков, клапанов и цилиндро-поршневой группы.

1 - регулятор разряжения; 2, 3 - трубопроводы

На протяжении двух лет мы неустанно следили за работой пяти «ГАЗелей», оснащенных ульяновскими двигателями. Читатели журнала могли из статей почерпнуть полезную информацию об особенностях эксплуатации этих моторов, возможном переоборудовании, особенностях конструкции отдельных узлов, нововведениях, проводимых Ульяновским моторным заводом. Ежемесячно при участии представителя перевозчика - главного механика ООО «Терра-Карат» Владимира Калашникова и руководителя группы надежности двигателей УМЗ Николая Колышкина - мы осматривали испытуемые автомобили. За период спецпроекта «ГАЗели», оснащенные ульяновскими двигателями, прошли больше 100 тысяч километров, и сейчас пришло время подвести итог совместного проекта журнала «Рейс» и «Группы ГАЗ». Напомним, что на двигателях предыдущего семейства этот пробег был уже критическим, и автомобиль готовили к ремонту. Однако нынешний итог проекта не означает окончания срока эксплуатации всех пяти ульяновских двигателей. Это лишь промежуточная остановка, которая позволит сделать определенные выводы исходя из полученных результатов на этом пробеге. Чтобы оценить остаточный ресурс подопытных УМЗ-4216, было решено разобрать один из них. Выбор именно этого двигателя не случаен. Полгода назад из-за разрыва патрубка радиатора его слегка перегрели - произошла деформация головки блока, прогорела прокладка. Конечно, до заявленных заводом 300 тысяч километров до капремонта еще далеко, но и промежуточная разборка покажет, действительно ли УМЗ-4216 способен отработать еще два раза по столько даже после перегрева. По внешнему виду двигателя, который предстояло препарировать, было видно, что обслуживали его не на станции официального дилера, а исключительно своими силами.

Из явных признаков неквалифицированного ремонта и обслуживания - кое-как проложенные провода и свисающая с них изолента после недавней установки электровентилятора вместо ненадежной электромагнитной муфты. Вдобавок сверху двигатель покрыт слоем дорожной пыли, а снизу - весенней грязью. По левой стороне УМЗ-4216 нарост пыли приобрел уже знакомый эксплуатационникам темный оттенок от просачивания масла через прокладки крышек толкателей. Похоже, производитель, зная об этом, набивает номер двигателя именно над крышками толкателей, чтобы уберечь владельцев машин с ульяновскими моторами от необходимости отмывать номер при подготовке к техосмотру. Не мудрено, что перед началом работ механики станции как следует отмыли двигатель, а уже потом приступили к его поузловой разборке. Первым делом, перед тем как слить моторное масло, вытащили щуп и оценили количество и качество масла. По цвету было видно, что на момент разборки оно не отходило и половины своего ресурса.

Совместный с журналом «Рейс» проект предоставил нам хорошую возможность получать ценную информацию о работе двигателей в процессе интенсивной эксплуатации. Все замечания, поступавшие на завод в ходе сотрудничества с редакцией журнала, организацией, эксплуатирующей автомобили, внимательно изучались нашими специалистами. Мы оперативно анализировали выявленные проблемы, определяли и внедряли в процесс производства технические мероприятия, исключающие их появление вновь. В итоге проект помог нам вести обоснованную практикой работу над улучшением двигателя. По результатам 2009 года качество моторов на выходе с конвейера повысилось на 43%. А с начала 2010 года в производство двигателей УМЗ уже внедрено более 20 конструкторских изменений, которые направлены на повышение надежности и экономичности силового агрегата, применено 250 единиц новой оснастки и инструмента. Считаю, что период ресурсных испытаний - два года и более 100 тысяч километров пробега - мы прошли успешно. Сейчас мы производим автомобильные двигатели в очень серьезных объемах и с повышенным уровнем качества. Жесткие требования к потребительским характеристикам двигателей предъявляет основной потребитель нашей продукции - автомобильный завод ГАЗ.

