Компресія в двигуні УМЗ 451 м номінал. Головка блоку циліндрів

Двигун 414 - це наступне покоління силового агрегату УМЗ 451. Мотор встановлювався на автомобілі УАЗ-469 і УАЗ-452. Призначався для імпорту в теплі і тропічні країни.

Технічні характеристики

Як згадувалося раніше, силовий агрегат 414 розроблявся на основі УМЗ 451. Він модернізований і доопрацьовано, а відповідно має великі технічними характеристиками, ніж попередник.

На двигуні застосовані: впускная труба нової конструкції, головка блоку циліндрів з поліпшеними впускними і випускними каналами, маслонасосів підвищеної продуктивності, закрита система вентиляції картера, деталі та вузли підвищеної надійності і зносостійкості.

Продукція була удостоєна Державної Знака якості. Двигуни УМЗ-414 випускалися до 1986 року.

Розглянемо, технічні характеристики УМЗ 414:

пристрій мотора

Конструктивні особливості мотора незначно відрізняються від УМЗ-451. Вузли та деталі мають теж розташування. Розглянемо, пристрій мотора:

1 - маховик; 2 - монтажна проушина; 3 - кран опалювача; 4 - кришка головки блоку циліндрів; 5 - впускний трубопровід; 6 - гайки шпильок кріплення головки блоку циліндрів; 7 - коромисло клапана; 8 - вісь коромисел; 9 - патрубок вентиляції картера; 10 - головка блоку циліндрів; 11 - пружини клапана; 12 - маслоотражательних ковпачок; 13 - втулка клапана; 14 - кришка маслозаливной горловини; 15 - клапан; 16 - прокладка головки блоку циліндрів; 17 - насос охолоджуючої рідини; 18 - штанга; 19 - штовхач; 20 - шків вентилятора; 21 - розподільний вал; 22 - ведена шестерня приводу розподільного вала; 23 - демпфер крутильних коливань; 24 - маточина шківа; 25 - шків; 26 - болт шківа; 27 - манжета; 28 - провідна шестерня приводу розподільного вала; 29 - колінчастий вал; 30 - піддон картера; 31 - гільза циліндра; 32 - поршень; 33 - пробка маслосливного отвори; 34 - шатун; 35 - маслозаборнік; 36 - масляний насос; 37 - блок циліндрів; 38 - випускний колектор; 39 - картер зчеплення.

модифікації

Крім оригінального силового агрегату було кілька модифікацій з доробками:

Дати виробництва:

• УМЗ-414, 4141, 4142, 4143, 4144 початок виробництва 16.01.1980
• УМЗ-4147 початок виробництва 14.10.1985 до 12.03.1993
• УМЗ-4146 початок виробництва 11.05.1986 до 12.03.1993
• УМЗ-4149 початок виробництва 19.08.1987 до 30.08.1989

обслуговування

Обслужити двигун досить просто. Так, планове сервісне обслуговування проводиться кожні 15 000 км. В ТО входить заміна масла і фільтра. Щоб замінити масло, доведеться викрутити зливну пробку і дочекатися, поки втече мастильна рідина. Потім, пробка закручується, і масло заливається через заливну горловину. Масляний фільтр змінюється, коли в моторі немає масла.

Також в технічне обслуговування входить перевірка всіх систем, відсутність патьоків масла і несправностей. Кожні 30 000 км необхідно проводити регулювання клапанів, а кожні 20 000 км робиться заміна повітряного фільтруючого елемента.

висновок

Двигун УМЗ 414 не знайшов масового застосування на вітчизняному ринку, оскільки був орієнтований на імпорт. Невисокі технічні вимоги та простота конструкції дозволяють обслуговувати і ремонтувати силовий агрегат самостійно.

На основну частину випускалися Волг М-21 і ГАЗ-21 встановлювався двигун ЗМЗ-21.
Він представляв собою цельноалюмініевий верхньоклапанний нижневальном двигун робочим об'ємом 2,445 л. Так як конструктивно він багато в чому аналогічний широко відомим в наш час двигунів типу ЗМЗ-402.10 ( «Волга», «ГАЗель»), найпростіше описати особливості його конструкції через протиставлення саме з цим сімейством.

