Долгие годы выпускались в неизменном виде. Вся продукция расходилась по военным и специальным заказам. Таких клиентов вполне устраивали характеристики машин УАЗ. Ситуация стала меняться уже к концу 80-х годов, когда отставание технических данных «уазиков» стали замечать даже непривередливые военные.

Одной из первых попыток улучшить параметры автомобилей стал модернизированный двигатель УМЗ-417, который пошел в серию в 1989 году. Мотор предназначался для комплектации перспективной модели завода с индексом 3151.

Общие сведения

Мотор пришел на замену двигателю модели 414 и базировался на многих узлах и деталях этого силового агрегата. Идентичными являются порядка 90 % деталей.

Основные изменения коснулись системы фильтрации масла, головки блока и карбюратора. Проведенные мероприятия позволили довести параметры мощности УМЗ-417 до 92 сил. Помимо этого, введение полноценной очистки масла позволило заметно повысить ресурс силового агрегата, причем мотор сохранил полную взаимозаменяемость со старым двигателем.

Модификации

За годы выпуска двигатель производился в нескольких модификациях, отличавшихся оснащением и октановым числом топлива. Наибольшее распространение получили следующие версии:

• 10 - базовый вариант, рассчитанный под применение топлива с числом не ниже 76. Имел сжатие около 7 единиц и развивал до 92 сил.
• 5.10 - дожатая до 8,2 единиц головка под 92-й бензин. Мощность выросла на 6 сил. Поставлялся на конвейер ГАЗ.
• 8.10 - аналог предыдущего, но рассчитанный на более совершенный карбюратор с двумя камерами.
• 8.10-01 и 8.10-03 - варианты с увеличенным до 254 мм сцеплением (привод рычагом). Комплектация 03 имела предустановленный насос гидроусилителя.
• 8.10-10 - вариант двигателя УМЗ-417 с головкой от 421-й модели с увеличенными седлами клапанов выпуска отработавших газов.
• 8.10-52 - версия с 240-мм сцеплением диафрагменной схемы.
• 9.10-01 - армейский вариант. Изначально комплектовался экранами электрической системы и опционально - автономным подогревателем. Шел исключительно с 254-мм сцеплением.
• 9.10-05 и 9.10-25 - варианты с 240-мм сцеплением.

На сегодняшний момент в производстве остался единственный 82-сильный мотор этого семейства.

Кривошипно-шатунный механизм

Блок цилиндров и верхняя половина картера УМЗ-417 отлиты единой деталью из алюминиевого сплава. При этом в конструкции применены съемные гильзы цилиндров, изготовленные из специального чугуна с примесью ванадия. Гильзы уплотнены по верхней части зажимом детали при установке головки. Нижняя часть имеет маслостойкую прокладку.

Такая схема позволяет обеспечить герметичность системы охлаждения и надежный отвод тепла от стенок гильзы. Сверху на блок ставится алюминиевая головка. Между деталями применяется прокладка с симметричной схемой - ее можно ставить какой угодно стороной.

Поршневая УМЗ-417 изготавливается из алюминиевого сплава и покрыта очень тонким слоем олова (не более 6 микрон). В конструкции поршня имеются три кольца. При этом канавка под верхнее кольцо проходит специальную обработку лазерным лучом, что значительно повышает твердость материала. Ось пальца немного смещена от оси поршня.

Коленчатый вал установлен на пяти опорах со сменными вкладышами. Носок вала уплотнен резиновым поджимным кольцом, в то время как задняя часть сохранила уплотнение кольцами и шнуром из асбеста. Такая конструкция не долговечна и является одним из основных объектов нареканий на УАЗ с УМЗ-417.

На передней части вала установлена шестерня привода газораспределения и шкив, применяемый для привода различных агрегатов. На задней части вала размещен чугунный маховик с надетым на него кольцом с зубцами. Кольцо служит для проворачивания вала при запуске стартером.

Газораспределение

Схема впуска и выпуска стандартная для двигателей УМЗ. В систему входит вал, расположенный в блоке и приводящийся шестерёнчатым приводом от основного вала двигателя. Регулировка параметров работы выполняется по меткам на шестернях, которые определяют взаимное положение валов. От вала газораспределения приводится насосы системы смазки и подачи топлива в карбюратор.

Вал вращается в пяти подшипниковых опорах и приводит клапаны через штанговый механизм. При работе обеспечено непрерывное вращение толкателей штанг, что способствует равномерной смазке и износу. Штанги связаны с коромыслами, которые непосредственно воздействуют на клапана.

