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 421 — Технические характеристики
Данный силовой агрегат считается базовой конструкцией, устанавливаемый на машины УАЗ-Хантер, УАЗ-3303, 2206. Двигатель 421 УАЗ работает на бензине марки А 76, имеет рабочий объем, равный 2,89 литров, степень сжатия – 7,0. Тип топливоподачи – карбюраторный. Допустимый температурный диапазон работы мотора от – 50 до +50°С.
Отличительная особенность новых модификаций двигателей ЗМЗ – оригинальное устройство блока цилиндров из алюминиевого сплава, в котором залиты тонкостенные чугунные гильзы. В блоке новой конструкции размещены цилиндры с увеличенным диаметром (100 вместо привычных 92 мм), при этом расстояние между ними не изменилось. Ресурс обновленной поршневой группы существенно повышен на фоне снижения расхода смазочных материалов. Благодаря сохранению межцилиндрового расстояния, большое количество рабочих узлов и деталей взаимозаменяемы с двигателями предыдущих партий.
Технические характеристики двигателя УАЗ 421:
- Количество цилиндров – 4 шт.
- Тип расположения – рядное.
- Рабочий объем цилиндров – 2,89 литров.
- Количество оборотов коленвала – 4000 об/мин.
- Мощность 84,4 – 98 л. с.
- Вес двигателя – 170 кг.
- Рекомендованное моторное масло по коэффициенту вязкости – 15W40, 5W40, 10W30, 10W40, 20W40.
- По брендам – Роснефть, ЛукОил, Liqui Moly.
- По химическому составу – полусинтетика – в летние месяцы, синтетика – в морозы.
- Заявленный эксплуатационный ресурс двигателя УМЗ 421 – 250 000 км пробега.
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:
| Изготовитель | УМЗ |
| Марка ДВС | 421 |
| Годы производства | 1993 – … |
| Объем | 2890 см3 (2,9 л) |
| Мощность | 72 – 92 кВт (91 – 125 л. с.) |
| Момент крутящий | 220 Нм (на 4200 об/мин) |
| Вес | 170 кг |
| Степень сжатия | 8,2 (7) |
| Питание | карбюратор/инжектор |
| Тип мотора | рядный бензиновый |
| Зажигание | коммутаторное, бесконтактное |
| Число цилиндров | 4 |
| Местонахождение первого цилиндра | ТВЕ |
| Число клапанов на каждом цилиндре | 2 |
| Материал ГБЦ | сплав алюминиевый |
| Впускной коллектор | дюралевый |
| Выпускной коллектор | объединен с резонатором и выпускной трубой |
| Распредвал | нижний, схема OHV |
| Материал блока цилиндров | алюминиевый сплав с пропиткой смолой |
| Диаметр цилиндра | 100 мм |
| Поршни | проточка в виде усеченного конуса является частью камеры сгорания |
| Коленвал | стальной, затем чугунный |
| Ход поршня | 92 мм |
| Горючее | АИ-92/А-76 |
| Нормативы экологии | Евро-0 (Евро-4) |
| Расход топлива | трасса – 8,8 л/100 км смешанный цикл 11 л/100 км город – 12,5 л/100 км |
| Расход масла | максимум 0,3 л/1000 км |
| Какое масло лить в двигатель по вязкости | 15W40, 5W40, 10W30, 10W40, 20W40 |
| Какое масло лучше для двигателя по производителю | Liqui Moly, ЛукОйл, Роснефть |
| Масло для УМЗ 421 по составу | синтетика зимой, полусинтетика летом |
| Объем масла моторного | 6 л |
| Температура рабочая | 90° |
| Ресурс ДВС | заявленный 250000 км реальный 350000 км |
| Регулировка клапанов | гайки |
| Система охлаждения | принудительная, антифриз |
| Объем ОЖ | 10,7 л |
| Помпа | с пластиковой крыльчаткой |
| Свечи на УМЗ 421 | чешские Brisk DR17YC/A |
| Зазор свечи | 0,8 мм |
| Привод ГРМ | зубчатая передача |
| Порядок работы цилиндров | 1-3-4-2 |
| Воздушный фильтр | Nitto, Knecht, Fram, WIX, Hengst |
| Масляный фильтр | съемный с обратным клапаном полнооборотный |
| Маховик | с посадочным диаметром сцепления 200 мм либо 215 мм |
| Болты крепления маховика | М12х1,25 мм, длина 26 мм |
| Компрессия | от 10 бар, разница в соседних цилиндрах максимум 1 бар |
| Обороты ХХ | 800 мин-1 |
| Усилие затягивания резьбовых соединений | свеча – 60 Нм маховик – 70 – 88 Нм болт сцепления – 60 Нм крышка подшипника – 120 Нм (коренной) и 60 Н м (шатунный) головка цилиндров – три стадии 42 Нм, 106 Нм + 90° |
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 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.
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.