Двигун ГАЗ-21 був пристосований до використання мастильних матеріалів з вкрай низьким рівнем якості, доступних у той час в СРСР - інструкція рекомендувала використовувати «масло індустріальне-50, машинне масло СУ, автомобільне М8Б або автотракторне АС-9,5», що становило вигідне відміну від іноземних моделей. Разом з тим, використання низькоякісних мастильних матеріалів вело до зменшення міжсервісний інтервалу (зміна масла кожні 3000 км зі значним зниженням при ускладнених умовах експлуатації) та зниження довговічності двигуна. Бензин вживався також дуже низькою, за європейськими мірками, сортності - з октановим числом за моторним методом не нижче 70 (у версії для внутрішнього ринку).

При цьому по довговічності двигун «Волги» як мінімум не поступався аналогічним по робочому об'єму іноземним моторам - гарантований заводом ресурс до першого капітального ремонту становив 200 тис. Км, але на практиці при грамонтной і дбайливої \u200b\u200bексплуатації двигун міг «відходити» і 500 тис. Для порівняння, в США для набагато більших легкових двигунів хорошим показником вважався пробіг до капітального ремонту в 140 тис. миль (~ 250 тис. км), а для вантажівки важкого класу з дизельним двигуном відмінним показником було 400 тис. км. Висока ж ремонтопридатність, що дозволяє проводити капітальний ремонт двигуна в кустарних умовах, без що вимагає складного обладнання розточення стінок циліндрів, по суті робила волговский мотор практично «вічною».

Головними особливостями ЗМЗ-21 по порівняння з «402-м» сімейством є: головка блоку циліндрів з клапанами меншого діаметру і іншим розташуванням водяного насоса (насос змащувати антифризом, а мастильним шприцом через прес-маслянку литолом); ступінь стиснення під бензини марок А-72 або А-80 (останній не плутати з сучасним АІ-80 / А-76; в залежності від модифікації - звичайна або для експортування); двоступенева система очищення масла (два неполнопроточних фільтра - грубої і тонкої очистки); впускний колектор прямокутного перетину з кріпленням під однокамерний карбюратор; контактна система запалювання. Істотним є наявність на блоці циліндрів верхній площині, що фіксує гільзи (на ЗМЗ-402 гільзи ставляться у відкритий блок). Були і інші, менш помітні відмінності. З вищесказаного випливає, що в цілому відмінності двигунів сімейств ЗМЗ-21 і ЗМЗ-402 незначні. Карбюраторні двигуни «Волг» всіх сімейств (-21, -24, -31xx) і «Газелей», крім двигунів 406-го сімейства, в принципі, взаємозамінні в зборі, але з урахуванням деяких незначних модифікацій картера, трансмісії і навісного обладнання. Можливості подетальной взаємозамінності набагато вже. Ситуація з двигунами УМЗ набагато краще в обох відносинах.

Блок був алюмінієвим, литим в кокіль. Гільзи - мокрі, змінні, з сірого чавуну, посаджені в блок з натягом. Головка циліндрів лита, алюмінієва, зі вставними чавунними сідлами клапанів. Свічки в неї укручують зліва. Справа на двигуні розміщувалися впускний колектор з однокамерним карбюратором і випускний колектор, генератор постійного струму, фільтр грубої очистки масла і водозливної краник. Зліва були розташовані стартер, переривник-розподільник, маслощуп і паливний насос. Поршні - алюмінієві луджених, з трьома поршневими кільцями - двома компресійними і одним маслос'емного. Поршневий палець зміщений на 1,5 мм вправо для зменшення гучності роботи двигуна. Колінчастий вал пятіопорний, литий з чавуну, вкладиші тонкостінні, біметалеві (сталебаббітовие). Діаметри клапанів: впускний - 44 мм, випускний - 36 мм.

Використовувалися карбюратори К-22І (на всіх автомобілях першої та другої серій і на частини третьої серії аж до кінця 1960-х), К-105 (на невеликій частині ранньої третьої серії - 1962-1965 рр.) І К-124 (на пізній третьої серії), все однокамерного типу. Після закінчення випуску ГАЗ-21 в якості запчастини для неї випускалися К-129, дуже незначно відрізняються від К-124. Всі чотири моделі карбюраторів повністю взаємозамінні в зборі, а К-124 і К-129 ще й по більшості деталей.

Потужність варіювалася від 70 л.с. і 80 к.с. (Ранні модифікації, звичайна і експортна комплектації) до 75 к.с. і 85 к.с. (Пізні модифікації) при ~ 4000 оборотах на хвилину. Збільшення потужності на експортних модифікаціях досягалося шляхом зменшення висоти головки блоку циліндрів за умови використання більш високооктанового палива, доступного за кордоном. Крутний момент становив 166,7 Н · м на базовій модифікації і досягався в районі ~ 2200 оборотів в хвилину. Таким чином, за своєю характеристикою двигун близький до сучасних легковим дизелів, а не бензинових двигунів.