Клапаны двигателя УМЗ-417 установлены в головке и изготовлены из жаропрочного материала (для выпуска) или стали с высоким содержанием хрома (впускные). Закрытие их выполняется пружинами.

Смазка и охлаждение

Система смазки использует двойной принцип - часть узлов смазываются под давлением, а часть - брызгами. Контроль над исправностью системы ведется по двум датчикам. При падении давления на панели приборов загорается красная лампа. Эксплуатация такого двигателя категорически запрещена. Запас масла хранится в съемном стальном поддоне. В нижней его части есть резьбовая пробка для слива старого масла.

Охлаждение УМЗ-417 осуществляется принудительной прокачкой жидкости. Для этого в конструкции имеется специальная помпа с приводом от вала двигателя. Регулировка температуры выполняется специальным термостатом.

В целом моторы 417-го поколения показали себя достаточно надежными агрегатами, хотя и не лишенными недостатков. Основными плюсами является высокая ремонтопригодность и возможность обслуживания в самых глухих уголках нашей страны.

2 3 9 ..

Система смазки двигателя УМЗ-42164-80

Система смазки двигателя (рис. 18) - комбинированная: под давлением и разбрызгиванием. Через маслоприемник 3 масло засасывается масляным насосом 1 и через полнопоточный фильтр 9 подается в масляную магистраль. На насосе установлен редукционный клапан 4, перепускающий масло в магистраль, минуя фильтрующий элемент при его большом сопротивлении (засорении, пуске холодного двигателя). Перепускной клапан открывается при разности давлений на входе и выходе из фильтра 58-73 кПа (0,6-0,75 кгс/см2). При температуре окружающего воздуха выше плюс 5°С необходимо открыть краник масляного радиатора (краник открыт, когда его рычажок направлен вдоль шланга). Перед краником установлен ограничительный клапан, открывающий доступ масла в радиатор только при давлении более 70-90 кПа (0,7-0,9 кгс/см2).

Все клапана системы смазки в процессе эксплуатации дополнительной регулировки не требуют.
Масляный фильтр установлен на блоке цилиндров с правой стороны двигателя.

Снятие фильтра производится путем вращения его против часовой стрелки. При установке нового фильтра на двигатель необходимо убедиться в исправности уплотнительной резиновой прокладки, после чего следует смазать ее моторным маслом и завернуть фильтр руками до касания прокладкой плоскости на блоке цилиндров, затем довернуть фильтр на 3/4 оборота.

После установки фильтра и заправки двигателя маслом следует запустить двигатель на 30-40 секунд, остановить и убедиться в отсутствии течи масла из-под прокладки, проверить уровень масла.

Рис. 18. Система смазки двигателя:
1 - масляный насос; 2 - пробка сливного отверстия картера; 3 - маслоприемник; 4 - редукционный клапан; 5 - датчик сигнальной лампы аварийного давления масла; 7 - кран масляного радиатора; 8 - масляный радиатор; 9 - масляный фильтр

6.5.1 Обслуживание системы смазки двигателя УМЗ-42164-80

Проверяйте уровень масла в картере двигателя перед выездом и через каждые 300-500 км 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 1,6 л. Замеряйте уровень масла через 2-3 минуты после остановки прогретого двигателя.

Заправлять двигатель маслом и менять его необходимо в строгом соответствии с таблицей смазки.

Отработавшее масло сливать из картера двигателя сразу же после поездки, пока оно горячее. В этом случае масло сливается быстро и полностью.

Во время эксплуатации автомобиля следить за работой датчиков давления масла. Датчик аварийного давления масла срабатывает при давлении 39-78 кПа (0,4-0,8 кгс/см2).

Предупреждение. Запрещается эксплуатировать автомобиль с горящей сигнальной лампой аварийного давления масла.

На прогретом двигателе 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.

Первую замену масла необходимо произвести после обкатки двигателя, через 2000 км с одновременной заменой масляного фильтра. Последующие замены масла проводятся через каждые 15 000 км пробега автомобиля с одновременной заменой масляного фильтра.

Рекомендуется через две смены масла промывать систему смазки двигателя. Для чего 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.

Допускаемые к применению сорта масла перечислены в инструкции по эксплуатации. Рекомендуемые: «Лукойл-Супер» 10W-40, «Лукойл-Люкс» 10W-40.

Ныне популярные и распространенные коммерческие автомобили марки ГАЗ укомплектованы двигателями УМЗ, производимыми на Ульяновском моторном заводе. Свое начало Ульяновский моторный завод берет с далекого 1944 года, и лишь в 1969 г. предприятием был выпущен первый двигатель марки УМЗ. До шестьдесят девятого года завод занимался производством малолитражных двигателей УМЗ-451 и их комплектующих.

