Двигатель УМЗ 421: описание, характеристики, особенности и отзывы

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.

УМЗ 421 — Двигатель УАЗ: Технические характеристики

Учитывая растущие потребности современного рынка, производственное предприятие «Волжские моторы» в городе Ульяновске приступило к выпуску новых двигателей внутреннего сгорания, обладающих повышенными тяговыми и скоростными характеристиками. В сравнении с аналогами, выпускаемыми ранее, двигатель 421 имеет увеличенный крутящий момент (22,5 кгс) и повышенную максимальную мощность (112 л. с.). Двигатель УМЗ 421 нового поколения сохранил взаимозаменяемость с прежними образцами, может устанавливаться на машины более ранних выпусков без дополнительных переделок.

Двигатель УМЗ 4218 на УАЗ 452, 469 (АИ-92, 89 лс) с рычажным сцеплением

Двигатель УМЗ 421

Двигатель УМЗ-421 пришёл на смену 417-му мотору, который зарекомендовал себя как надёжный и простой двигатель. На 421-м применена оригинальная конструкция алюминиевого остова, в котором залиты сухие гильзы с тонкими, чугунными стенками. Это позволило увеличить сечение камер до 100 мм и оставить прежний размер между цилиндрами 116 мм. Решение положительно сказалось на ресурсе, поскольку увеличилась жёсткость и уменьшилась склонность цилиндров к «овальности» в процессе работы.

Изначально в двигателе первой версии 4218.10 антифриз проникал сквозь поры алюминиевого литья блока цилиндров в масло. Протечка была неустранимой, не помогала замена прокладки ГБЦ, поэтому изготовителем была использована пропитка блока смолой по технологии авиастроения, изменена форма впускного тракта, мотор назван 421.10.

Технические характеристики

* — для двигателей УМЗ-4218.10, УМЗ-421.10, УМЗ-4215.10-10
** — для двигателей УМЗ-4216.10, УМЗ-42161.10, УМЗ-42164.10, УМЗ-421647.10, УМЗ-42167.10

Модификации УМЗ-421

Основным двигателем стал 4218.10 под Евро-1, мощностью 98 л.с., степенью сжатия 7:1.

• 4218.10-10 – карбюраторный, для адаптации под бензин АИ-92 степень сжатия увеличена до 8,2, мощность увеличена до 103 л.с.;
• 421.10 – карбюраторный, новая конструкция выпускного тракта;
• 421.10-30 – карбюраторный, выпускной коллектор другой конструкции;
• 4213.10-40 – инжектор для УАЗ, Евро-3, мощность 117 л.с.;
• 4213.10-50 – инжектор для УАЗ, Евро-4;
• 4215.10-10 – карбюратор под А-76;
• 4215.10-30 – карбюраторный, под АИ-92;
• 4216.10 – инжекторный, под АИ-92 для Газелей, Евро-3, степень сжатия 8,8, мощность 123 л.с.;
• 42164.10 – инжектор под Газель, мощность 99 л.с.;
• 42164.10 – инжекторный, для Газели, Евро-4, мощность 125 л.с., новый распредвал;
• 421647.10 – газобензиновый вариант мощностью 100 л.с.;
• 42167.10 – газобензиновый вариант мощностью 123 л.с.

Регламент обслуживания УМЗ-421

Заявленный пробег в 250 000 км двигатель сможет пройти только при соблюдении сроков замены расходных материалов и деталей (для бензиновых двигателей):

Предпосылки создания

Первой продукцией завода стали четырёхцилиндровые карбюраторные двигатели ГАЗ 21 и ЗМЗ 451 (оба с одинаковым рабочим объёмом цилиндров 2445 куб. см). Производство этих двигателей было передано в Ульяновск с Заволжского моторного завода. В ходе производства двигатели претерпели несколько модернизаций, но к 1990-91 году почти не имели дальнейших перспектив совершенствования конструкции, повышения мощностных характеристик и одновременного снижения расхода топлива. К этому же времени необходимость повышения конкурентоспособности серийных автомобилей УАЗ в условиях рыночной экономики привела к необходимости создания двигателей с большим крутящим моментом и максимальной мощностью.

Описание двигателя

Двигатель УАЗ-421 выпускается на заводе в Ульяновске, начиная с 1993 года. Мотор применяется для установки на автомобили УАЗ: «469», «Буханка», «Барс», «31519», «Hunter» и др. Конструкторы решили заменить мотором устаревший «417» агрегат, внеся в него новые веяния.

