8 (495) 988-61-60

Без выходных
Пн-Вск с 9-00 до 21-00

Двигатель умз 4216


УМЗ-42164: 11 отличий — журнал За рулем

В 2012 году Ульяновский моторный завод вывел на рынок автомобильный двигатель с индексом УМЗ-42164 Евро-4 улучшенных потребительских характеристик.

Цель нашей новой рубрики «Эволюция» — в сжатом формате наглядно продемонстрировать читателям основные изменения в конструкциях, внедренных производителем за  последнее время. Сейчас модернизация любой техники — от детали до крупного узла — идет непрерывно.

УМЗ первым в рубрике «Эволюция» стал не случайно. Больше двух лет журнал «Рейс» совместно с «Группой „ГАЗ“ вел проект (в 2008–2010 годах) по оценке качества и ресурса двигателя для „ГАЗели“ УМЗ-4216. Итоговый материал опубликован по адресу http://www.zr.ru/archive/reis/2010/05. О последующих изменениях в конструкции УМЗ мы сообщали в материале „Рейса“ №2–2008 г. Он опубликован по адресу http://www.zr.ru/archive/reis/2011/02. Все выявленные в процессе опытной эксплуатации недоработки завод тщательно фиксировал, проводил анализ и на его основании модернизировал конструкцию проблемных узлов или же менял поставщиков. Естественно, после окончания ресурсных испытаний работа по улучшению потребительских свойст выпускаемых ульяновским предприятием двигателей не останавливалась ни на минуту. Завод заблаговременно (до официального вступления в России в силу норм Евро-4) разработал и уже внедрил в серию моторы УМЗ-42164 более высокого экологического стандарта — традиционно битопливного (бензин, газ). При его создании конструкторы руководствовались не только повышением экологии выхлопа, но и уменьшением расхода топлива, а также снижением числа рекламаций.

  • 1. С 2013 года в России вступают в силу экологические нормы Евро-4, потому ульяновские моторы заблаговременно адаптировали к данному более жесткому стандарту. В конструкцию внедрили электронное дроссельное устройство производства Delphi (и электронную педаль газа). Помимо экологической составляющей электроника позволит повысить комфорт управления автомобилем и снизить расходы топлива.
  • 2. Одновременно с электронным дросселем на двигатель установили форсунки Delphi, обеспечивающие более качественный распыл топлива, а значит, смесеобразования и точную дозировку для выполнения жестких экологических норм Евро-4.
  • 3. При внедрении

Двигатель УМЗ-4216. Финиш

На протяжении двух лет мы неустанно следили за работой пяти «ГАЗелей», оснащенных ульяновскими двигателями. Читатели журнала могли из статей почерпнуть полезную информацию об особенностях эксплуатации этих моторов, возможном переоборудовании, особенностях конструкции отдельных узлов, нововведениях, проводимых Ульяновским моторным заводом. Ежемесячно при участии представителя перевозчика – главного механика ООО «Терра-Карат» Владимира Калашникова и руководителя группы надежности двигателей УМЗ Николая Колышкина – мы осматривали испытуемые автомобили. За период спецпроекта «ГАЗели», оснащенные ульяновскими двигателями, прошли больше 100 тысяч километров, и сейчас пришло время подвести итог совместного проекта журнала «Рейс» и «Группы ГАЗ». Напомним, что на двигателях предыдущего семейства этот пробег был уже критическим, и автомобиль готовили к ремонту. Однако нынешний итог проекта не означает окончания срока эксплуатации всех пяти ульяновских двигателей. Это лишь промежуточная остановка, которая позволит сделать определенные выводы исходя из полученных результатов на этом пробеге. Чтобы оценить остаточный ресурс подопытных УМЗ-4216, было решено разобрать один из них. Выбор именно этого двигателя не случаен. Полгода назад из-за разрыва патрубка радиатора его слегка перегрели – произошла деформация головки блока, прогорела прокладка. Конечно, до заявленных заводом 300 тысяч километров до капремонта еще далеко, но и промежуточная разборка покажет, действительно ли УМЗ-4216 способен отработать еще два раза по столько даже после перегрева. 


По внешнему виду двигателя, который предстояло препарировать, было видно, что обслуживали его не на станции официального дилера, а исключительно своими силами. Из явных признаков неквалифицированного ремонта и обслуживания – кое-как проложенные провода и свисающая с них изолента после недавней установки электровентилятора вместо ненадежной электромагнитной муфты. Вдобавок сверху двигатель покрыт слоем дорожной пыли, а снизу – весенней грязью. По левой стороне УМЗ-4216 нарост пыли приобрел уже знакомый эксплуатационникам темный оттенок от просачивания масла через прокладки крышек толкателей. Похоже, производитель, зная об этом, набивает номер двигателя именно над крышками толкателей, чтобы уберечь владельцев машин с ульяновскими моторами от необходимости отмывать номер при подготовке к техосмотру. Не мудрено, что перед началом работ механики станции как следует отмыли двигатель, а уже потом приступили к его поузловой разборке. Первым делом, перед тем как слить моторное масло, вытащили щуп и оценили количество и качество масла. По цвету было видно, что на момент разборки оно не отходило и половины своего ресурса. 