КОРОТКА ТЕХНІЧНА ХАРАКТЕРИСТИКА:
Тип двигуна: чотиритактний, карбюраторний, бензиновий, верхньоклапанний, чотирициліндровий
Розташування циліндрів: Вертикальне, в ряд
Діаметр циліндра і хід поршня в мм: 92х92
Робочий об'єм циліндрів в л: 2,445
Порядок роботи циліндрів: 1-2-4-3
Ступінь стиснення: 6,7
Паливо: Бензин А-72 (А-76, А-80)
Максимальна потужність при 4000 об / хв в л. с .: 75 (80, 85)
Максимальний крутний момент при 2000 об / хв в кгм: 17 (18, 19)
Маса двигуна в зборі з коробкою передач, центральним гальмом і з усім обладнанням (без масла і води) в кг: 20

Двигун ЗМЗ-21А використовувався на мікроавтобусах РАФ і фургонах ЕрАЗ; останні випускалися ще в 1980-х роках. Ульяновський моторобудівний завод на його основі створив власний варіант двигуна УМЗ-451, протягом тривалого часу встановлювався на автомобілі марки УАЗ. Відмінності УМЗ-451 від ЗМЗ-21А мінімальні, особливо на перших випусках: на перший погляд, це один і той же двигун.

Однокласники

Автомобіль УАЗ 469 був розроблений для Радянської армії і застосовувався в основному для обслуговування та транспортування командного складу. На пострадянському просторі цей транспортний засіб досить поширене, а в армії країн СНД цей автомобіль досі активно експлуатується, не дивлячись на вік.

Технічні характеристики

На транспортних засобах УАЗ 469 встановлювався мотор 451МІ, який багато в чому був схожий на Волговский ЗМЗ 402. Двигун УАЗ 469 прийшов на зміну застарілому ГАЗ-69, як модернізоване транспортний засіб. При розробці багато конструктивних особливостей було взято з ГАЗ-21 і ГАЗ-24.

Паралельно з цим випускалася цивільна версія автомобіля з маркуванням 469Б, яку в 1985 році перейменувала і вона отримала маркування - УАЗ 31512.

Розглянемо, основні технічні характеристики, які має двигун УАЗ 469, а також пристрій:

УАЗ-451МІ

УАЗ-4178

ЗМЗ-4021.10

обслуговування

Обслуговування силового агрегату на УАЗ 469 проводиться за стандартною схемою. Так, міжсервісний інтервал становить 15 000 км пробігу до першого капітального ремонту. Після відновлення движка рекомендується проводити технічне обслуговування кожні 10-12 тис. Км, щоб зберегти ресурс мотора.

При проведенні ТО змінюється моторне масло і масляний фільтр. Так, в основному автолюбителі люблять лити в мотор мінеральне або недороге напівсинтетичне масло. При чому, якщо брати мінералку, то в силовий агрегат потрапляє воно не кращої якості.

Кожне друге для движка УАЗ - це комплексна заміна витратних матеріалів. У ньому власник транспортного засобу повинен виконати такі технічні роботи:

• Зміна масла і фільтруючого елемента.
• Заміна паливного фільтра.
• Чистка карбюратора.
• Заміна повітряного фільтруючого елемента.
• Перевірка свічок запалювання.
• Регулювання клапанного механізму.
• Перевірка прокладок на пробій.

Тюнінг

Тюнінг двигуна УАЗ 469 з об'ємом 2,5 літра проводиться за аналогією з двигуном виробництва ЗМЗ 402. Оскільки конструкції схожі, то силовий агрегат тюнінгувати досить просто.

Для збільшення потужних характеристик необхідно розточити блок циліндрів до розмірів 95 мм. При цьому в движок ставляться полегшені поршні і колінчастий вал. Для забезпечення максимального ефекту рекомендується змінити головку блоку на інжекторних і відповідно встановити електронну систему вприскування пального.

Не варто забувати, що в нову головку блоку варто встановити полегшені клапани і напрямні втулки. Все це дозволить полегшити мотор на кілька десятків кілограм.

Щоб силовий агрегат не перегріватися в процесі роботи, встановлюється кит-комплект системи охолодження, який включає в себе - спортивну помпу і силіконові патрубки системи охолодження двигуна.