Так, применена оригинальная конструкция алюминиевого остова, в котором залиты сухие гильзы с тонкими, чугунными стенками. Это позволило увеличить сечение камер до 100мм, и оставить прежний размер между цилиндрами, 116мм. Решение положительно сказалось на ресурсе агрегата, поскольку увеличилась жёсткость и уменьшилась склонность цилиндров к «овальности» в процессе работы.

Изменения коснулись поршня, на 7,5мм уменьшено расстояние между днищем вытеснителя и осью пальца, что снизило вес изделия. Кроме того, длина шатуна выросла на 7 мм, уменьшив усилие на боковую поверхность.

Поскольку расстояние между осями камер остались неизменными, большинство составляющих силовых установок «417» и «421» остались взаимно заменяемыми. Унификация коснулась головки цилиндров, часть объёма камеры перенесена в днище поршня, в виде конуса. Это увеличило объём камеры сгорания на 12 см3.

На двигателе применяется одноразовый фильтрующий элемент для масла, позаимствованный у ВАЗ-2101. Задний сальник коленчатого вала выполнен в виде полноценного резинового уплотнения, а не набивкой шнуром.

Отрицательные стороны мотора УАЗ-421, недостаточное качество изготовления комплектующих деталей, и повышенный расход горючего. Подгонка становится причиной частой течи жидкостей, а обработка поверхностей сказывается на ресурсе и потенциале агрегата.

Технические характеристики УМЗ 421 2,9 л/98 – 125 л. с.

Изначально в двигателе первой версии 4218.10 антифриз проникал сквозь поры алюминиевого литья блока цилиндров в масло. Протечка была неустранимой, не помогала замена прокладки ГБЦ, поэтому изготовителем была использована пропитка блока смолой по технологии авиастроения, изменена форма впускного тракта, мотор назван 421.10.

Для повышения крутящего момента на низах и мощности в целом схема двигателя получила два дополнения:

• резонатор в выпускной системе, расположенный после глушителя;
• увеличение степени сжатия.

Этот вариант ДВС обозначен 421.10-30, имеет собственный мануал по ремонту. С завода моторы выходили с 100 мм цилиндрами, что изначально обеспечивало высокий крутящий момент и мощность. Руководство автопроизводителя ГАЗ рекомендует их для установки на Газель, что требует незначительной переделки:

• радиатор Газели расположен ниже, чем в УАЗиках;
• вентилятор необходимо сместить;
• появляется привод с отдельным ремнем.

Дополнительно улучшена система питания, отвода газов из картера, мотор обозначен 4215.10-30. Если расход масла у моделей семейства 421 одинаковый, то топливо может использоваться разное.

Для снижения эксплуатационного бюджета грузовика и микроавтобуса многие Газели и Соболи производитель ГАЗ переводил на бензин А-76. Подобная модификация движка УМЗ под бензин с низким октановым числом была обозначена 4215.10-10.

Затем потребовалась инжекторная версия, но уже для полноприводных УАЗ – микроавтобусы, внедорожники, грузовики и грузопассажирские авто. Ею стал движок 4213.10. распредвал здесь чугунный, а не стальной, как в карбюраторных моторах. Для Газелей таким ДВС стал 4216.10 с измененным приводом вентилятора.

Эта серия 421 стала последней у производителя УМЗ с нижним распредвалом. Уже для следующего поколения 429.10 высокооборотных ДВС распредвал перенесен внутрь ГБЦ, то есть расположен сверху.

В таблицу собраны основные технические характеристики мотора УМЗ 421:

смешанный цикл 11 л/100 км

маховик – 70 – 88 Нм

болт сцепления – 60 Нм

крышка подшипника – 120 Нм (коренной) и 60 Н м (шатунный)

В таблице приведено описание параметров базовой карбюраторной версии 4218.10. В других моторах используется другое навесное оборудование, изменены схемы выпускного и впускного тракта, системы впрыска.

Особенности мотора УМЗ-4218, его конструкция и основные эксплуатационные показатели

К сожалению, состояние отечественных дорог весьма далеко от совершенства. Особенно, это касается загородных трасс в российской глубинке. Для их преодоления на автомобилях должен быть установлен особый силовой агрегат, к которому предъявляются повышенные требования.

Ульяновский моторный завод успешно наладил выпуск механизмов, обеспечивающих транспортным средствам достаточную проходимость, не в ущерб надёжности. Далеко не последнее место в их числе занимает двигатель УМЗ-4218, которому посвящена данная статья.