В частности, по двигателям для «ГАЗелибизнес» действует двойная система контроля при приемке продукта - силовые агрегаты проверяют наши заводские специалисты по техническому контролю и специалисты ГАЗа. Мероприятия по улучшению качества продукции и модернизации производства позволяют Ульяновскому моторному заводу выпускать двигатели, соответствующие самым высоким требованиям потребителей. Выпустив более 10 тысяч силовых агрегатов за первые три месяца 2010 года, Ульяновский моторный завод вышел на докризисные объемы производства. Сейчас за смену предприятие производит более 250 двигателей. Для своевременного и качественного выполнения производственных заказов завод стандартизировал рабочие места, обновил компьютерную технику, организовал непрерывную подачу комплектующих изделий на сборочный конвейер. В связи с ростом объемов с начала года создано около 200 дополнительных рабочих мест в сборочном, механическом, литейном цехах, проводится набор по основным рабочим специальностям: слесари механосборочных работ, литейщики, станочники, наладчики.

Отсоединив высоковольтные провода, выкрутили свечи зажигания. Они были разных производителей, да к тому же электроды свечей изрядно подкопченные, что свидетельствует о богатой смеси, которой потчевал двигатель электронный блок управления. «Сдвинуть набекрень» мозги мотора мог лопнувший выпускной коллектор: из-за трещины часть выхлопных газов вырывалась наружу, не доходя до кислородного датчика. Дальше алгоритм прост: кислородный датчик, анализируя состав смеси, передавали информацию компьютеру, что смесь,подаваемая в цилиндры, слишком бедная - нужно добавить топлива.Что тот незамедлительно и делал. В результате богатая топливовоздушная смесь плохо горела, свечи покрывались черной копотью, которая препятствовала нормальному искрообразованию. Соответственно,падала мощность двигателя, а расход топлива значительно увеличивался. Что подтверждает и перевозчик - расход бензина был больше 20 литров на сотню.

Особо отметим, что на разбираемом двигателе в исправном состоянии оказалась система вентиляции картера. Здесь она закрытая, работает за счет перепада давлений между впускным трактом и масляным картером. В ходе эксплуатации воздушный фильтр постепенно засоряется, и разрежение в системе впуска возрастает, что может привести к попаданию в двигатель пыли и грязи через неплотности в местах установки манжет и прокладок. С целью не допустить это явление в передней крышке коробки толкателей есть регулятор разрежения (мембранный клапан), который за счет уменьшения проходного сечения канала, отводящего картерные газы на впуск, поддерживает разрежение в картере на определенном уровне.

Одной из причин появления в картере избыточного давления может быть «закоксовывание» каналов системы вентиляции. Для восстановления функционирования системы в штатном режиме необходимо очистить от масляных отложений резиновые рукава большой и малой ветвей вентиляции, а также детали регулятора разрежения. Для этого регулятор необходимо снять с двигателя и разобрать, промыть регулирующее отверстие, расположенное в корпусе, маслоотделительную сетку и остальные детали. При обратной сборке регулятора необходимо обеспечить герметичность соединения корпуса и крышки. Далее сняли навесное оборудование: генератор, стартер, водяной насос, электромуфту вентилятора. Затем настал черед шкивов, коллекторов, головки цилиндров, сцепления, маховика, поддона картера. Раскрутив крышки коренных подшипников и шатунов, сняли коленвал, затем распредвал с шестерней привода. При демонтаже узлы дефектовали, оценивали их остаточный ресурс.

До разборки двигатель был в рабочем со-стоянии и не требовал ремонта. Нас вполне устраивают эксплуатационные характеристики УМЗ-4216 - его приемистость, везет сколько ни нагрузи, хорошо преодолевает подъемы. Расход масла минимальный: мы доливали 1–1,5 литра в период между заменами масла, то есть за 10 тысяч километров пробега. Применяем только полусинтетическое масло «Лукойл». Запускается двигатель хорошо, работает устойчиво, тянет так же, как в начале эксплуатации. Неплохо себя показало и сцепление - усилие на педали небольшое. Однако «ГАЗели» круглогодично хранятся на открытой стоянке, и при сильных морозах двигатели уверенно запускались только при отсоединенном от датчика температуры проводе. После прогрева провод устанавливался на место, и система работала в штатном режиме. Есть замечания и по редукторному стартеру - пластмассовые шестерни редуктора часто отказывают, а запчастей не найти. Расход топлива у ульяновского двигателя совсем не маленький - до 23 литров на 100 километров, то есть значительно больше, чем у моторов «ГАЗелей» других производителей.

