Устройство двигателя УМЗ 4216

Устройство двигателя УМЗ 4216 схоже для всех версий, несмотря на различия в системах. За основу конструкции взят алюминиевый блок цилиндров с отлитыми чугунными гильзами диаметром 100 мм. Головка блока также алюминиевая. Между блоками установлена асбестовая прокладка 1,5 мм с металлическим армированием.

Кривошипно-шатунный механизм состоит из чугунного пятиопорного коленвала, стальных шатунов и алюминиевых поршней. Вкладыши коренных подшипников не защищены грязеуловителями, как шатунные, поэтому изнашиваются первыми. На юбки поршней в зоне контакта с гильзой нанесён микрорельеф для удерживания смазки. Компрессионные кольца поршней имеют разные покрытия: на верхнее, бочкообразное, нанесён пористый хром, на второе, коническое, — фосфатное соединение. Маслосъёмное кольцо чугунное с радиальным расширителем в виде браслетной пружины.

Для адаптации к жестким экологическим требованиям Евро-4, инженеры установили в УМЗ 4216 электронную дроссельную заслонку, новые форсунки, изменили конструкцию впускного и выпускного коллекторов и т.д. Поменялась и электронная схема двигателя. Рассмотрим подробно отдельные системы.

Питающая группа

Питание включает в себя устройства подачи:

• воздуха: ресивер, впускной коллектор и дроссельная заслонка;
• топлива: форсунки, установленные на топливной рампе.

Для управления питанием используется электронный блок, который получает необходимую информацию с датчиков:

• давления;
• коленвала;
• распредвала;
• температуры охлаждающей жидкости и всасываемого воздуха;
• кислорода — лямбд-зонда.

ЭБУ рассчитывает длительность и фазы впрыска на основе данных в разных режимах работы двигателя: по частоте вращения коленвала, разряжения в ресивере и т.д. Для корректировки топливоподачи используются показания датчиков температуры и давления. Датчик массового расхода воздуха в двигателе отсутствует — одним дорогим компонентом меньше.

Фазированный впрыск в конкретный цилиндр реализуется с помощью датчика распредвала — датчика фазы. Сигнал от электронного блока поступает в цепь катушек зажигания с необходимым опережением, которое корректируется по частоте вращения вала, нагрузке, положению дросселя, по сигналу с датчика детонации.

В УМЗ 4216 Евро-4 регулятор холостого хода отсутствует, поскольку используется электронное регулирование. Форсунки и дроссель отечественного производства заменили на компоненты Delphi, что помогло добиться качественного распыления топлива и точную дозировку смеси.

Механизм распределяющий газы

Распределительный вал в УМЗ 4216 выполнен из чугуна с пятью опорными шейками и шестернёй привода маслонасоса. Вал расположен под блоком цилиндров и приводится от коленвала двумя косозубыми шестернями, что увеличивает надёжность привода в сравнении с цепью или ремнём. Усилие от распредвала передаётся через штанги и толкатели на коромысла, которые управляют клапанами.

В УМЗ 4216 известна проблема некорректной работы датчика фаз. Для уменьшения осевых перемещений вала, инженеры установили полиамидный упорный фланец взамен стального, что исправило неполадку.

Клапана двигателя выполнены из стали: впускные — из хромистой, выпускные — из жаростойкой. На клапанах установлены внешняя и внутренняя пружины с разным направлением витков. Во время обслуживания мотора необходимо регулировать тепловой зазор, чистить клапана от нагара и притирки.

Зазор выставляется на холодном двигателе УМЗ 4216, согласно порядку работы цилиндров в инжекторе: 1-2-4-3. Для выпускных клапанов 1 и 4 цилиндров зазор должен равняться 0,3 — 0,35 мм, на остальных — 0,35 — 0,4 мм.

Штанги с гидравлическими компенсаторами

С 2010 года УМЗ устанавливает в 4216 двигатель дюралюминиевые штанги с гидрокомпенсаторами для автоматического регулирования зазоров. Кроме снижения трудоёмкости по обслуживанию, использование гидрокомпенсаторов уменьшает расход топлива, повышает ресурс агрегата и обеспечивает тихую работу мотора.

Вентиляция поддона

Система вентиляции отработанных газов работает за счёт разряжения во впускной системе ДВС, задействуя большую или малую ветвь вентиляции. Регулятор разряжения в виде мембраны с пружиной отвечает за отделение масляных капель газов и предотвращение попадания грязи в картер.

Исправность работы регулятора проверяют с помощью водяного пьезометра, измеряя разрежение в картере. В норме уровень не должен превышать 50 мм водяного столба, иначе регулятор необходимо промыть и прочистить.

Группа смазки

Масло в мотор УМЗ 4216 подаётся под давлением и разбрызгиванием. Смазка засасывается через маслоприёмник и после фильтрации поступает в магистраль. Масляный фильтр установлен на блоке цилиндров. При его засорении редукционный клапан перенаправляет смазку, минуя фильтр.

При замене масляного фильтра нужно смазать резиновый уплотнитель маслом и закрутить фильтр руками. После заправки двигателя маслом, его нужно завести на 30 с и выключить. Если следов протечки нет, то проверяют уровень масла через 3 минуты после остановки движка.

Группа охлаждения

Система охлаждения в УМЗ 4216 имеет следующее устройство:

• водяной насос приводится ремнём от генератора и коленвала, а затем подаёт жидкость в блок цилиндров;
• термостат распределяет охлаждающую жидкость по двигателю;
• вентилятор приводится ремнём от натяжного ролика и коленвала. Отключение происходит автоматически от электромагнитной муфты.