Особенности устройства двигателя УМЗ 421

В отличие от аналогов предыдущих выпусков, в конструкции 421-го инжекторного двигателя произведены следующие изменения:

• использование гильз сухого типа в блоке цилиндров;
• смещение поршневого пальца на 7 мм вверх (за счет этого существенно снижены нагрузки на боковые стенки);
• задняя опора коленчатого вала уплотнена резиновым уплотнением взамен прокладки шнура;
• охлаждающая жидкость подается непосредственно в блок цилиндров вместо головки ГБЦ.

Неисправности и ремонт

Проблемы и недостатки движка УМЗ такие же, как и у 402-го мотора, на базе которого он создавался. Конструкторы хоть немного и оптимизировали, а также адаптировали мотор, но некоторые недостатки всё же остались. Так, при эксплуатации появляется вибрация, дёрганье и троение силового агрегата.

По большому счёту, это связано с недостатками впрыска. На форсунках появляется налёт, который устраняется чисткой. Как показывает практика автолюбителей, родные детали стоит заменить на более качественные элементы аналогового производства.

Ещё одним серьёзным недостатком является недоработка системы охлаждения. Так, морально устаревшая система термостата, приводит к постоянным перегревам. Но, всё кардинально меняется с установкой кит комплекта системы ОЖ. Также, к недостатку можно отнести большой расход горючего, но при таком объёме мотора — это не удивительно.

Модернизировать систему можно при помощи прошивки электронного блока управления силовым агрегатом, где можно уменьшить расход, или пожертвовать данной функцией и увеличить мощностные характеристики.

Для улучшения характеристик двигателя владельцу транспортного средства предлагается установить турбину. Итак, валы оставляем стандартные, поршневая стандартная, дорабатываем головку блока цилиндров, каналы, камеры сгорания, шлифуем, покупаем, маленький 17-й Garrett с интеркулером, варим под него коллектор, покупаем форсунки Subaru 440 сс, выхлоп на 63 трубе прямоточный, настраиваем и получаем тракторный мотор, с невысокой мощностью, но с хорошим моментом.

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.

Основные модификации двигателей УМЗ

Семейство УМЗ 421 состоит из следующих моделей:

Название мотора	Краткое описание особенностей моделей
4218.10-10	Карбюраторный двигатель, работает на бензине марки АИ 92, степень сжатия равна 8,2. Вырабатываемая мощность – 103 л. с.
421.10; 421.10.30	Карбюраторные моторы, оборудованные выпускными коллекторами улучшенной конструкции.
4213.10-40	Инжекторный двигатель для УАЗ, соответствует требованиям экологии Евро-3, развиваемая мощность равна 117 л. с.
4213.10-50	Инжектор, разработан для авто УАЗ, соответствует международным стандартам Евро-4.
4215.10-10	Карбюраторный мотор, работает на бензине марки А-76.
4215.10-30	Карбюраторный, адаптирован под топливо марки АИ-92.
4216.10	Инжекторный ДВС, работает на АИ-92, разработан для Газелей, поддерживается стандартами Евро-3. Степень сжатия равна 8,8. Вырабатываемая мощность – 123 л. с.
42164.10	Инжектор, сконструирован для автомобилей Газель, мощность двигателя – 99 л. с.
42164.10	Инжекторный мотор, предназначен для Газелей, соответствует нормам Евро-4. Максимальная мощность равна 125 л. с. Оборудован распредвалом новой конструкции.
421647.10	Комбинированный вариант исполнения, работает как на бензине, так и на газе. Мощность – 100 л. с.
· 42167.10	Газобензиновый двигатель, мощность равна 123 л. с.

Технические характеристики двигателей 421 на УАЗ по объему не отличаются друг от друга. Все двигатели оборудованы генератором Г 250, предпусковым нагревателем, топливным фильтром, экранирующим устройством для датчика Р 132.

Базовый двигатель ЗМЗ 421 в своем семействе имеет модели, предназначенные для военной техники. Маркировка модификаций 4219.10 отличается, в соответствии с видом установленного навесного оборудования:

4179.10-01	Мотор агрегатируется с рычажным сцеплением 254 мм.
· 4179.10-13	Оборудован гидроусилителем рулевого управления.
· 4179.10-05	Приспособлен под диафрагменное сцепление диаметром 240 мм.
· 4179.10-25	Оснащен насосом гидроусилителя руля.

По спец заказу министерства обороны на модификации двигателей внутреннего сгорания 4219.10 установлено высоковольтное оборудование.