С момента выпуска первого мотора они верой и правдой служат на грузовых автомобилях, авто с повышенной проходимостью, на небольших автобусах. В 1997 году главным потребителем моторов стал АвтоГАЗ, который укомплектовывал агрегатами УМЗ большинство моделей линейки «ГАЗель».

Конструкционные особенности двигателя

На данный момент имеется широкий ассортимент ДВС модельного ряда УМЗ, установка которых осуществляется на разные модели автомобилей «Соболь», УАЗ, «ГАЗель». Устанавливаемые двигатели имеют ряд общих черт, но могут отличаться некоторыми деталями и принципами работы: ✔ Карбюраторные и инжекторные. ✔ Четырехцилиндровые с рядным расположением. ✔ Мощностью 89-120 л. с. ✔ Экологические стандарты «Евро-0», «Евро-3», «Евро-4». Все двигатели легкие, малогабаритные и надежные. Их отличает доступная стоимость. Одной из особенностей двигателя можно назвать оригинальную конструкцию блока цилиндров, отлитого из алюминия, с впрессованными гильзами из серого чугуна. Коленчатые валы моторов всех модификаций при изготовлении проходят закалку коренных и шатунных шеек токами высокой частоты. Самоподжимной резиновый сальник уплотняет заднюю часть коленвала.

Модификации УМЗ 421

Моторы УМЗ имеют две линейки силовых агрегатов, разработанные для оснащения различных автомобилей. Автомобили семейства «ГАЗель» комплектуются следующими моделями: УМЗ-4215; УМЗ-4216; УМЗ-42161; УМЗ-42164 «Евро-4»; УМЗ-421647 «Евро-4»; УМЗ-42167. Основная часть двигателей выходит в свет в нескольких вариациях, которые отличаются своей комплектацией, мощностными и экономичными показателями. На данный момент прекратилось производство агрегатов, работающих на бензине с октановым числом 80.

Все двигатели разработаны под 92 и 95 бензин, а также с возможностью работы на газу. Данный обзор посвящается силовой установке УМЗ-4216, будут подробно изложены его характеристики и свойства. Плюсы К достоинствам мотора по праву относят максимальный крутящий момент на пониженных оборотах, отличные технические характеристики, а также легкость в обслуживании узлов и агрегатов. Двигатель 4216 стал первым отечественным мотором, который имеет гарантийный срок при монтаже на него газового оборудования. Модернизация Агрегат оснащен микропроцессорной системой управления работой впрыска топливной смеси и системы зажигания. Детонационный и кислородный датчики двигателя 4216 напрямую влияют на работу комплексной электронно-контролирующей системы и агрегата в целом. Для изменения экономических характеристик и повышения конкурентоспособности в силовую установку были внесены следующие конструктивные дополнения: ➤ Для повышения эксплуатационных показателей была увеличена степень сжатия в цилиндрах. ➤ Чтобы уменьшить расход масла, модернизировали систему отвода картерных газов. ➤ Надежность мотора обеспечена за счет применения усовершенствованных деталей и материалов. В то же время агрегат не изменился в плане габаритных параметров и стандартных характеристик (объем рабочий – 2,89 л, ход поршней, размер цилиндров). Впервые двигатель ГАЗ-4216 стал укомплектовываться деталями импортного производства, что только повысило качество работы и долговечность в эксплуатации. На силовой агрегат установили свечи запала и топливные форсунки производства фирмы "Сименс", а также датчик положения дросселя немецкого производства "Бош".

Основные неисправности УМЗ 421

Ранее наиболее частой поломкой двигателя было повреждение впускного коллектора. Как утверждали разработчики, на двигатель 4216 устанавливался коллектор, изготовленный из непрочного материала. Но уже в 2010 году этот недостаток был исправлен за счет применения более качественного материала. В системе охлаждения тоже был обнаружен изъян.

На средних оборотах двигателя и при движении автомобиля со скоростью 60 км/ч температура охлаждающей жидкости была в норме, но стоило только снизить скорость или попасть в дорожную пробку, как двигатель 4216 стремительно набирал температуру, вплоть до закипания охлаждающей жидкости. Причина крылась в электромагнитной муфте, которая включала вентилятор принудительного охлаждения.