Электромагнитная муфта — слабый элемент в УМЗ 4216. Заклинивание муфты приводит к плавлению проводов и короткому замыканию, тем более, что жгуты проводов проложены не продуманно. Для решения проблемы инженеры поменяли поставщика муфт и усилили кронштейны крепления. В дальнейших планах завода — установка муфты новой конструкции.

Водители решают проблему с электромуфтой самостоятельно, устанавливая вместо неё вентилятор с электродвигателем.

На какие машины ставился силовой агрегат УМЗ 4216

Мотор 4216 изначально разрабатывался под коммерческий транспорт Горьковского завода: «ГАЗель» и «Соболь», массой до 3,5 т:

• пассажирские микроавтобусы;
• фургоны;
• грузовики с бортовой платформой.

На «ГАЗель-Бизнес» двигатель УМЗ 4216 начали устанавливать с 2013 года.

Ульяновский мотор можно встретить и на б/ушных УАЗах. Желая поменять карбюраторный движок на инжектор, водители выбирают в качестве альтернативы УМЗ 4216 из-за его простой конструкции и дешевизны.

Недостатки поломки и проблемы двигателя УМЗ 4216

Основные проблемы 4216 двигателя связаны с конструктивными недоработками и неполадками в системе управления:

• большой расход топлива возникает при загрязнении воздушного фильтра и форсунок. При наличие регулятора холостого хода, проверяют его работу, меняют патрубки. Проводят диагностику ЭБУ;
• стуки в двигателе появляются из-за повышенного зазора между коромыслом и клапаном. Также шум указывает на износ шатунного подшипника, задиры на юбке поршня, износ головки шатуна и толкателя;
• при расходе масла свыше 150 г на 100 км ставят новый фильтр, меняют масло, маслоотражательные колпачки, сальники и уплотнители. Смазка может просачиваться через прокладки крышек толкателей;
• повреждение патрубка радиатора приводит к перегреву двигателя, деформации алюминиевой ГБЦ и прогоранию прокладки;
• в редукционных стартерах часто отказывают пластиковые шестерни, которые сложно найти;
• неисправность блока управления или датчиков приводит к отказу электробензонасоса, неполному открытию дроссельной заслонки, перебоям в работе цилиндров и детонации на полной мощности;
• штатная проводка низкого качества часто плавится в зоне расположения лямб-зонда. Вибрации двигателя приводят к перетиранию провода и короткому замыканию.

В двигателях УМЗ 4216 2008 г. выпуска стоял генератор на 70 А и АКБ на 55 Ач, что оказалось недостаточным для «ГАЗелей». Зимой не всегда удавалось завести машину, поскольку у батареи хватало сил лишь на несколько оборотов вала. В последующие модели установили генераторы на 90 А и аккумуляторы на 66 Ач.

До капремонта, по заявлению завода, 4216 двигатель ходит 250 — 300 тысяч километров. Чтобы мотор отслужил положенный срок, необходимо соблюдать регламент обслуживания и правила эксплуатации.

Отзывы на двигатель

Водители отмечают главное преимущество двигателя УМЗ 4216 Евро-4 в способности держать высокий крутящий момент на низких оборотах. Это придаёт мотору тяговые характеристики, которые необходимы для грузовиков и микроавтобусов: хорошую приемистость, преодоление подъёмов, грузоподъёмность.

Из недостатков двигателя указывают небольшую скорость — 85 — 90 км/ч, большой расход топлива, возможные утечки масла и некачественную проводку.

Компании по перевозке грузов выбирают транспорт с моторами УМЗ 4216 из-за низкой цены и хорошей репутации завода. Ульяновцы умеют делать агрегаты для армейских вездеходов, а значит хорошо представляют, какие конструктивные требования предъявляет коммерческий транспорт. Так, например, привод ГРМ шестернями наиболее надёжное решение, чем ремень с натяжителями и успокоителями.

Цена двигателя нового и контрактного

Во сколько обойдётся мотор УМЗ 4216 зависит от модификации, наличия навесного оборудования и гидрокомпенсаторов:

• УМЗ 4216, 107 л. с., Евро-3 встречается в комплектациях для «Газелей» и «Соболей» со старой и новой рамой под ГУР, под 92 и 95 бензин;
• УМЗ 4216-41, 107 л. с., Евро-3, адаптирован под «ГАЗели Бизнес» и «Соболи Бизнес», работает на 92 бензине;
• УМЗ 42164-80, 107 л. с., Евро-4 выпущен в комплектациях с компрессором, рамой под ГУР и комплектующими Delphi для «ГАЗелей Бизнес» и «Соболей Бизнес»;
• УМЗ 42164-70, 107 л. с., Евро-4, идёт с компрессором или без для «ГАЗелей Бизнес» и «Соболей Бизнес»;
• УМЗ 421647, 100 л.с., Евро-4, представлен для автомобилей с ГБО.

Новый мотор УМЗ продаётся по цене от 130 до 170 000 р.

Несмотря на невысокую стоимость нового двигателя, перевозчики предпочитают покупать агрегаты с пробегом. В среднем цена на контрактный УМЗ 4216 составляет 50 — 65 000 р.

Заключение

Ульяновский двигатель 4216 часто сравнивают с ЗМЗ 405 и 409. Заволжский агрегат выигрывает по части мощности, надёжности и качеству сборки. Но, если рассматривать с экономической точки зрения, простую конструкцию УМЗ ремонтируют даже в гаражных условиях, запчасти обходятся дешевле. УМЗ 4216 лучше тянет на низах, не прихотлив. Однако, чтобы мотор работал без проблем, и дожил до капремонта, необходимо проводить техобслуживание, заливать качественные смазки и топливо.