Перечень модификаций ДВС

Традиционно для Ульяновского моторного завода руководство разрабатывает моторы сериями. Основным двигателем стал 4218.10 с характеристиками – Евро-1, мощность 98 л. с., степень сжатия 7 единиц. В семейство движков УМЗ 421 вошло несколько модификаций:

• 4218.10-10 – карбюраторный, для адаптации под бензин АИ-92 степень сжатия увеличена до 8,2, мощность увеличена до 103 л. с.;
• 421.10 – карбюраторный, новая конструкция выпускного тракта;
• 421.10-30 – карбюраторный, выпускной коллектор другой конструкции;
• 4213.10-40 – инжектор для УАЗ, Евро-3, мощность 117 л. с.;
• 4213.10-50 – инжектор для УАЗ, Евро-4;
• 4215.10-10 – карбюратор под А-76;
• 4215.10-30 – карбюраторный, под АИ-92;
• 4216.10 – инжекторный, под АИ-92 для Газелей, Евро-3, степень сжатия 8,8, мощность 123 л. с.;
• 42164.10 – инжектор под Газель, мощность 99 л. с.;
• 42164.10 – инжекторный, для Газели, Евро-4, мощность 125 л. с., новый распредвал;
• 421647.10 – газобензиновый вариант мощностью 100 л. с.;
• 42167.10 – газобензиновый вариант мощностью 123 л. с.

Отличительной особенностью семейства моторов 421 является наличие варианта 4219 для венной техники. В зависимости от того, какое навесное оборудование используется в комплектации ДВС, имеется несколько вариантов 4219.10:

• 4179.10-01 – под сцепление 254 мм рычажного типа;
• 4179.10-13 – добавлен ГУР;
• 4179.10-05 – под диафрагменное сцепление диаметром 240 мм;
• 4179.10-25 – добавлен насос ГУР.

Моторы имеют одинаковые объемы, задача увеличить мощность здесь не стояла. Нюансом является наличие пускового подогревателя, генератора Г-250, фильтра тонкой очистки бензина и экранирования датчика Р-132 и высоковольтного оборудования по заказу МО РФ.

Устройство силового агрегата

Справедливости ради, необходимо отметить, что такими моторами оснащают большинство модификаций отечественных внедорожников марки УАЗ. Классическая конструкция двигателя усовершенствована благодаря уместному использованию ряда оригинальных решений.

Тонкостенные гильзы цилиндров из чугуна залиты в алюминиевый блок, являющийся сердцем силового агрегата. Прочно закреплённые в теле блока, они способны выдерживать значительные нагрузки. Образующиеся в результате литья отверстия ликвидируются путём дополнительной пропитки смолой.

Такая конструкция блока позволяет увеличить размер внутреннего сечения цилиндров до 100 мм. Расстояние между ними при этом не изменилось и составляет, как на других двигателях УАЗ, положенные 116 мм. Помимо повышения ресурса цилиндропоршневой группы, подобное новшество отразилось на снижении расхода масла.

В обновлённом агрегате УМЗ модификации 4218 большинство функциональных деталей и механизмов обладают взаимозаменяемостью. Это значительно упрощает ремонт моторов, приводящих в движение автомобили УАЗ.

Изменения затронули расстояние между осью поршня и его днищем. Оно уменьшилось на 7.5 мм. Одновременно на 7 мм возросла длина шатуна. Подобная трансформация позволила сократить давление на боковую поверхность поршней, что продлевает срок их эксплуатации.

Охлаждающая жидкость в блок цилиндров поступает благодаря водяной помпе.

Чтобы лучше ознакомиться с качествами двигателей с маркировкой 421800, описания конструкции недостаточно. Предлагаем исследовать технические характеристики агрегатов, приводящих в работоспособное состояние механизмы внедорожников УАЗ.

Ремонт стартера

Стартер у данной модификации выходит из строя, как правило, по причине отсоединения контактов. Для того чтобы их проверить, снимается блок соединителя при помощи ключа. Следующим шагом осматривается поверхность бачка. Если на нем видны протечки масла, необходимо обнаружить пробитый шланг. Также проблема может заключаться в сдвиге бачка. При этом патрубок замыкается.

Подвод осматривается в последнюю очередь. Чтобы отсоединить стартер, необходимо заготовить крестообразную отвертку. Штуцер в данном случае трогать не нужно. Чтобы отвинтить шланги, можно использовать отвертку. Первый крепеж стартера находится возле расширителя. Шланги в данном случае трогать запрещается. После снятия болтов останется только извлечь стартер. Это можно сделать самостоятельно без привлечения помощи других. Чтобы проверить работоспособность контактора, откручивается защитная крышка. Если зажимные пластины неплотно прилегают к проводам, их необходимо дожать. Сделать это можно вручную.

