Ремонт и сервисное обслуживание автомобилей, двигателей и автоматических коробок передач

_____________________________________________________________________

Базовые детали двигателя УМЗ-421, УМЗ-4218

Блок цилиндров УМЗ-421, УМЗ-4218

Основное конструктивное отличие двигателей УМЗ-421, УМЗ-4218 рабочим объемом 2,89 л для автомобилей УАЗ-31512, УАЗ-Хантер, УАЗ-3303, 2206 состоит в том, что они имеют алюминиевый блок с залитыми тонкостенными гильзами из специального износостойкого чугуна. Между цилиндрами имеются протоки для охлаждающей жидкости.

Гильза блока цилиндров УМЗ-421, УМЗ-4218 представляет собой тонкостенную отливку, изготовленную методом центробежного литья.

Перед заливкой заготовка гильзы подвергается механической обработке наружной поверхности для получения специальных буртиков для фиксации гильзы в теле блока.

Минимальный диаметр наружной поверхности гильзы (по основанию буртиков) после механической обработки - 106±0,2 мм.

На верхней плоскости блока цилиндров двигателя расположены десять резьбовых отверстий для шпилек крепления головки блока цилиндров.

Нижняя часть блока разделена на четыре отсека поперечными перегородками, в гнезда которых установлены крышки коренных подшипников коленчатого вала и крышка манжеты коленчатого вала.

Крышки коренных подшипников изготовлены из ковкого чугуна; каждая крышка крепится к блоку цилиндров двигателя УМЗ-421, УМЗ-4218 двумя шпильками диаметром 14 мм. В первой крышке торцы обработаны совместно с блоком для установки шайб упорного подшипника.

Крышки подшипников растачиваются совместно в сборе с блоком, и поэтому при ремонте их надо устанавливать на свои места.

Для этого на второй и третьей крышке выбиты их порядковые номера (соответственно цифрами «2» и «3»). Остальные крышки отличаются друг от друга конструктивно, в связи с чем маркировка на них не наносится.

Гайки шпилек крепления крышек затягиваются с моментом 12,2...13,3 Нм (12,5...13,6 кг/см).

Посадочный размер гнезд под установку крышек в блоке цилиндров УМЗ-421, УМЗ-4218 автомобилей  УАЗ-31512, УАЗ-Хантер, УАЗ-2206, 3909 равен 115 +0,021 мм, размер крышек - мм. Диаметр отверстия после расточки под установку коренных вкладышей равен 68+0,019 мм.

Крышка сальника коленчатого вала отлита из алюминиевого сплава и крепится к нижней части блока цилиндров двумя шпильками диаметром 8 мм.

Крышка манжеты обрабатывается совместно с блоком для установки резиновой манжеты уплотнения заднего конца коленчатого вала.

К переднему торцу блока на паронитовой прокладке крепиться отлитая из алюминиевого сплава крышка распределительных шестерен с резиновой манжетой для уплотнения носка коленчатого вала.

В блоке цилиндров УМЗ-421, УМЗ-4218 с помощью расточки выполнены пять отверстий под установку распределительного вала (по числу опор вала). Вал монтируется в блок без промежуточных сталебаббитовых втулок.

К заднему торцу блока цилиндров шестью болтами и двумя установочными штифтами крепиться отлитый также из алюминиевого сплава картер сцепления.

Верхний левый болт устанавливается на герметик. Задний торец картера сцепления и отверстия в нем диаметром 116+0,035 мм для установки коробки передач обрабатываются в сборе с блоком, и поэтому указанные детали не взаимозаменяемы.

Высота блока (размер между верхней и нижней плоскостями) после механической обработки 271,4±0,12 мм.

Неплоскостность верхней плоскости блока не более 0,05 мм, нижней – не более 0,1 мм.



Рис.1. Блок цилиндров двигателя УМЗ-421, УМЗ-4218 автомобилей УАЗ-31512, УАЗ-Хантер, УАЗ-3909, 2206

1 и 4 – гнезда под установку заглушек водяной рубашки; 2 –чугунная гильза; 3 –протока для охлаждающей жидкости; 5 и 6 – каналы подвода смазки к опорам распредели-тельного вала и к коренным подшипникам коленчатого вала; 7 –гнезда под установку резиновой манжеты уплотнения заднего конца коленчатого вала.