Технические характеристики УМЗ 4216

Двигатель работает на бензине марки АИ с числом октана 92 и 95. Четырех цилиндровый, с рядным размещением цилиндром, восьмиклапанный. Цилиндры имеют следующий рабочий порядок – 1243. Диаметр его составляет сто миллиметров, а перемещение поршня – 92 миллиметра. Объем двигателя равен 2,89 литра, он развивает мощность 123 «лошадки» при четырех тысячах оборотов. Степень сжатия мотора – 8,8. Максимальный крутящий момент составляет 235,7 при 2000-2500 оборотах за минуту. «ГАЗель» с двигателем УМЗ-4216 может развивать максимальную скорость 140 километров в час, что для такого класса авто является неплохим показателем. Расход топлива зависит от загруженности автомобиля, манеры вождения и дорожных условий, но в целом выглядит так: при скорости 90 километров в час – 10,4 литра. При движении на скорости 120 км/ч – 14,9 л. Система питания Состоит из устройства подачи топлива и различных топливопроводов, форсунок, топливных и воздушного фильтров, патрубков подвода воздуха и ресивера, регулятора холостого хода. Управление подачей топлива осуществляется с помощью разнообразных датчиков: температурный элемент нагнетаемого воздуха, датчики положения коленчатого и распределительных валов, деталь абсолютного давления, положения заслонки дросселя. Система управления подачи также оснащена кислородным индикатором. Последний установлен в выхлопной системе перед нейтрализатором. Двигатель 4216 (инжектор) для большей надежности и долговечности должен работать только на качественном бензине с учетом регулярной замены топливных фильтров и периодической диагностикой топливной аппаратуры. Автомобилисты говорят, что при грамотной эксплуатации суммарный ресурс силового агрегата может достигать 500 тысяч километров. Такой особенностью отличаются и инжекторные установки Заволжского моторного завода (имеются в виду двигатели ЗМЗ 405 и 406).

Газораспределительный механизм УМЗ 4216

В 2010 году на Ульяновском заводе бензиновый мотор претерпел процесс модернизации газораспределительного механизма. В целом это коснулось изменения профиля кулачка распредвала, что способствовало увеличению хода клапана на один миллиметр. Эти нововведения были необходимы для улучшения устойчивой работы агрегата на холостом ходу, а также для достижения норм и требований стандарта «Евро-3». Пружины клапанов при этом не претерпели изменений, и это привело к тому, что действующее усилие на пружины пересекло норму, и теперь было равно 180 кгс. При установке обычного комплекта штанг на новый двигатель до достижения состояния прогретого двигателя прослушивались стуки гидрокомпенсаторов. Для того чтобы предотвратить данную проблему, следует изменить усилие пружин путем демонтажа внутренних пружин клапанов.

Преимущества штанг с гидрокомпенсаторами

Двигатель УМЗ-4216 с гидрокомпенсаторами не требует дополнительного обслуживания по причине отсутствия возникновения зазоров клапанов на протяжении всего периода эксплуатации. За счет этого заметно снижается уровень шума. Высокие обороты двигателя теперь не несут критический характер, так как в конструкции гидрокомпенсаторов заложен фактор стабилизации появления критических нагрузок. Степень износа сопрягающихся поверхностей деталей механизма существенно снижается. Вследствие оптимизации газораспределительных фаз вредные примеси отработанных газов стабильно низкие весь период эксплуатации. Вентиляция картера Мотор снабжается системой вентиляции полости картера закрытого типа. Часть газов, проходящих через компрессионные кольца, отводится во впускной коллектор комбинированным способом. Работа системы осуществляется за счет разности давлений между картером и впускным трактом. В момент, когда двигатель 4216 работает в режиме повышенных нагрузок, газы отводятся через специальную большую ветвь. По малой ветви отвод газов происходит в момент работы установки на холостом ходу и при минимальных нагрузках. В передней крышке блока толкателей установлен регулятор тяги системы вентиляции, который выполняет функцию отделения микрочастиц масла от газов и служит для предотвращения попадания в картер пыли в момент повышения тяги в системе впуска. Масло Система смазки двигателя – комбинированного типа (разбрызгиванием и под воздействием давления). Масло, которое всасывает масляный насос из поддона, проходит через масляные каналы в корпус масляного фильтра. Затем оно поступает в полость второй перемычки блока, а оттуда – в магистраль. На коренные шейки коленвала и распредвала масло поступает из масляной магистрали.