Регулировка клапанов 421 двигатель УАЗ

Поскольку технически в моторе не предусмотрена установка гидравлических компенсаторов клапанов, через установленный промежуток на агрегате требуется отрегулировать зазор в механизме распределения газов. Минимальное пройденное расстояние до настройки клапанов, 5000км пробега. При обнаружении сбоев в работе мотора, процедуру надо провести раньше.

Признаки нарушения настроек регулировки клапанов:

• Снижение мощи силовой установки;
• Работа мотора сопровождается стуком клапанов;
• Появление вспышек внутри карбюратора в модификациях, где предусмотрено изделие;
• Хлопки, раздающиеся в глушителе мотора.

Процесс регулировки зазоров в клапанах сопровождается параллельной настройкой зазора в коромыслах.

Кроме того, после проведения работ, настраивают зажигание агрегата. Параметры зазоров следующие:

• 0,3-0,35мм — клапанные зазоры в 1 и 4 цилиндрах;
• 0,35-0,4мм — клапанные зазоры во 2 и 3 цилиндрах.

Карбюратор на УАЗ с УМЗ-421 двигателем — какой лучше поставить

Многие сообщества любителей бездорожья кишат вопросами о том, какой карбюратор лучше поставить на УАЗ с 421 двигателем. Основным критерием является расход топлива в загородном режиме, т.к. до бездорожья нужно сначала добраться. Повышенная тяга мотора и сниженный расход горючки несовместимы, по этим причинам каждый владелец, думающий какой карбюратор поставить на УАЗ с двигателем УМЗ 421 делает выбор под конкретные нужды.

Изначально автомобили Ульяновского производителя комплектовались карбом однокамерной модификации К-131, затем с совершенствованием технологий появился к 126. Последней модификацией штатного устройства подачи бензина является карбюратор К 151 на УАЗ 421 двигатель. Главное понимать, что даже новое устройство может нестабильно работать при несоблюдении элементарных правил эксплуатации. Устройство системы подачи горючей смеси в цилиндры содержит главный элемент под названием диффузор, через него производится подача бензина к цилиндрам.

Поршневая группа и коленчатый вал

За счет повышенной жесткости блока удалось несколько снизить неравномерность износа зеркал цилиндров, что увеличило ресурс цилиндропоршневой группы. Была уменьшена масса поршня с целью уменьшения усилий на боковую часть поршня. Это было достигнуто уменьшением на 7,5 мм расстояния от оси поршневого пальца до днища поршня. Для компенсации этого расстояния длина шатуна увеличена на 7 мм. Поршни литые из алюминия с высоким содержанием кремния. Часть камеры сгорания находится в днище поршня (выемка в форме усеченного конуса).

Коленчатый вал чугунный, литой. Коренные шейки имеют диаметр 64 мм, шатунные – 58 мм. На задней части вала фиксируется маховик, на передней – чугунная шестерня привода распределительного вала и ступица шкива. С целью предотвращения осевого люфта вала на переднем коренном подшипнике установлены две шайбы. Вместо устаревшей набивки задняя часть коленвала УМЗ 421 уплотнена самоподжимным резиновым сальником. Данное решение позволило избавиться от наследственной от ЗМЗ многолетней проблемы – течи масла через набивку.

Установка зажигания мотора

Устройство зажигания, применяемое на силовой установке, изделие, без которого невозможна работа двигателя. Правильность работы мотора, непосредственно сгорание топливного заряда напрямую связано с тем, как установить зажигание на УАЗ 421 двигатель. Так как конструктивно гидравлические компенсаторы клапанов не предусмотрены, проводится ручная настройка, предусматривающая:

• Установку вала в соответствии с углом опережения пять градусов. Совместить срединную маркировку фрикционного колеса с наплывом заглушки остова на сдавливании в камере «1»;
• Узнать такт сдавливания камеры «1», сняв заглушку. При этом бегунок расположен против внутренней поверхности касания заглушки, связанного проводником со свечкой камеры «1». Альтернативное определение по свечке камеры «1» предусматривает демонтаж изделия. Образовавшуюся пустоту закрывают заглушкой из бумаги, после проворачивают вал. На такте сдавливания заглушка выйдет из отверстия;
• Используя «десятый» ключ немного открутить регулятор октана;
• Поставить градуировку регулятора октана на «0», соответствующее средине градуировки;

• Используя «десятый» ключ немного отпустить пластины регулятора октана;
• Совместить риску ротора (красный маркер) со стрелкой статора посредством поворота остова распределяющего датчика. Фиксировать место расположения, затянув крепёж;
• Контролировать расположение бегунка (против контакта заглушки 1-й камеры), сверить корректность соединения проводников, отходящих к камерам. Отсчёт начинают с камеры «1», ведут против стрелки часов, в порядке «1-й, 2-й, 4-й, 3-й».