Головка блока цилиндров УМЗ-421, УМЗ-4218

Головка блока цилиндров двигателей УМЗ-421 (УАЗ-31512), УМЗ-4218 (УАЗ-Хантер, УАЗ-3303, 2206) - общая для всех цилиндров, отлита из алюминиевого сплава.

Впускные и выпускные каналы выполнены раздельно для каждого цилиндра и расположены с правой стороны головки.

Гнезда для клапанов расположены в ряд по продольной оси двигателя. Седла всех клапанов - вставные, изготовлены из жаропрочного чугуна высокой твердости.

Благодаря большому натягу при посадке седла в гнездо головки блока УМЗ-421, УМЗ-4218 (перед сборкой она нагревается до температуры 160-175°С, а седла охлаждаются примерно до минус 40-45°С, при этом седло свободно вставляется в гнездо головки), а также достаточно большому линейному расширению материала седла обеспечивается надежная и прочная посадка седла в гнезде.

Дополнительно металл головки вокруг седел обжимается с помощью оправки.

Втулки клапанов так же, как седла, собираются с предварительно нагретой головкой цилиндров (втулки - охлажденные). Фаски в седлах и отверстия во втулках обрабатываются после их установки в головку.

Головка цилиндров крепится к блоку десятью стальными шпильками диаметром 12 мм. Под гайки шпилек поставлены плоские стальные упрочненные шайбы.

Между головкой и блоком двигателя УМЗ-421, УМЗ-4218 автомобилей УАЗ-31512, УАЗ-Хантер, УАЗ-3303, 2206 устанавливается прокладка (обозначение 421.1003020) из асбестового полотна, армированного металлическим каркасом и покрытого графитом.

Окна в прокладке под камеры сгорания и отверстие масляного канала окантованы жестью. Толщина прокладки в сжатом состоянии 1,5 мм.

Для совмещения отверстий подвода масла на блоке цилиндров и прокладке, она должна устанавливаться выступом 4х20 мм на наружном контуре в сторону картера сцепления.
Момент силы затяжки гаек крепления головки должен быть 8,8-9,3 Нм (9,0-9,4 кг/см).

Головки цилиндров двигателей УМЗ-421, имеющих разные степени сжатия, различаются по объему камер сгорания.

Увеличение степени сжатия двигателя получено за счет дополнительного фрезерования нижней плоскости головки на 3,1 мм (высота головки двигателя со степенью сжатия 8,2 составляет 94,9 мм, высота головки двигателя со степенью сжатия 7,0 - 98 мм).

Объем камеры сгорания при поставленных на место клапанах и ввернутой свече составляет 76-79 см3 для двигателей со степенью сжатия 8,2 и 94-97 см3 для двигателей со степенью сжатия 7,0.

Разница между объемами камер сгорания одной головки не должна превышать 2 см3.

Картер сцепления двигателей УМЗ-421, УМЗ-4218

Картер сцепления УМЗ-421, УМЗ-4218 (верхняя часть) отлит из алюминиевого сплава, крепится к заднему торцу блока четырьмя болтами с резьбой М10 и двумя болтами М12. Верхний левый болт устанавливается на герметик.

Кроме того, для увеличения жесткости крепления картера к блоку, картер дополнительно крепится к нижнему фланцу блока слева и справа двумя усилителями из чугуна.

Отверстие в картере сцепления УМЗ-421, УМЗ-4218 диаметром 116+0,035 мм для установки коробки перемены передач обрабатывается в сборе с блоком цилиндров.

Это необходимо для обеспечения соосности первичного вала коробки передач с коленчатым валом.

Для сохранения соосности в случае демонтажа картера сцепления и последующего его крепления к блоку предусмотрены два установочных штифта диаметром 13 мм.

Обслуживание базовых деталей двигателей УМЗ-421 (УАЗ-31512), УМЗ-4218 (УАЗ-Хантер, УАЗ-3303, 2206)

Детали двигателя УМЗ-421, УМЗ-4218 – блок и головка цилиндров – не требуют обслуживания, за исключением очистки от пыли и грязи и подтяжки резьбовых соединений.

С течением времени прокладка головки цилиндров обминается, поэтому возможно ослабление затяжки гаек крепления головки и, вследствие этого, прогорание прокладки или прорыв газов в систему охлаждения.