Шатунные шейки смазываются за счет поступления масла по каналам от коренных подшипников. По такому принципу происходит смазка деталей газораспределительного механизма. Объем заливаемого масла в картер двигателя составляет 5,8 литра. Охлаждающая система Система охлаждения закрытая, водяная. Состоит из водяного насоса (помпа), термостата, водяной рубашки в блоке цилиндров и головке, охлаждающего радиатора, бачка-расширителя, вентилятора принудительного охлаждения, соединительных патрубков и радиатора отопителя салона. Двигатель «ГАЗель» 4216 в зависимости от модификации может иметь отличительные особенности по способу подключения расширительного бачка и радиатора отопителя. Мотор, по сути, очередная реинкарнация древнего ГАЗ 21, с основательно увеличенным объёмом и мощностью. Увеличенные степень сжатия и диаметр цилиндров, потребовали усилить жёсткость алюминиевого блока цилиндров (БЦ). С этой целью из его конструкции убрали сменные "мокрые" гильзы. Теперь чугунные цилиндры залиты алюминием на стадии отливки корпуса БЦ. Такая конструкция стала гораздо жёстче, однако при ремонте мотора, теперь нужно растачивать цилиндры до ремонтного размера. Эта операция затрудняется торчащими из БЦ шпильками крепления "головки", из-за которых у большинства самых распространённых хонинговально-расточных станков, не хватает вертикального хода шпинделя. Проблема с этими шпильками усугубляется тем, что они с завода закручены на резьбовой герметик, который даже после нагрева не ослабляет свою мёртвую хватку, и чрезмерное приложение силы к шпильке может привести к её поломке, или выкручивании шпильки вместе с алюминием резьбы блока. В приводе распределительного вала, всё та же пластиковая шестерня, которая так же, как и на прародителе часто обламывается вокруг стальной втулки. Всё тот же осевой люфт распред. вала, особо ни на что не влияющий на старых моторах, зачастую не даёт нормально работать датчику положения распред. вала, т.к. его отметчик закреплён на шестерне РВ и при увеличения зазора между ним и датчиком, сигнал с последнего пропадает. Ульяновцы упростили конструкцию, исключив втулки, в которых вращался РВ и теперь его шейки работают по алюминию блока цилиндров. При изготовлении пастелей коленчатого вала (КВ), применяются какие то дикие допуски. Подушка первой коренной шейки, на которой стоят упорные кольца, ограничивающие осевой люфт КВ, сами могут смещаться в пределах отверстий под шпильки крепления на 0,5 мм. вперёд и на столько же назад. Это надо учитывать при сборке мотора, т.к. если крышка будет смещена в какую либо сторону, упорные кольца перекашивает, и при затяжке болта шкива КВ, последний намертво зажимает. В головке блока цилиндров изменены камеры сгорания, каналы впускных клапанов и наконец то удлинена резьба под современные свечи с длинной резьбовой частью. У коромысел клапанов, теперь другие регулировочные болты, шестигранником вверх. При очень не точном изготовлении клапанной крышки, регулировочные болты коромысел зачастую достают до крышки и издают стук, похожий на шатунный, который легко идентифицировать при помощи автостетоскопа. Достаточно отпустить болты крепления клапанной крышки и сместить ее в пределах отверстий под болты влево, что бы избавиться от стука. В данное время стоимость двигателя будет варьироваться в зависимости от года выпуска и от его модификации. К примеру, первая комплектация с наличием генератора и стартера, со сцеплением диафрагменного типа, с плоскими опорными кронштейнами под обновленную раму будет стоить порядка 130 тысяч рублей. Если приобретать с рук 4216 двигатель, цена существенно снизится (в зависимости от пробега авто). Итак, мы выяснили, какие имеет технические характеристики агрегат Ульяновского завода УМЗ-4216.

Параметр	Значение
Вид двигателя	Бензиновый
Количество цилиндров	Четыре, располагаются в виде ряда
Рабочий объем двигателя составляет, л	2.89
Порядок действия цилиндров двигателя	1-2-4-3
Максимум мощности, кВт	90.5
Полная мощность, кВт	78.7
Система, выпускающая газы настроена ли	Да
Маx крутящий момент, Нм/об.мин	235
Полный крутящий момент, Нм/об.мин	221
Количество вращений, которое соответствует маx крутящему моменту (в минуту)	2200-2500 оборотов
Минимум частоты вращения, необходимый для холостого хода	800 оборотов
Максимальный расход масла на угар, в процентном соотношении от общих трат горючего	0.002
Подача топлива осуществляется	В виде распределенного впрыска горючего
Используемое топливо (основное)	Бензин неэтилированный автомобильный «Регуляр-92»
Используемое топливо (дублирующее)	Премиум-95 и «Премиум Евро-95»
Система смазки	является комбинированной
Объем маслосистемы (не учитывается объем маслорадиатора), л	5.8
Тип системы вентиляции для картера	закрытая система, имеет регулятор разрежения в самом картере
Тип системы охлаждения	жидкостная система, закрытая, осуществляется принудительная циркуляция охлаждающей жидкости
В качестве охлаждающей жидкости рекомендовано использовать	Тосол А-65М или А-40М; ОЖ-40; ОЖ-65.
Объем системы охлаждения (не учитывается объем радиатора охлаждения), которую имеет двигатель газели, л	3.5
Незаправленный двигатель УМЗ 4216 имеет массу, кг	172
Тип электрооборудования	Однопроводное оборудование постоянного тока. Отрицательные выводы потребителей и источников питания соединяются корпусом.
Номинальное напряжение, В	12
Двигатель устанавливается на	Соболь и Газель-Бизнес