Работу зажигания дополнительно контролировать в процессе езды на транспортном средстве. Кратковременно выжать на полную ножной рычаг скорости, предварительно разогнав машину до скорости 60 километров в час. Детонация 1-3 секунды, говорит о правильности настройки. Дольше — превышение угла опережения, отсутствие детонации — недостаточный угол опережения. В последних двух случаях настройку повторяют.

Описание процесса регулировки клапанов на двигателе ЗМЗ 421

Работы выполняются в следующем порядке:

1. При нахождении поршня цилиндра I в верхней точке ВМТ совместить метку коленвала (2) со штифтом (1), размещенным на крышке шестерен распредвала.
2. Обеспечить направление искры трамблера на свечу зажигания I цилиндра. Расположение трамблера напоминает стрелки часов, показывающие время 10:00.
3. Выставить зазор, равный 0,35 мм, между клапанами и соответствующими коромыслами при помощи специального щупа.
4. Провернуть коленвал.
5. Отрегулировать расстояния между следующими парными деталями.

• вставить щуп в зазор с некоторым усилием;
• ослабить момент затяжки контргайки (5);
• при помощи регулировочного винта (4) уменьшить/увеличить зазор.

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.

Замена накладки на соединителе

Заменить накладку на соединителе довольно просто. При возникновении протечки в первую очередь надо промыть двигатель. После этого важно убедиться в том, что проблема заключается именно в соединителе. Далее, чтобы сделать ремонт 421 двигателя, необходимо приступить непосредственно к осмотру детали. Для этого придется скрутить верхний шкиф. Следующим шагом осматривается бачок устройства. Крышка у модели снимается при помощи ключа.

Винты у двигателя находятся по сторонам. Стоит отметить, что крышку нужно приподнимать очень аккуратно. Накладка при этом не должна провалиться к фильтру. Также надо отметить, что придется придерживать бачок. Накладка должна быть чистой и эластичной. Если видны потемнения, значит ее придется заменить. После проведенной операции крышка ставится на прежнее место. Крепежи накручиваются постепенно. В данном случае надо непрерывно следить за положением накладки. Если она затянута неправильно, значит крышку надо снова отсоединить.

Регламент обслуживания УМЗ 421 2,9 л/98 – 125 л. с.

Заявленный пробег в 250 тысяч км двигатель УМЗ 421 сможет пройти только при соблюдении сроков замены расходных материалов и деталей:

• 10000 км – съемный маслофильтр и моторное масло;
• 15000 пробега – регулировка зазоров клапанов;
• 20000 км – выпускной коллекторный узел, топливопровод и рампа, ремень навесного оборудования и АКБ, свечи;
• 30000 пробега – воздушный фильтр и вентиляция картера;
• 40000 км – антифриз и топливный фильтр;
• 60000 пробега – датчик кислородный.

Внутреннее устройство ДВС предусматривает эти сроки между капремонтами, независимо от их количества. Данный регламент не подходит для газобензиновых моторов, им замена требуется чаще.

Головка блока цилиндров

Благодаря сохранению межцилиндрового расстояния удалось унифицировать ГБЦ на двигателях 2445 куб. см и 2890 куб.см. ГБЦ УМЗ 421 изготавливается из алюминиевого сплава и оснащена вставными седлами клапанов из жаропрочного чугуна. Унификация ГБЦ привела к сохранению старой схемы механизма газораспределения – распределительный вал в блоке цилиндров (в нижней части) и привод клапанов штангами, толкателями и коромыслами.

Клапана УМЗ 421 не имеют гидрокомпенсаторов зазоров (за исключением некоторых модификаций мотора выпуска после 2010 года) и требуют регулировки через 10-15 тысяч км. В 2010 году изменился распределительный вал двигателя, профиль которого увеличился по высоте. Данное мероприятие позволило улучшить режим работы на холостом ходу и достигнуть норм выброса Евро-3.

Автомобили с двигателями семейства ЗМЗ 421

Большинство силовых агрегатов, произведенных на Ульяновском моторном заводе, пользуются популярностью среди известных автопроизводителей. Двигатель УМЗ 421 – не является исключением. Внедорожники, в комплектацию которых входят моторы семейства 421

• Барс;
• Патриот;
• 3160;
• 3161;
• Тигр 2330;
• Симбир 3162.

• Карго;
• Пикап;
• 39095.