В мае 2009 года этот двигатель уже «вскрывали», и причина была в перегреве, из-за которого началась утечка охлаждающей жидкости через прокладку под головкой блока. Водитель возвращался из Рязани, когда у двигателя лопнул патрубок радиатора. Через образовавшуюся трещину вытек практически весь антифриз, и потому водитель не сразу заметил повышения температуры. До очень серьезных последствий дело не дошло, но от перегрева нарушилась геометрия головки блока. После незначительной фрезеровки плоскости прилегания к блоку головку установили на место, и двигатель заработал, как прежде.

Электромагнитную муфту включения вентилятора перевозчик демонтировал раньше, самостоятельно установив электровентилятор. Водяной насос оказался в хорошем состоянии, несмотря на ранее случившийся перегрев двигателя. Вал помпы вращается плавно, без заеданий и шума, люфта у подшипников нет. В контрольном отверстии сухо, уплотнение валика работоспособно. Что касается генератора, то его характеристики изначально не могли быть в норме. Двигатели, выпущенные в 2008 году, оснащали 70-амперными установками (как в нашем случае) и аккумуляторными батареями в 55 Ач. Оказалось, что эти источники электроэнергии не смогли в полной мере обеспечить работу потребителей. Зимой водители практически не выключали печку и фары. В результате, приходя утром за машиной, не всегда удавалось запустить мотор - сил у АКБ хватало на 5–6 оборотов коленчатого вала. Лишь в 2009 году заводом было принято решение оснастить двигатели УМЗ-4216 генераторами мощностью 90 А и аккумуляторными батареями 66 Ач. Не очень хорошо зарекомендовали себя стартеры с планетарным редуктором. У них быстро выходили из строя пластмассовые шестерни, а найти ремонтные оказалось сложно, да и стоят они недешево. Пришлось перевозчику приобретать хорошо зарекомендовавшие себя белорусские стартеры.

Особое внимание уделили контролю состояния топливной аппаратуры. Отвернув четыре гайки крепления, сняли ресивер, а затем топливную рампу с форсунками, расположенную под ним. Форсунки оказались в хорошем состоянии - без следов налета, затрудняющего впрыск.С самого начала было понятно, что одним из наиболее надежных узлов ульяновского двигателя будет привод ГРМ шестернями. Он не идет ни в какое сравнение ни с цепью, и уж тем более с зубчатым ремнем. Однако у двигателей УМЗ в газораспределительном механизме был свой традиционный спектр поломок. Как мы и предполагали, тепловые зазоры оказались в норме (см. таблицу), ведь при работе мотора характерного клацания из-под клапанной крышки не доносилось. Состояние стальных наконечников дюралюминиевых штанг тоже было отличное - масло к ним через коромысла поступало исправно. На клапанах установлены по две пружины: большая - внешняя, маленькая - внутренняя, с разным направлением навивки. Все пружины оказались целы, одинаковой высоты и, соответственно, одной жесткости. Можно было бы профилактически заменить маслосъемные колпачки клапанов: они уже стали более жесткими, чем новые, да и рабочая кромка поизносилась. На снятой головке блока сразу стало видно состояние клапанов. Тарелки клапанов и камеры сгорания имели небольшой характерный нагар, присущий любому двигателю с исправной поршневой группой, разве что на третьем цилиндре выпускной клапан был немного подозрителен.

До разборки замечаний по работе распредвала и толкателей на двигателе не было. Осевое перемещение распределительного вала ограничивается стальным упорным фланцем - здесь рабочий зазор 0,1–0,2 мм был в норме.

Информация

По моему мнению, двигателю УМЗ-4216 попросту не хватает рекламы, перевозчики, привыкшие к заволжским моторам, с большой неохотой переходят на малознакомые агрегаты. Хотя, по большому счету, опасаться им нечего, ведь УМЗ-4216 конструкторы довели до ума и убрали те детские болезни, которые возникали в самом начале их производства. Еще в советские времена, когда только появилась модель ВАЗ-2108, к ней тоже отнеслись весьма скептически. Однако прошло время, и на базе все той же «восьмерки» тольяттинский завод производит и «Калину» и «Приору». Скорее всего так же произойдет и с ульяновским двигателем, ведь главное в производстве автомобилей - определиться с базовым компонентом, который впоследствии, естественно, нужно модернизировать. Работы по усовершенствованию конструкции УМЗ-4216 продолжаются и сейчас, это легко увидеть даже внешне, сравнив моторы 2008 и 2010 годов выпуска. Выросло и качество изготовления как деталей и узлов производимых в Ульяновске, так и поставляемых на конвейер сторонними фирмами.