В 1997 году моторный завод в Ульяновске приступил к сборке двигателей повышенной мощности. Первым образцом был карбюраторный УМЗ 4215, а спустя год инженеры создали двигатель 4216, снабженный инжекторной подачей топлива и подпадающий под стандарт Евро 2. Серийный выпуск начался в 2003, а в 2012 на рынок вышла модификация базовая модификация 42164 и разновидности, соответствующие требованиям Евро 4.

Смонтированный на коммерческую ГАЗель двигатель 4216:

Устройство двигателя

УМЗ-4216 – бензиновый инжекторный двигатель с электронным управлением зажиганием и впрыском. Количество цилиндров – 4, рабочий объем двигателя 4216– 2.89 литра. Агрегат в базовой версии способен выдавать мощность до 107 лошадиных сил.

Основой для разработки выступил двигатель ЗМЗ-21. Новый образец УМЗ обладает схожим конструктивом:

• расположение клапанов мотора – верхнее;
• цилиндровый блок выполнен из легкого алюминия;
• привод ГРМ – шестеренчатый;
• компоновка распредвала нижняя;
• по 2 клапана в цилиндре двигателя.

Конструктивно похож и масляный картер, отштампованный из стали.

Картер двигателей «Газель Бизнес» 4216 и родственных модификаций:

Как и во всех двигателях УМЗ, имеющих цилиндры 100 мм. в диаметре, гильзы запрессованы в БЦ и выпрессовке при ремонте не поддаются. В случае износа цилиндров придется менять весь блок целиком.

Основные элементы двигателя 4216:

• алюминиевый БЦ, куда впрессованы упомянутые выше гильзы из чугуна;

• ГБЦ, также алюминиевая;
• маховик с зубчатым венцом;
• коленчатый вал с шатунными (4 шт.) и коренными (5 опор) шейками;
• поршни, оснащенные единственным маслосъемным и двумя компрессионными кольцами;
• масляный насос
• шатуны двигателя;
• толкатели и штанги;
• вкладыши двигателя, шатунные и коренные;
• шкив коленчатого вала, ступицы;
• прокладки и сальники двигателя;
• текстолитовая шестерня распредвала и металлическая – коленчатого вала.

Двигатель в снятом состоянии:

Коленвал посредством шестерен приводит в действие ГРМ. Штанги и толкатели передают поступающее от распределительного вала движение на коромысла, которые задействуют клапаны впуска и выпуска.

Управление двигателем – электронное. Контролирует работу двигателя электронный блок МИКАС, получающий сигналы от ДПДЗ, датчика положения валов, сенсоров детонации и давления.

Схема датчиков из официального мануала:

Технические характеристики УМЗ 4216

Как уже упоминалось, двигатель УМЗ 4216 — четырехцилиндровый инжекторный бензиновый агрегат на 8 клапанов. Производителем в качестве основного горючего заявлен бензин 92, но разрешается и применение бензина с октановым числом 95 (как дополнительного).

Технические характеристики двигателя УМЗ 4216:

Наименование характеристики мотора	Значение
Объем агрегата (рабочий)	2.89 литра.
Максимальная мощность двигателя	107 сил (может быть до 123, зависит от модели)
Крутящий момент (макс.)	235 Н*м при 2200-2500 об/мин.
Цилиндров на двигатель	4
Порядок задействования цилиндров в рабочем цикле	1-2-4-3
Топливо	Бензин, неэтилированный Регуляр-92 (основное, можно 95, Премиум и Евро)
Расход на сотню	Номинально 11 литров в городском режиме, около 10 – по трассе (фактически цифры могут различаться)
Подача смеси в цилиндры	Инжектор
Управление подачей	Электронное
Система охлаждения двигателя	Замкнутого типа, жидкостная, циркуляция хладагента — принудительная
Вес вместе со сцеплением и электрооборудованием	172 килограмма

Расход бензина, заявленный производителем – величина не абсолютная и может существенно увеличиваться в зависимости от сезона эксплуатации автомобиля, загрузки, стиля езды. Например, средний расход топлива «ГАЗели Бизнес» двигатель УМЗ 4216 в реальности показывает около 13-15 литров в городе.