Модификации двигателя
Пытаясь устранить недочёты, конструкторы постоянно дорабатывали и исправляли агрегат. Как следствие, фиксация изменений привела к появлению модификаций модели, эксплуатационные характеристики которых отличались.
Базовый мотор «4218.10», ставший основой для остальных модификации, имел дефект, из-за которого сквозь алюминиевые поры охлаждающая жидкость проникала в масло. Устранить недостаток заменой уплотнителей и прокладок не получалось. Конструкторы применили технологию пропитки остова смолой, после чего дефекты исчезли, а модификация получила маркировку «421.10».
С целью увеличить импульс на пониженных оборотах и мощь агрегата, на изделие поставляют улучшенный резонатор и повысили степень сжатия в камере сгорания. Модификация «421.10-30» после переделки устанавливается на автомобиль «Газель». Этот же мотор с модернизированным питанием и механизмом отвода выхлопных газов маркируется, как «4215.10-30».
С целью снизить расходы на топливо, моторы УАЗ, используемые для автобусов и грузовиков, начали переводить на топливо с меньшим октановым числом «А-76» («4215.10-10»).
Появление УАЗ 421 двигатель инжектор, который предназначался для установки на автомобили с полным приводом, привело к созданию новой модификации «4213.10». Особенность мотора, применение чугунного распределительного вала, что выделяло модификацию в сравнении с карбюраторным изделием. Этот же мотор с изменённым приводом вентилятора устанавливали на «Газель», идентификатор изделия «4216.10».
Разновидности УАЗ с карбюратором (421…):
| Обозначение | Разъяснение |
| …8.10 | Основа, А-76, сжатие 7, 98 лошадей, Евро-1; |
| …8.10-10 | Аналог «…8 .10», АИ-92, сжатие 8,2, 103 лошади; |
| ….10 | Аналог «…8 .10», с изменённым выпуском; |
| ….10-30 | Аналог «…8.10-10», с изменённым выпуском; |
| …3.10-40 | Аналог «….10-30» с инжектором, нормы экологии «Евро-3», 117 лошадей; |
| …3.10-50 | Аналог «…3.10-40»; |
| …5.10-10 | Аналог «…8.10»; |
| …5.10-30 | Аналог «…8.10-10»; |
| …6.10 | Аналог «…5.10-30» инжектор, АИ-92, сжатие 8,8, 123 лошади, Евро-3; |
| …61.10 | Аналог «…6.10», 99 лошадей; |
| …64.10 | Аналог «…6.10» другой распредвал, 125 лошадей, «Евро-4»; |
| …647.10 | Аналог «…64.10», газ и бензин, 100 лошадей; |
| …67.10 | Аналог «…6.10», газ и бензин, 123 лошади; |
| …61.10 | Аналог «…6.10», 99 лошадей. |
Периодичность контроля и настроек мотора
Рассчитывая силовую установку, конструкторы определили срок работы агрегата на уровне 250000км пробега. Для достижения указанного срока, проводится настройка и регулировка:
- 10000 км: смена масляного фильтра и моторной смазки;
- 15000 км: регулировка клапанов 421 двигатель;
- 20000 км: контроль и замена выпуска, патрубков, ремней, свечей, аккумулятора и др.;
- 30000 км: смена фильтра воздуха, проверка вентиляции поддона;
- 40000 км: смена охладителя и фильтра горючего;
- 60000 км: контроль кислородного датчика.
Замена масляного фильтра:
ти же сроки проведения работ соблюдаются после прохождения капремонта, не зависимо, какое количество манипуляций проведено. Для моторов, работающих на газу и бензине, замена уплотнителей проводится чаще. Так же можете прочитать про Раздатка УАЗ Патриот.
Регулировка клапанов двигателя УАЗ 421
Конструкцией данного мотора предусмотрена периодическая регулировка клапанных зазоров в механизме газораспределения. Клапаны необходимо регулировать после пройденного пути, равного 5 тысяч километров. Если в работе двигателя замечены определенные изменения, установленный период придется уменьшать. Основные признаки нарушения регулировок зазоров клапанной системы газораспределительного механизма:
- Снижение мощности двигателя.
- Слышны постукивания клапанов.
- Появление вспышек внутри работающего карбюратора.
- Хлопки, похожие на звуки выстрелов в районе глушителя.
Совет: Чтобы не отвлекаться при самостоятельной регулировке зазоров клапанов, рекомендуется заранее приобрести новую деталь под названием «прокладка клапанной крышки».
В процессе регулировки зазоров между клапанами и смежными деталями – коромыслами, устанавливается угол опережения зажигания. Расстояния между регулируемыми деталями должны составлять:
- 0,3 – 0,35 мм – для клапанов I и IV цилиндров;
- 0,35 – 0,4 мм – для остальных.
Описание процесса регулировки клапанов на двигателе ЗМЗ 421
Работы выполняются в следующем порядке:
- При нахождении поршня цилиндра I в верхней точке ВМТ совместить метку коленвала (2) со штифтом (1), размещенным на крышке шестерен распредвала.