Еще один положительный момент: возможность оснащения УМЗ-4216 газобаллонным оборудованием без потери гарантии. Ведь, несмотря на подросшие цены на газ, актуальность установки ГБО сохраняется. На заволжские моторы мы устанавливаем ГБО, предоставляя собственную гарантию - таково решение нашего холдинга. Тогда как при оснащении4216 тем же оборудованием гарантию предоставляет завод, в том случае если фирма-установщик имеет сертификат на право установки, выданный УМЗ. При грамотной регулировке ГБО ульяновский двигатель работает даже лучше, чем на бензине, при этом сохраняя свои мощностные характеристики. Чтобы двигатель отслужил заявленные производителем 300 тысяч километров, нужно лишь соблюдать требования, предписанные правилами эксплуатации и сервисной книжкой. В нашем холдинге предпродажная подготовка занимает больший объем работ, нежели предписано в сервисной книжке, что позволяет выявить и устранить недочеты заводской сборки перед передачей машины клиенту.Что, естественно, значительно снижает количество гарантийных обращений. Однако пройдя два-три ТО, перевозчики начинают обслуживать технику своими силами. В результате к нам частенько пригоняют автомобили, лишенные элементарного ухода, без должного количества масла и охлаждающей жидкости в двигателях. Масляное голодание приводит к повышенному износу деталей и, как следствие,скорой серьезной поломке.

Напомним, что распредвал у двигателей УМЗ чугунный, с последующей наплавкой отбеленным чугуном кулачков до высокой твердости. Благодаря этой технологии проблем с износом кулачков за 15–20 тысяч км, свойственных когда-то двигателям ВАЗ, на двигателях УМЗ никогда на встречалось. Действительно, опорные шейки распредвала оказались гладкими, без следов износа, без рисок и натиров. Однако на вершинах 3-го, 4-го и 8-го кулачка в средней их части были замечены мелкие усталостные выкрашивания (питтинг) - по нескольку точек размером от 0,5 до 1 мм. Вместе с тем толкатели с первого по седьмой работали нормально, по следу приработки на торцевой сферической поверхности было видно, что они, как и положено, вращались в блоке. А вот восьмой толкатель имел повышенный износ донышка - на это указывал след от кулачка на его сферической поверхности и смолянистый нагар коричневого цвета на цилиндрической образующей.

Скорее всего этот толкатель уже давно не вращался. У мотора с электронным впрыском топлива особенно важен контроль правильности установки фаз газораспределения. На УМЗ-4216 на торце шестерни распредвала установлен отметчик, генерирующий сигнал при прохождении мимо датчика фазы, который служит для управления фазированной подачей топлива. Здесь все оказалось в полном порядке. Напомним, что на УМЗ-4216 чугунные гильзы залиты в алюминиевый блок, и одна из проблем предыдущего ульяновского мотора со 100-миллиметровым поршнем - УМЗ-4215 было уплотнение газового стыка блока с головкой. На прежнем моторе чугунная гильза не выходила на верхнюю поверхность блока, и слой алюминия выгорал при детонации. К сожалению, давно известно о повышенной склонности к детонации бензиновых моторов с увеличенным диаметром цилиндра. На УМЗ-4215 одновременно со слоем алюминия прогорала и прокладка головки блока. Теперь на УМЗ-4216 чугунная гильза выведена на поверхность блока, и пробег двигателя в 100 тысяч километров показал, что эта неисправность осталась в прошлом.

Два года назад на УМЗ ввели технологическую операцию нанесения на юбки поршней в зоне контакта с гильзой маслоудерживающего микропрофиля. Такой профиль в сочетании с хонингованием гильзы показал хорошие результаты при 100-часовых стендовых испытаниях двигателя с полностью открытым дросселем. Однако на разбираемом моторе микрорельеф, нанесенный заводом на юбку, уже частично отсутствовал. На УМЗ-4216 применены современные чугунные компрессионные и маслосъемные поршневые кольца. Верхнее компрессионное кольцо имеет бочкообразный профиль и покрытие пористым хромом, второе компрессионное кольцо скребкового типа с фосфатным покрытием. Маслосъемное кольцо, в отличие от двигателей УМЗ других моделей, не наборное, а тоже чугунное с двумя хромированными рабочими кромкам и радиальным расширителем в виде браслетной пружины. По отзывам специалистов, маслосъемные кольца с волнообразным расширителем менее эффективны и не обеспечивают современных требований к расходу масла на угар. В данном случае, несмотря на то, что разбираемый двигатель когда-то перегрели, его поршневые кольца оказались целы, не лопнули от перегрева и не залипли от нагара. Канавки под верхнее поршневое кольцо тоже соответствовали норме, износа практически не было. Визуально все говорило о хорошем состоянии деталей цилиндро-поршневой группы. Также в хорошем состоянии находились и гильзы цилиндров - на них отлично сохранились следы хонинговки, которые просматривались по всей длине и окружности гильз.