Куда ставится

УМЗ 4216 и его модификациями оснащаются автомобили завода ГАЗ – «Газель», «Соболь».

Важно: с 2014 УМЗ начал сборку и установку 2.7-литровых двигательных установок EvoTech, ими комплектуют «Газели» марок «Некст», «Бизнес».

Модификации УМЗ 4216

Изначальный вариант 4216 претерпел ряд доработок. Так, в 2008 двигатель серьезно усовершенствовали, доведя его показатели до стандартов Euro-3, а в 2018 году агрегат усовершенствовали до норм Euro версии 4.

Основные модификации линейки 4216:

• 421600 – базовая модель;
• 421640, 421641 – идентичные комплектации, предназначенные к монтажу на «ГАЗель-Бизнес», удовлетворяющие нормам Евро-3, модель с индексом 40 выпускалась, в том числе, и как источник запчастей для рынка;
• 421643 – Евро-3, для карет «скорой помощи» на платформе «Бизнес»;
• 421660 – двигатель 4216 стандарта Евро-3 на «ГАЗель Классик»;
• 421661 – модификация модели 60 для «ГАЗель-Классик» с гидроусилителем;
• 421636 – двигатель для карет «Скорой помощи» с ГУР;
• 421611 – двигатель для автомобиля «Соболь» с колесной формулой 4*2;
• 421670 – двигатель УМЗ 416 стандартов Евро-3, для «Газелей-Бизнес» и «Соболей», двигатель с поликлиновым приводом оборудования;
• 42164 70 – стандарт Евро-4, предназначен «Соболям» и «ГАЗелям-Бизнес»;
• 42164 80 – двигатель с гидрокомпенсаторами. Этот двигатель УМЗ 4216 получили «ГАЗель Бизнес» и «Соболи»;
• 42167-11 – газобензиновый двигатель на «ГАЗель-Бизнес» с ГУР.
• 421647 – для «Соболей» и «ГАЗелей» с газобаллонным оборудованием.

Каждая из перечисленных разновидностей имеет свои субмодификации под разный обвес и комплектацию автомобиля (ГУР, компрессор кондиционера, ГБО и т.д.), с собственным цифровым идентификатором.

Типичные неисправности

Завод УМЗ заявляет о ресурсе двигателей линейки 4216 в 250 тыс. до необходимости капремонта. На практике неисправности проявляются раньше.

Основные проблемы, с которыми приходится сталкиваться владельцам коммерческих авто с двигателем УМЗ из рассматриваемой серии:

• высокий расход масла на угар через поршневые кольца;
• подтекания масла;
• стук клапанов двигателя;
• отказ электронных датчиков;
• перегрев двигателя по разным причинам.

К преждевременным поломкам обычно приводят:

• нарушения правил эксплуатации – водитель излишне «крутит» двигатель и перегружает его, или превышает максимально допустимую загрузку машины;
• езда в тяжелых условиях трассы;
• неправильное, неквалифицированное или несвоевременное техническое обслуживание;
• использование плохого топлива, смазки или охладителя.

Брак в серии 4216 относительно редок, поэтому неисправность чаще всего бывает связана с действительной поломкой, а не заводской недоработкой, хотя и такие случаи имеются.

Другие возможные проблемы:

• Двигатель «сопливит» маслом, жидкость появляется на деталях.

Возможная причина – износ заднего сальника коленвала. Проблема часто проявляется при долгой езде на оборотах более 2500, 4216-й не предназначен для работы на очень высоких оборотах. Замена сальников проблему полностью устраняет.

• Вибрации двигателя, мотор «дергает» на холостом ходу или в движении.

Проблема возникает из-за неравномерности попадания горючей смеси в цилиндры. Ее причинами могут быть неисправности в системе зажигания (свечи, катушки и т.д.) или впрыске (например, засоренная форсунка). Машина потребляет много топлива, на приборной панели может загораться лампочка Check, а в ЭБУ записывается ошибка пропуска зажигания. В этом случае требуется комплексная диагностика.

• Двигатель стучит.