Замість рідного мідного радіатора потрібно монтувати полегшений трьохрядний алюмінієвий. Також, доведеться змінити високовольтні дроти і систему запалювання. Окремим пунктом стає установка нового комплекту зчеплення, а також зміна коробки запалювання.

висновок

Двигуни УАЗик вважаються одні з найбільш надійних і досить поширені, як у військовій промисловості, так і в цивільній практиці. Обслуговування та ремонт силового агрегату проводиться досить легко і просто своїми руками, завдяки просто конструкції. Останнім часом стало модним проводити тюнінг старих радянських транспортних засобів. Цей момент не обійшла і мотор для УАЗ 469.

Двигун з індексом УМЗ 421 виробляється на виробничих потужностях ВАТ Ульяновський моторний завод (УМЗ). Дане підприємство з 1970 року займається випуском автомобільних двигунів.

передумови створення

Першою продукцією заводу стали чотирициліндрові карбюраторні двигуни ГАЗ 21 і ЗМЗ 451 (обидва з однаковим робочим об'ємом циліндрів 2445 куб. См). Виробництво цих двигунів було передано до Ульяновська з Заволзького моторного заводу. В ході виробництва двигуни зазнали кілька модернізацій, але до 1990-91 року майже не мали подальших перспектив вдосконалення конструкції, підвищення потужних характеристик і одночасного зниження витрати палива. До цього ж часу необхідність підвищення конкурентоспроможності серійних автомобілів УАЗ в умовах ринкової економіки призвела до необхідності створення двигунів з великим крутним моментом і максимальною потужністю.

опис

До 1996 року був розроблений і впроваджений в серійне виробництво двигун нової моделі з робочим об'ємом циліндрів 2890 куб.см., який відповідав новим вимогам. Проект отримав назву УМЗ 421. Фактично УМЗ 421 став останньою версією мотора ГАЗ 21, який пішов в серію в 1957 році. Завдяки збільшеному робочому об'єму, збільшеним випускним клапанам (діаметр виріс на 3 мм - до 39 мм) і ряду інших доробок вдалося підвищити крутний момент до 22,6 кгс / м і потужність до 125 к.с. (Колишні моделі мали момент не більше 17 кгс / м і потужність не вище 80-90 к.с.).

В рамках проекту УМЗ 421 існувало кілька десятків двигунів, що відрізняються один від одного ступенем стиснення, системою харчування, навісними агрегатами, типом приводу навісних агрегатів і іншими вузлами. Система змащення всіх моторів - комбінована, від шестеренчатого насоса. Для заміни потрібно близько 6 літрів масла, масло рекомендується напівсинтетичне з допусками від 5W-30, 10W-40, 5W-40 або 20W-40. Система охолодження двигуна рідинна, з примусовою циркуляцією рідини від насоса.

Новий блок циліндрів

Помітною відмінністю нового двигуна став алюмінієвий блок циліндрів нової конструкції. УМЗ 421 отримав залиті в тіло блоку сухі тонкостінні гільзи з чавуну (на всіх попередників були мокрі). Завдяки цьому рішенню конструкторам вдалося отримати підвищену жорсткість і міцність блоку, а також збільшити діаметр циліндрів на 8 мм (з 92 мм на старому блоці до 100 мм на новому). Межціліндровое відстань не змінилося і складає 116 мм.

Дане рішення дозволило не тільки зберегти взаємозамінність деталей двигунів різних поколінь, але і значно скоротити витрати на нове обладнання для обробки блоків. Крім того габаритні і посадочні розміри двигуна залишилися незмінними, що дозволяє застосовувати УМЗ 421 на машинах колишніх років випуску.

Поршнева група і колінчастий вал

За рахунок підвищеної жорсткості блоку вдалося дещо знизити нерівномірність зносу дзеркал циліндрів, що збільшило ресурс циліндропоршневої групи. Була зменшена маса поршня з метою зменшення зусиль на бічну частину поршня. Це було досягнуто зменшенням на 7,5 мм відстані від осі поршневого пальця до днища поршня. Для компенсації цієї відстані довжина шатуна збільшена на 7 мм. Поршні литі з алюмінію з високим вмістом кремнію. Частина камери згоряння знаходиться в днище поршня (виїмка у формі усіченого конуса).