Я считаю правильным техническим решением то, что перевозчик убрал электромагнитную муфту включения вентилятора, установив вместо нее вентилятор с электродвигателем. Заводская конструкция оказалась ненадежной. Из-за заклинивших электромагнитных муфт плавятся провода, возникает короткое замыкание. Последствия усугубляют неправильно подобранные по силе тока плавкие предохранители, которые при коротком замыкании не разрывают цепь питания электромагнита муфты. ГАЗу следовало бы обратить внимание и на качество прокладки жгутов, которые зачастую проложены как попало. Особенно плачевно дела обстоят у кислородного датчика. Здесь провода при вибрации двигателя перетираются о раму, и, как следствие, тоже возникает короткое замыкание. Применительно к датчикам особо проблемным является тот, что следит за аварийным падением давления масла. Мало того, что он часто выходит из строя, так еще и в случае замены добраться до него не так-то просто.Шатунные шейки без каких-либо задиров и следов повышенного износа

Шатунные шейки без каких-либо задиров и следов повышенного износа

У этой «ГАЗели» с УМЗ-4216 при диагностике электронного блока управления двигателем обнаружилось множество ошибок, которые говорят о частом вмешательстве в работу электроники. Скорее всего ремонтники перевозчика в поисках какой-то неисправности поочередно снимали разъемы с датчиков при работающем моторе. При замере компрессии выяснилось, что свечи разных производителей. Могу предположить, что на ульяновский двигатель они были установлены далеко не новыми. О чем свидетельствует изрядное количество копоти на центральных и боковых электродах.

По следам износа на вкладышах можно судить о качестве моторного масла

По следам износа на вкладышах можно судить о качестве моторного масла

Одно из важнейших сопряжений любого поршневого двигателя - разъем нижней головки шатуна. У моторов УМЗ-4216 он выполнен на высокоточных болтах, а гайки дополнительно фиксируются несколькими каплями контрящего герметика. Шплинтов или коробчатых гаек, как на ближайших родственниках, двигателях ГАЗ-21 и ЗМЗ-24, здесь нет. Все сделано современно и надежно - пробег 100 тысяч километров это подтвердил. Состояние коренных и шатунных вкладышей, шеек коленвала служит той лакмусовой бумажкой, по которой сразу же определяют работу системы смазки, правильность выбора моторного масла, фильтров, материалов подшипников скольжения, режимов эксплуатации двигателя. У разобранного для дефектовки мотора приработка поверхностей вкладышей оказалась правильной по всей ширине вкладыша. Это говорит и о правильной форме постелей коренных подшипников и нижней головки шатунов. В хорошем состоянии были шатунные шейки, а главное - коренные.

Напомним, что они, в отличие от шатунных, дополнительно не защищены центробежными грязеуловителями и изнашиваются в первую очередь. На шейках не было ни малейших следов износа, поверхность выглядела, как только что отполированная. Промерять вал микрометром не было никакого смысла - понятно, что он остался в пределах допуска под номинальный размер. Так как коленчатый вал извлекли из блока в сборе с маховиком и сцеплением, то можно было легко оценить состояние диафрагменной пружины корзины. Ее лепестки были расположены в одной плоскости, без намека на коробление. Поверхность лепестков, контактирующая с выжимным подшипником, была с минимальным износом. После снятия корзины стало видно, что нажимной диск, как, впрочем, и ведомый, тоже имеет незначительный износ. Несмотря на череду замены стартеров, сохранили нужную геометрию и зубья венца маховика. На них остались целы даже заходные фаски для зубьев шестерни стартера.