Рис. 2. Порядок подтяжки гаек головки блока цилиндров УМЗ-421, 4218

Поэтому после первых 1000км (по окончании обкатки двигателя), после каждого снятия головки цилиндров и через каждые 20 тыс. км пробега автомобиля необходимо проводить подтяжку головки цилиндров.

Гайки крепления головки цилиндров затягиваются в определенном порядке от середины головки к торцам (см. рисунок 2).

Затяжку и проверку затяжки следует делать на холодном двигателе. Если эту операцию выполнить на горячем двигателе, то после остывания затяжка гаек окажется не полной вследствие большой разницы в коэффициентах линейного расширения материала головки и шпилек.

Для равномерного и плотного прилегания головки к блоку УМЗ-421, УМЗ-4218 затяжку рекомендуется делать в два приема:

- предварительно с малым моментом силы 5,5-6,0 Нм (5,5-6,0 кг/см);

- окончательную затяжку гаек крепления головки производить моментом силы 8,8-9,3 Нм (9,0-9,4 кг/см).

Поршни двигателя УМЗ-421, УМЗ-4218

Поршни имеют обозначение 421.1004015, отлиты из высококремнистого алюминиевого сплава и термически обработаны.

Головка поршня - цилиндрическая с выемкой в днище. На цилиндрической поверхности головки проточены три канавки: в двух верхних установлены компрессионные кольца, а в нижней - маслосъемное.

В канавке под маслосъемное кольцо выполнены четыре отверстия, которые служат для отвода масла, скапливающегося под маслосъемным кольцом.

Юбка поршня овальная в поперечном сечении и бочкообразная в продольном сечении. Большая ось овала расположена в плоскости, перпендикулярной оси поршневого пальца. Величина овальности поршня составляет 0,39-0,43 мм.

Диаметр юбки поршня двигателя УМЗ-421, УМЗ-4218 плавно уменьшается и в направлении к днищу и в противоположном направлении: максимальное уменьшение диаметра на кромке фаски под нижней канавкой составляет 0,062-0,102мм.

Наибольший диаметр поршня и находиться на расстоянии 57 мм от плоскости днища поршня.

Ось отверстия под поршневой палец УМЗ-421, УМЗ-4218 смещена от средней плоскости на 1,5 мм в правую (по ходу автомобиля) сторону для уменьшения шума от перекладывания поршня при изменении направления движения поршня.

Поршни устанавливаются в гильзы с зазором 0,024-0,048 мм.

Для обеспечения требуемого зазора поршни и гильзы разделены (по диаметру) на пять групп, обозначенных соответствующей буквой, которая выбивается на днище поршня и наносится на боковую поверхность рубашки охлаждения каждой гильзы, расположенную внутри полостей коробок толкателей.

Для улучшения приработки поверхность поршня покрыта слоем олова толщиной 0,001-0,002 мм. Чтобы поршни работали правильно, они должны быть установлены в цилиндры в строго определенном положении.

Для этого на одной из поверхностей поршня имеется надпись "ПЕРЕД". В соответствии с этой надписью поршень указанной стороной должен быть обращен к передней части двигателя.

Поршневые кольца двигателя УМЗ-421, УМЗ-4218

На двигатели УМЗ-421, УМЗ-4218 автомобилей УАЗ-3151, УАЗ-Хантер, УАЗ-3909, 3303 устанавливаются поршневые кольца отечественного производства с диаметром 100 мм.

Верхнее компрессионное кольцо (обозначение 130-1004030) чугунное; наружная цилиндрическая поверхность хромированная, толщина покрытия 140-220 мкм.

Внутренняя цилиндрическая поверхность имеет выточку высотой 0,5 мм со стороны верхнего торца.

Нижнее компрессионное кольцо двигателя (обозначение 130-1004025) также чугунное, скребкового типа: наружная (рабочая) поверхность коническая, нижний торец имеет выточку под углом 15°, вследствие чего образуется острая кромка (скребок), которая обеспечивает лучшую приработку кольца с зеркалом цилиндра и обладает маслосъемным эффектом. Кольцо имеет покрытие слоем олова толщиной 3-12 мкм.

Маслосъемное кольцо четырех элементное (обозначение комплекта 130-1004035-А). В комплект входят два стальных кольцевых диска, имеющих хромированное покрытие (80-130 мкм) рабочей поверхности, осевой и радиальный расширители.