Чаще всего причиной становятся разрегулированные клапаны. Для решения проблемы следует провести регулировку. Эта процедура относится к штатным и в норме должна проводиться каждые 15 тысяч пробега. Помимо клапанов, проблему можно частично решить путем установки гидрокомпенсаторов.

Если клапаны в порядке, следует проверить состояние шатунных вкладышей и распредвала.

• Вибрация двигателя.

Обычно мотор начинает вибрировать из-за проблем с зажиганием или физическим износом подушек. Возможна также разбалансировка кривошипно-шатунного механизма.

• Перегрев двигателя.

Возможные причины того, что двигатель начал греться – поломка помпы или термостата, или образование воздушной пробки в охладительной системе.

Проблемы зажигания и систем подачи топлива

Эти неполадки считаются характерными для двигателей с инжектором серии 4216.

• Авто не входит в режим самодиагностики.

Причина – сбои в ЭБУ или диагностических.

• После активации зажигания не гаснет Check.

Возможные причины – сбой ЭБУ, цепей управления или управляющей системы в целом.

• Не запускается бензонасос после поворота ключа зажигания.

Вероятная причина – выход насоса из строя, проблемы с ЭБУ, цепями питания или реле насоса.

• Стартер «не крутит» двигатель.

Возможно, разряжен аккумулятор, вышел из строя дроссель или сам стартер, или имеется поломка в управляющих/питающих цепях стартера.

• Двигатель запускается не с первого раза, обороты плавают, мотор глохнет, из выхлопа выходит дым черного цвета.

Причина – неисправность датчика синхронизации или увеличение зазора между синхродатчиком и зубцами синхронизационного диска коленвала.

• Двигатель не стартует «на горячую», температурный датчик показывает температуру ОЖ выше 70 градусов.

Возможные неполадки – нет давления топлива в магистрали, давление слишком низкое или, наоборот, высокое, вышел из строя РХХ, датчик коленвала, блок управления, или при монтаже перепутали цепи управления катушек.

Необходимо тщательно проверить все эти узлы. Так, давление топлива может пропасть по банальной причине пустого бака или воздушной пробки в магистрали. Низкое давление возникает при засорении топливных каналов и фильтра, появлении подсоса во впускном тракте, неисправном регуляторе давления бензина или негерметичных бензопроводах. Слишком высокое давление может появляться по причине сломавшегося регулятора давления, засоренного трубопровода слива или поломки бензонасоса.

• Коленвал в холостом режиме вращается слишком быстро.

Причины: дроссельная заслонка закрывается не до конца, раскалибровался датчик температуры ОЖ, не закрывается канал РХХ.

• Сбои в работе цилиндра, или полный отказ такового.

Причины: неисправность бронепровода или наконечника, нарушение зазора свечи, нагар на ней, или полная поломка свечи зажигания, проблемы питания/управления форсункой, засорение или поломка последней. Изредка неисправность возникает по причине сбоев ЭБУ.

• Сбоят/перестают работать два цилиндра сразу.

Возможные причины: неисправность катушек зажигания (или их питающих и управляющих систем), сбой ЭБУ.

• Нестабильная работа на холостом ходу.

Вероятные неисправности, ведущие к этому: подсос на впуске, в вентиляции картера двигателя или тормозной системе, попадание воды в бак, дребезг контактов ДПДЗ.

• Внезапные при разгоне.

Ошибка возникает из-за проблем с зажиганием или дребезгом контактов ДПДЗ.

• Двигатель не может выйти на максимальную мощность.

Причины: заслонка дросселя открывается не до конца, засорен топливный фильтр, раскалиброван ДПДЗ, загрязнен воздушный фильтр, сломался датчик абсолютного давления или сбоят высоковольтные цепи двигателя.

• Аномально высокий расход горючего, выброс CO.

Ведущие к этому проблемы: выход из строя сенсора абсолютного давления, разгерметизация форсунок, подсос воздуха, слишком высокое давление в топливной магистрали (см. выше).

• Аномально высокий выброс двигателем CH.

Как правило, это возникает по причине неисправных высоковольтных цепей.

• Детонация двигателя.

Возможно, залит некачественный бензин (с нарушенным соотношением фракций, низким октановым числом, или разбавленный водой). Также проблема может крыться в нарушенной экранировке кабелей датчика детонации, раскалибровке датчика или сбое ЭБУ.

Капремонт

В случае с 4216 капитальный ремонт становится необходим, если:

• стучит коленвал (значит, он достиг критической степени износа);
• изношены гильзы БЦ;
• после замены масляного насоса давление остается низким.

Все это – показатели к полной переборке, дефектовке двигателя и замене поврежденных частей.

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.