Этот двигатель был недавно перегрет - при движении произошел разрыв резинового патрубка от водяного радиатора и утечка тосола, что вызвало коробление головки цилиндров и прогар прокладки - устранили фрезерованием головки. По мнению перевозчика, перегрев был своевременно замечен водителем, двигатель остановлен и других более серьезных последствий не вызвал, поскольку стуки не появились (задира поршень-гильза не произошло), расход масла не увеличился, показатели двигателя не изменились (поршневые кольца не залегли), водяной насос работает нормально (пластмассовая крыльчатка не оплавилась). Перед разборкой давление масла было в пределах нормы - на холостых оборотах больше 1 кгс/см2, на средних оборотах около 3 кгс/см2.

Что касается повышенного расхода топлива двигателей УМЗ-4216, как отмечают многие потребители, то на этот счет имеются разные мнения специалистов. Так, инженеры ООО «ТД АГАТ» из Нижнего Новгорода сообщают, что, когда обращаются по поводу повышенного расхода топлива (больше 20л/100км), они осматривают автомобиль и, как правило, видят, что рессоры «просели», вставлены дополнительные рессорные листы для повышения грузоподъемности - вот и возят по 2–3 тонны вместо положенных 1,5 тонны и при этом хотят, чтобы 3-литровый двигатель хорошо тянул и расход был 13–15 литров. В подтверждение этому: недавно по Ульяновскому телевидению был показан репортаж с места ДТП -грузовая тентованная «ГАЗель» перевернулась на повороте, при этом прозвучало, что в кузове было 3 тонны капусты! Вместе с тем вопрос повышенного расхода топлива на впрысковых двигателях не так однозначен. Есть мнения специалистов других организаций, например, Белотелов Ю.И. ООО «РОСВЭН» из города Тольятти считает, что на повышенный расход топлива двигателя УМЗ-4216 существенно влияет правильность настройки блока управления (контроллера) и работоспособность датчиков.

Исследование толкателя с износом в ЦЗЛ УМЗ показали, что твердость, микроструктура и химсостав наплавки сферической поверхности, определяющие ее износостойкость, соответствуют требованиям технической документации. Смолянистый нагар (осадок из масла) на цилиндрической поверхности толкателя, появившийся вследствие перегрева двигателя, исключил вращение толкателя при работе, повысил усилие перемещения его в отверстии блока. Это привело к изменению характера работы кулачка с толкателем - вместо скольжения с вращением возникло скольжение с неподвижной поверхностью с большим усилием, что и явилось причиной повышенного износа толкателя.

Появившийся на кулачке питтинг мог способствовать износу, однако в такой начальной стадии не имел существенного значения. Так, на 3-м и 4-м кулачках также отмечен питтинг, однако повышенного износа толкателей нет. Исследование дефектных распредвалов в ЦЗЛ УМЗ в 2009 году показали, что причиной питтинга кулачков является несоответствие микроструктуры получаемой заготовки распредвала требованиям чертежа по распределению фосфидной эвтектики. На кулачках с питтингом в микроструктуре видна фосфидная сетка вместо допустимых по чертежу отдельных зерен фосфидов. Фосфидная сетка приводит к возникновению усталостных микротрещин в тонком поверхностном слое, которые, развиваясь и объединяясь, приводят к отделению мелких частиц металла и образованию ямок (выкрашиванию). Это явление давно известно и характерно для закрытых зубчатых передач и довольно подробно описано в технической литературе (например, Н. И. Колчин, Детали машин, Москва - Ленинград, 1954 г.)

Информация по этому вопросу своевременно доведена до ЗАО «Верхне-салдинский чугунолитейный завод» Свердловской области - поставщика заготовки распредвала. Разработаны и реализуются корректирующие меры.

На следующий после разборки двигателя день мы посетили ООО «Ремавтоснаб» - единственную СТО в Москве, с которой имеется договор на гарантийное обслуживание и ремонт двигателей ОАО «УМЗ». В настоящее время они выполняют сервисное обслуживание и ремонт автомобилей УАЗ и ГАЗ, а также китайских и корейских автомобилей. В связи с уменьшением количества гарантийных ремонтов основной объем работ составляют коммерческие ремонты, в том числе и капитальные ремонты двигателей.

Никаких проблем с запчастями они не имеют - заключили договор с базой «Автоарсенал», два раза в неделю направляют заявку на нужные запчасти (по электронной почте), и эти запчасти им своевременно привозят. Цены на запчасти вполне приемлемые, устраивают и их, и клиентов. В целом оценка специалистами наших впрысковых двигателей УМЗ-4213 и УМЗ-4216 положительная: дефектность двигателей значительно ниже предыдущих моделей (если двигатель работает на нормальном масле и бензине); надежность двигателей УМЗ и ЗМЗ практически одинаковая, но затраты по ремонту наших двигателей значительно меньше; у всех на слуху только отказы датчиков по системе впрыска.