• Газель 3221;
• Симба 3165;
• Соболь 2217;
• 2206;
• 3303;
• 3741;
• 3909;
• 3962.

Бортовые Газели 3302, грузопассажирские Газели «Фермер» 33023, минивэны Баргузин 2217, автофургоны ГАЗ 2705.

Обзор неисправностей и способы их ремонта

Благодаря проточкам в поршнях, мотор УМЗ 421 не гнет клапана своими поршнями. Его индивидуальными неисправностями считаются:

Попадание ОЖ в цилиндры и смазку	неисправимый дефект, присутствовал только в первых партиях моторов
Скачки оборотов ХХ и мощности	необходима очередная регулировка температурных зазоров клапанов
Стук в опорах коленвала	замена выработанных вкладышей

Исчезли проблемы с термостатом, так как здесь использована трехходовая версия от Волги. Часто выходит из строя вискомуфта, предназначенная для регулировки скоростного режима вращения крыльчатки.

Установка

Автовладельцы часто производят работы своими руками с применением гаражных средств. После того, как владелец определился, какой карбюратор лучше на 421 двигатель УАЗ, производится инсталляция устройства. Карбюратор на УМЗ 421 не исключение, тем более, что замена штатного устройства не составит особого труда. Для плавного хода необходимо сделать механизм педали газа тросиковым, а также переделать тягу подсоса.

Модификации ДААЗ потребуют большего вмешательства. Посадочные отверстия не совпадают со шпильками с впускным коллектором, это придает значительные трудности для неопытных мастеров при установке. Механизм акселератора и подсоса также необходимо переделать, существуют готовые варианты на авто разборах.

Перед установкой бывшего в употреблении карбюратора на УМЗ 421, необходимо тщательно промыть корпус и внутренние детали, заменить все уплотнители. Не рекомендуется устанавливать жиклеры из ремкомплекта, размер лучше всего подбирать после установки на мотор. Существует множество разновидностей систем подачи горючей смеси от солекс. Не все модели подходят к параметрам уаза, важно изучить конструктивные особенности перед установкой и совместимость узлов.

Список моделей авто, в которых устанавливался

До 2005 года большинство ДВС Ульяновского моторного завода использовалось несколькими производителями автомашин. Не стал исключением и мотор УМЗ 421, которым комплектовали транспортные средства:

• внедорожники УАЗ Хантер, Патриот, Барс, 3160,3161;
• вседорожник Симбир 3162, Тигр 2330;
• грузовики Пикап, Карго, 39095;
• микроавтобусы 2206, 3303, 3741, 3909, 3962, Симба 3165;
• бортовая Газель 3302;
• грузопассажирская Газель Фермер 33023;
• рамные автофургоны ГАЗ 2705;
• микроавтобусы Газель 3221;
• фургоны и микроавтобусы Соболь 2217;
• минивэны Баргузин 2217.

Автобус ГАЗ Симба

Для двух заводов характеристики двигателя подошли идеально, однако для Газелей пришлось переносить радиатор с вентилятором по высоте.

Особенности технического обслуживания двигателей 421

В списке технических характеристик данного двигателя имеется пункт с указанием эксплуатационного ресурса в размере 250 тысяч километров пробега. Данный пробег возможен при соблюдении регламента техобслуживания. В перечень работ входят следующие пункты:

Наименование узлов, деталей, расходных материалов, подлежащих замене	Рекомендованные сроки выполнения работ
Моторное масло	10 тысяч км пробега
Масляный фильтр	10 т. км
Выпускной коллектор	20 т. км
Топливная рампа, топливопровод, свечи зажигания	20 т. км
Ремень навесного оборудования	20 т. км
Воздушный фильтр	30 т. км
Топливный фильтр	40 т. км
Охлаждающая жидкость (антифриз, тосол)	40 т. км
Кислородный датчик	60 т. км
Регулировка клапанных зазоров	15 т. км

Двигатели, работающие на комбинированном топливе (бензине, газе), нуждаются в проведении техобслуживания намного чаще. Данные, указанные в таблице, для них не подходят.

Основные версии

Базовая карбюраторная модель УМЗ 421 имела настроенную выхлопную систему. В систему входили выпускной коллектор, глушитель, приемная труба глушителя и резонатор. Однако такая система выпуска газов вызывала сложности с установкой таких двигателей на некоторые серийные автомобили УАЗ, особенно с кузовом вагонного типа («буханка»). Эти сложности привели к появлению модификаций с системой ненастроенного выпуска.