Шатуны УМЗ-421, УМЗ-4218

Шатуны двигателя УМЗ-421, УМЗ-4218 - стальные кованые со стержнем двутаврового сечения. В поршневую головку шатуна запрессована тонкостенная втулка из оловянистой бронзы.

Кривошипная головка шатуна разъемная. Крышка кривошипной головки крепится к шатуну двумя болтами со шлифованной посадочной частью.

Болты крепления крышек и гайки шатунных болтов изготовлены из легированной стали и термически обработаны. Гайки шатунных болтов затягиваются моментом силы 6,6-7,3 Нм (6,8-7,5 кг/см) и стопорятся герметиком.

Крышки шатунов обрабатываются в сборе с шатуном, и поэтому их нельзя переставлять с одного шатуна на другой.

Для предотвращения возможной ошибки на шатуне и на крышке (на бобышке под болт) выбиты порядковые номера цилиндров. Они должны быть расположены с одной стороны.

Кроме того, углубления в крышке и шатуне для фиксирующих выступов вкладышей также должны находиться с одной стороны.

Основные параметры шатуна двигателя УМЗ-421, УМЗ-4218

Длина шатуна (размер между осями отверстий поршневой и кривошипной головки) - 175±0,05

Диаметр отверстия кривошипной головки - 61,5+0,012

Диаметр поршневой головки после расточки в сборе с втулкой (поле допуска разбито через 2,5 мкм на четыре размерные группы) - 25

Непараллельность оси отверстий поршневой головки относительно оси кривошипной головки на длине 100 мм, не более - 0,04

Неперпендикулярность торцов кривошипной головки к диаметру 61,5 мм на длине 100 мм, не более - 0,08

Допуск перекоса осей отверстий поршневой и кривошипной головок (“скрещивание” осей) на длине 100 мм, не более - 0,1

В стержне шатуна у кривошипной головки имеется отверстие диаметром 1,5 мм, через которое производится смазки зеркала цилиндра.

Это отверстие должно быть направлено на правую сторону двигателя, т.е. в сторону, противоположную распределительному валу.

При правильной сборке цифры "421.1004045", выштампованные на средней полке стержня шатуна, а также выступ на крышке шатуна должны быть обращены к передней стороне двигателя.

Суммарная масса поршня, поршневого пальца, колец и шатуна, устанавливаемых в двигатель УМЗ-421, УМЗ-4218, должна имеет разницу по цилиндрам не более 8г, что обеспечивается подбором деталей соответствующей массы.

По деталям разница в массе может быть: поршней - 2г, шатунов - 15г, поршневых пальцев - 2г.

Для обеспечения вышеуказанной разницы в массе деталей в одном двигателе (8г) шатуны по массе разбиваются на четыре группы и должны подбираться для одного двигателя с разницей не более 4г.

__________________________________________________________________________

УАЗ-469, 31512, 31514

УАЗ-3160 Симбир

УАЗ-3303, 452, 2206, 3909

УАЗ-3962, 3741

УАЗ 31519 Хантер

УАЗ-3163 Патриот

УАЗ-31519 Хантер

УАЗ-3741, 3962

УАЗ-469, УАЗ-31512

УАЗ-452, 2206, 3909

УАЗ-3160 Симбир

УАЗ-3163 Патриот

УАЗ-3303

Грузовой автомобиль УАЗ-3303

Карданная передача УАЗ-3303

Коробка передач УАЗ-3303

Регулировки переднего моста УАЗ-3303

Обслуживание подвески и рамы УАЗ-3303

Раздаточная коробка УАЗ-3303

Система рулевого управления УАЗ-3303

Регулировки сцепления УАЗ-3303

Система тормозов УАЗ-3303

Обслуживание заднего моста УАЗ-3303

Характеристика двигателя УМЗ-421, УМЗ-4218

Детали двигателя УМЗ-4218, УМЗ-421

ГРМ и клапаны УМЗ-421, УМЗ-4218

Коленвал двигателей УМЗ-421, 4218

Система охлаждения УМЗ-4218, 421

Система смазки двигателя УМЗ-421

Топливная система УМЗ-421, 4218

_______________________

Автосигнализации

АКПП

Двигатели

Ремонт и сервис