Колінчастий вал чавунний, литий. Корінні шийки мають діаметр 64 мм, шатунні - 58 мм. На задній частині вала фіксується маховик, на передній - чавунна шестерня приводу розподільного вала і маточина шківа. З метою запобігання осьового люфту вала на передньому корінному підшипнику встановлено дві шайби. Замість застарілої набивання задня частина клонували УМЗ 421 ущільнена самоподжимной гумовим сальником. Дане рішення дозволило позбутися від спадкової від ЗМЗ багаторічної проблеми - течі масла через набивання.

Головка блоку циліндрів

Завдяки збереженню межціліндрового відстані вдалося уніфікувати ГБЦ на двигунах 2445 куб. см і 2890 куб.см. ГБЦ УМЗ 421 виготовляється з алюмінієвого сплаву і оснащена вставними сідлами клапанів з жароміцного чавуну. Уніфікація ГБЦ привела до збереження старої схеми механізму газорозподілу - розподільний вал в блоці циліндрів (в нижній частині) і привід клапанів штангами, штовхачами і коромислами.

Клапана УМЗ 421 не мають гидрокомпенсаторов зазорів (за винятком деяких модифікацій мотора випуску після 2010 року) і вимагають регулювання через 10-15 тисяч км. У 2010 році змінився розподільний вал двигуна, профіль якого збільшився по висоті. Даний захід дозволило поліпшити режим роботи на холостому ходу і досягти норм викиду Євро-3.

Основні версії

Базова карбюраторних модель УМЗ 421 мала налаштовану вихлопну систему. У систему входили випускний колектор, глушник, приймальня труба глушника і резонатор. Однак така система випуску газів викликала труднощі з установкою таких двигунів на деякі серійні автомобілі УАЗ, особливо з кузовом вагонного типу ( «буханець»). Ці складності привели до появи модифікацій з системою ненастроєного випуску.

У 1998 році УМЗ вийшов на новий для себе ринок збуту - почалися поставки двигунів моделі УМЗ 4215 для малотоннажних вантажних автомобілів ВАТ «ГАЗ». У той же час зростаючі вимоги до токсичності вихлопних газів привели до оснащення двигунів УМЗ системами уприскування палива з керуванням подачею палива і параметрами запалювання за допомогою електронних блоків управління. Перші двигуни з такими системами були відвантажені клієнтам в 1999-2000 році - мотор з індексом УМЗ 4213 став встановлюватися на автомобілі УАЗ-3160.

Для комплектації машин УАЗ поставлявся 98-сильний 4218.10 (зі ступенем 7,0 під бензин А80) або 103-сильний 4218.10-10 (зі ступенем 8,2 під бензин А92). Відповідно мотори могли бути з різними системами випуску. Також для потреб УАЗ проводився 117-сильний 4213.10-40 з системою впорскування палива. Для машин ГАЗ випускалися мотори 4213.10-50, 4215.10-10, 4215.10-30 і 123-сильний вприськової 4216.10.

Плюси і мінуси двигуна

Новий блок циліндрів не завжди мав високу якість лиття, що призводило до потрапляння масла в систему охолодження. Іноді така проблема виникала через перші 10 тисяч кілометрів пробігу. Тонкостінний блок виявився схильним до деформацій при перегріванні, що призводить до дорогого ремонту із заміною головки блоку. Невисока паливна економічність карбюраторних версій. Однак цей недолік частково компенсований переходом на системи упорскування. Перші роки виробництва були нарікання власників на недостатню міцність впускного колектора, проте це дефект був усунений.

Незважаючи на всі проблеми, велика уніфікація з моторами попередніх років випуску стала одним з вагомих переваг сімейства УМЗ 421. Ціна і поширеність запчастин також відіграють чималу роль. Мотор досить простий в ремонті і обслуговуванні. При належному догляді завод обіцяє ресурс не менше 250 тисяч км.

УМЗ 421 - понад 20 років у виробництві

В даний час УМЗ продовжує випуск двигунів сімейства 421. Для продукції заводу ГАЗ випускається газобалонна версія мотора, яка може комплектуватися компресором кондиціонера і гідрокомпенсаторами в приводі клапанів. На замовлення двигун оснащують сучасним приводом агрегатів полікліновим ременем. Двигуни оснащені системою впорскування палива, електронним запалюванням і розвивають від 100 до 125 сил при дотриманні норм Євро-3 або 4. Крім того в серії залишився і 96-сильний карбюраторний варіант 4215. Всі мотори розраховані на бензин А92 і вище, оскільки виробництво низькооктанового А80 припинено.