В 1998 году УМЗ вышел на новый для себя рынок сбыта – начались поставки двигателей модели УМЗ 4215 для малотоннажных грузовых автомобилей ОАО «ГАЗ». В то же время растущие требования к токсичности выхлопных газов привели к оснащению двигателей УМЗ системами впрыска топлива с управлением подачей топлива и параметрами зажигания с помощью электронных блоков управления. Первые двигатели с такими системами были отгружены клиентам в 1999-2000 году – мотор с индексом УМЗ 4213 стал устанавливаться на автомобили УАЗ-3160.

Для комплектации машин УАЗ поставлялся 98-сильный 4218.10 (со степенью 7,0 под бензин А80) или 103-сильный 4218.10-10 (со степенью 8,2 под бензин А92). Соответственно моторы могли быть с разными системами выпуска. Также для нужд УАЗ производился 117-сильный 4213.10-40 с системой впрыска топлива. Для машин ГАЗ выпускались моторы 4213.10-50, 4215.10-10, 4215.10-30 и 123-сильный впрысковой 4216.10.
Основные данные двигателя УМЗ 421 (базовый вариант)

Число цилиндров	4
Рабочий объём	2890 куб. см
Степень сжатия (А76/А92)	7,0/8,2
Мощность номинальная	98 л.с. (72 кВт) при 4000 об/мин
Максимальный момент	167 Н/м в диапазоне от 2200 до 2500 об/мин
Вес двигателя	170 кг
Экологический класс	Евро-0

Плюсы и минусы двигателя

Новый блок цилиндров не всегда имел высокое качество литья, что приводило к попаданию масла в систему охлаждения. Иногда такая проблема возникала через первые 10 тысяч километров пробега. Тонкостенный блок оказался склонным к деформациям при перегреве, что приводит к дорогостоящему ремонту с заменой головки блока. Невысокая топливная экономичность карбюраторных версий. Однако этот недостаток отчасти компенсирован переходом на системы впрыска. Первые годы производства были нарекания владельцев на недостаточную прочность впускного коллектора, однако это дефект был устранен.

Несмотря на все проблемы, большая унификация с моторами предыдущих лет выпуска стала одним из весомых преимуществ семейства УМЗ 421. Цена и распространенность запчастей также играют немалую роль. Мотор достаточно прост в ремонте и обслуживании. При надлежащем уходе завод обещает ресурс не менее 250 тысяч км.

Возможен ли тюнинг двигателей УМЗ 421

Двигатели внутреннего сгорания данного семейства относятся к атмосферному типу. Чтобы минивэны, тяжелые грузовики, внедорожники и прочие машины имели улучшенные мощностные характеристики, водители устанавливают турбины. В результате тюнинговых прошивок в среднем удается увеличить мощность двигателя ЗМЗ 421 на 30 – 50 лошадиных сил. Крутящий момент достигает максимальных значений при малых оборотах коленвала.

Особенности конструкции

В принципе, двигатель УМЗ 417 скопирован с мотора ЗМЗ 402, но отличия, все же, существуют:

• посадка гильз в блоке резиновыми кольцами вместо медных прокладок;
• маховик больше в диаметре;
• нет оребрения вначале выпуска, затем появились 4 ребра жесткости;
• маслофильтр съемный вместо стаканного;
• схема системы охлаждения обратная – и подача и забор ОЖ из ГБЦ;
• слабый фибровый сальник помпы вместо сальника от мотора ВАЗ;
• уменьшен диаметр тарелок клапанов.

Маховик УМЗ 417

Система охлаждения

И самая главная причина снижения мощности УМЗ 417 в сравнении с ЗМЗ 402 – объединенный, не раздвоенный коллектор выпускного тракта.

Выпускной коллектор

Особенностями конструкции являются:

• рядная схема двигателя и его продольное расположение относительно траектории движения транспортного средства;
• камера сгорания небольшого размера, купольной конфигурации;
• улучшенная очистка смазочного материала (полнопоточная схема со сменным фильтром);
• высокий эксплуатационный ресурс от 150000 км пробега;
• короткий ход поршня и верхняя компоновка клапанов.

Схема ГРМ УМЗ 417

Чтобы осуществить капитальный ремонт, не нужно обязательно посещать СТО, все операции можно произвести своими силами в гараже. Для этого руководство пользователя содержит, как описание параметров, так и пошаговые фото.

Даже в отсутствие гидротолкателей производитель рекомендует заливать качественное масло и антифриз для охлаждения мотора с весьма скромным оребрением блока цилиндров.

Предусмотрена изготовителем и возможность модернизации впускного/выпускного тракта, ГБЦ т ШПГ.