- Обеспечить направление искры трамблера на свечу зажигания I цилиндра. Расположение трамблера напоминает стрелки часов, показывающие время 10:00.
- Выставить зазор, равный 0,35 мм, между клапанами и соответствующими коромыслами при помощи специального щупа.
- Провернуть коленвал.
- Отрегулировать расстояния между следующими парными деталями.
Регулировка зазора:
- вставить щуп в зазор с некоторым усилием;
- ослабить момент затяжки контргайки (5);
- при помощи регулировочного винта (4) уменьшить/увеличить зазор.
Преимущества и недостатки двигателей УМЗ 421
Как все механизмы, имеющие сложную конструкцию, данные двигатели обладают как большим количеством плюсов, так и некоторыми минусами.
Основные достоинства:
- Существенно улучшены рабочие характеристики силовых агрегатов, благодаря усовершенствованиям – расточке стенок цилиндров.
- Модернизирована выхлопная система.
- Имеется возможность производить ремонтно-восстановительные работы своими руками в гаражных условиях.
- Модернизирована впускная система, что привело к увеличению мощностных показателей.
- Установлен сальник задней опоры коленчатого вала из резины высокого качества.
- Увеличен срок эксплуатации двигателя (не ниже 250 тыс. км пробега).
Список недостатков:
- Вследствие некачественной металлообработки часто возникают многочисленные протечки рабочих жидкостей систем ДВС: охлаждающей ОЖ, моторного масла.
- Смешивание масла с бензином, тосолом.
- Большое потребление горюче смазочных материалов.
- Необходимость частых регулировок клапанных зазоров.
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
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
УАЗ Хантер;
- Барс;
- Патриот;
- 3160;
- 3161;
- Тигр 2330;
- Симбир 3162.
Грузовые машины:
- Карго;
- Пикап;
- 39095.
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.
УМЗ 4213.10
УМЗ 4215.10
УМЗ 4216.10
Газобензиновый УМЗ 421647.10
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.
Военный вариант 4219.10
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.
Технические характеристики мотора УАЗ-421
Двигатель УАЗ 421 технические характеристики:
| Объяснение | Значение |
| Использование мотора | «Буханка», «Барс», «Hunter» и др. |
| Мотор выпускается | 1993 год, по сегодня |
| Топливо мотора | А-76(92) |
| Мотор, экологические нормы | «Евро 0-4» |
| Тактов, (количество) | «4» |
| Объем мотора, (л) | 2,890 |
| Остов UAZ, (сплав) | алюминий |
| Количество камер, (шт.) | «четыре» |
| Камера мотора, (расположение) | ряд, вертикально |
| Клапана, (шт.) | «восемь» |
| Свечи на 421 двигатель УАЗ, калийное число | 11/14/17 |
| Работа камер, (порядок) | «1243» |
| Сечение камеры, (м) | 0,1 |
| Промежуток между крайними точками вытеснителя, (м) | 0,092 |
| Сжатие | «7», «8,2», «8,8» |
| Мощность мотора, (л.с.) | 98-125 |
| Момент, проворачивающий вал, (Нм) | 220 |
| Вес агрегата, (кг) | 170 |
| Время эксплуатации мотора, (км) | 250000 |
| Образование смеси мотора | карбюратор/ инжектор |
| Потребление горючего: трасса*смешанное (л/100) | 10*11 |
| Подача смазки | давление + пар |
| Смазка объём, (л) | 5,8 |
| Смазывающая жидкость мотора | 5(10)W-30 (40), 15(20)W-40 |
| Смазка утрата, (л/тысячу км) | 0,1 |
| Понижение температуры мотора | Жидкость, замкнута, вентилятор |
Будучи наследником УАЗ-417, новая модификация получила больший объём и как следствие увеличенные клапана выпуска (39мм). Примечательно, инжектор начали устанавливать на автомобили относительно недавно, за счёт чего топливная экономичность, в сравнении с карбюратором, улучшилась. Недостаток модели, отсутствие гидравлических компенсаторов, поэтому зазор клапанов УАЗ 421 двигатель требует регулировки каждые 10000км пробега.
Распределительный вал УАЗ (чугун):
Описание наиболее частых проблем двигателей 421
Специальные проточки в поршнях новых двигателей, позволяют уберечь клапаны от возможных деформаций. В перечень основных дефектов в работе 421-х двигателей входят следующие пункты:
- Просачивание охлаждающих жидкостей в полости цилиндров и смазочную систему.
- Неустойчивые обороты на холостом ходу.
- Снижение мощности.
- Стуки в опорах коленчатого вала.
Для выявления мест возникновения поломок двигателя проводится компьютерная диагностика в условиях сервисных центров. Чтобы устранить выявленные дефекты необходимо заменить изношенные узлы и детали, а также отрегулировать температурные зазоры клапанов.