Специалисты ООО «Ремавтоснаб», как и раньше, считают, что основной причиной отказов указанных датчиков на двигателях УМЗ-4213 и УМЗ-4216 является применение некачественного бензина, который встречается в том числе и в Москве.

По результатам проведенной разборки, осмотра узлов и деталей видно, что этому двигателю в ближайшее время капитальный ремонт не понадобится. Скорее всего большинство его деталей и узлов доживут до заявленных заводом 300 тысяч километров. При правильной эксплуатации, быть может, со временем, понадобится замена сальников, поршневых колец, при работе на газе - притирка или замена выпускных клапанов. Однако кроме как при этой внеплановой разборке иначе не удалось бы обнаружить изношенный толкатель, выкрашивающиеся кулачки распредвала. Можно было бы их вычислить по стуку клапанов, по увеличенной периодичности регулировки выпускного клапана четвертого цилиндра. А это лишний раз подтверждает, что к обслуживанию каждого автомобиля нужен системный поход.

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

Технические характеристики

Двигатель устанавливается на Соболь и Газель-Бизнес.

Различные модификации

Следует подметить, что выпускаемый для Газель-Бизнес двигатель УМЗ 4216 является одной из модификаций серии двигателей 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.

Конструкция двигателя УМЗ 4216

Надёжная машина Газель-Бизнес. Двигатель её имеет такие составляющие:

1. Отвод для охлаждающей жидкости, ведущий в радиатор;
2. Подвод для охлаждающей жидкости, ведущий из радиатора;
3. Шкив водного насоса;
4. Датчик положения, следящий за распределительным валом;
5. Масляный картер;
6. Свеча зажигания;
7. Датчик, следящий за положением коленчатого вала;
8. Датчик, следящий за давлением масла;
9. Поршень;
10. Датчик, следящий за указателем давления масла;
11. Фильтр масляный;
12. Впускная труба;
13. Регулятор для холостого хода в двигателе УМЗ 4216;
14. Датчик разрежения с интегрированным датчиком температуры воздушных потоков;
15. Дроссельное устройство;
16. Клапанная крышка;
17. Катушка зажигания;
18. Головка блока цилиндров;
19. Маховик;
20. Блок цилиндров;
21. Стартер;
22. Указатель, информирующий об уровне масла;
23. Картер сцепления;
24. Выпускной коллектор;
25. Корпус термостата;
26. Форсунка;
27. Сцепление;
28. Поршневой палец;
29. Генератор;
30. Распределительный вал;
31. Шатун;
32. Масляный насос;
33. Демпфер коленчатого вала;
34. Ресивер;
35. Коленчатый вал.

Обслуживание двигателя

Весь спектр технического обслуживания, которое необходимо проводить, чтобы двигатель 4216 прекрасно работал и дальше, можно поделить на 3 части: проверка состояния, контрольно-диагностический аспект и регламентные работы.

Проверка состояния заключается в таких действиях:

• Проверка уровня масла;
• Проверка уровня жидкости;
• Проверка герметичности систем питания, охлаждения и смазки.

Количество КДР (контрольно-диагностические работы), которые должен пройти двигатель УМЗ 4216 при обслуживании:

• Проверка термостата, датчиков охлаждающей жидкости, температуры и давления масла;
• Герметичность систем вентиляции картера, питания, смазки, ;
• Состояние контактов в электрооборудовании;
• Диагностика КМПСУД и устранение обнаруженных проблем;
• Проверка посторонних звуков во время работы;
• Проверить состояние ремней генератора и вентилятора;
• Проверка компрессии в цилиндрах;
• Проверка работы генератора.

И последний список – регламентные работы:

• Подтянуть крепления;
• Регулировка клапанов УМЗ 4216 (порядок регулировки клапанов зависит от личного желания);
• Отрегулировать зазоры;
• Очистить от нагара и грязи;
• Промыть систему охлаждения, после чего заменить жидкость;
• Промыть вентиляционную систему картера;
• Поменять масляный фильтр;
• Поменять масло.

Неисправности и их устранение

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.