Отсоединив высоковольтные провода, выкрутили свечи зажигания. Они были разных производителей, да к тому же электроды свечей изрядно подкопченные, что свидетельствует о богатой смеси, которой потчевал двигатель электронный блок управления. «Сдвинуть набекрень» мозги мотора мог лопнувший выпускной коллектор: из-за трещины часть выхлопных газов вырывалась наружу, не доходя до кислородного датчика. Дальше алгоритм прост: кислородный датчик, анализируя состав смеси, передавал информацию компьютеру, что смесь, подаваемая в цилиндры, слишком бедная – нужно добавить топлива. Что тот незамедлительно и делал. В результате богатая топливовоздушная смесь плохо горела, свечи покрывались черной копотью, которая препятствовала нормальному искрообразованию. Соответственно, падала мощность двигателя, а расход топлива значительно увеличивался. Что подтверждает и перевозчик – расход бензина был больше 20 литров на сотню. 


Особо отметим, что на разбираемом двигателе в исправном состоянии оказалась система вентиляции картера. Здесь она закрытая, работает за счет перепада давлений между впускным трактом и масляным картером. В ходе эксплуатации воздушный фильтр постепенно засоряется, и разрежение в системе впуска возрастает, что может привести к попаданию в двигатель пыли и грязи через неплотности в местах установки манжет и прокладок. С целью не допустить это явление в передней крышке коробки толкателей есть регулятор разрежения (мембранный клапан), который за счет уменьшения проходного сечения канала, отводящего картерные газы на впуск, поддерживает разрежение в картере на определенном уровне. Одной из причин появления в картере избыточного давления может быть «закоксовывание» каналов системы вентиляции. Для восстановления функционирования системы в штатном режиме необходимо очистить от масляных отложений резиновые рукава большой и малой ветвей вентиляции, а также детали регулятора разрежения. Для этого регулятор необходимо снять с двигателя и разобрать, промыть регулирующее отверстие, расположенное в корпусе, маслоотделительную сетку и остальные детали. При обратной сборке регулятора необходимо обеспечить герметичность соединения корпуса и крышки.
Далее сняли навесное оборудование: генератор, стартер, водяной насос, электромуфту вентилятора. Затем настал черед шкивов, коллекторов, головки цилиндров, сцепления, маховика, поддона картера. Раскрутив крышки коренных подшипников и шатунов, сняли коленвал, затем распредвал с шестерней привода. При демонтаже узлы дефектовали, оценивали их остаточный ресурс.
Электромагнитную муфту включения вентилятора перевозчик демонтировал раньше, самостоятельно установив электровентилятор. Водяной насос оказался в хорошем состоянии, несмотря на ранее случившийся перегрев двигателя. Вал помпы вращается плавно, без заеданий и шума, люфта у подшипников нет. В контрольном отверстии сухо, уплотнение валика работоспособно. Что касается генератора, то его характеристики изначально не могли быть в норме. Двигатели, выпущенные в 2008 году, оснащали 70-амперными установками (как в нашем случае) и аккумуляторными батареями в 55 Ач. Оказалось, что эти источники электроэнергии не смогли в полной мере обеспечить работу потребителей. Зимой водители практически не выключали печку и фары. В результате, приходя утром за машиной, не всегда удавалось запустить мотор – сил у АКБ хватало на 5-6 оборотов коленчатого вала. Лишь в 2009 году заводом было принято решение оснастить двигатели УМЗ-4216 генераторами мощностью 90 А и аккумуляторными батареями 66 Ач. Не очень хорошо зарекомендовали себя стартеры с планетарным редуктором. У них быстро выходили из строя пластмассовые шестерни, а найти ремонтные оказалось сложно, да и стоят они недешево. Пришлось перевозчику приобретать хорошо зарекомендовавшие себя белорусские стартеры. 
Особое внимание уделили контролю состояния топливной аппаратуры. Отвернув четыре гайки крепления, сняли ресивер, а затем топливную рампу с форсунками, расположенную под ним. Форсунки оказались в хорошем состоянии – без следов налета, затрудняющего впрыск.
С самого начала было понятно, что одним из наиболее надежных узлов ульяновского двигателя будет привод ГРМ шестернями. Он не идет ни в какое сравнение ни с цепью, и уж тем более с зубчатым ремнем. Однако у двигателей УМЗ в газораспределительном механизме был свой традиционный спектр поломок. Как мы и предполагали, тепловые зазоры оказались в норме (см. таблицу), ведь при работе мотора характерного клацания из-под клапанной крышки не доносилось.

Состояние стальных наконечников дюралюминиевых штанг тоже было отличное – масло к ним через коромысла поступало исправно. На клапанах установлены по две пружины: большая – внешняя, маленькая – внутренняя, с разным направлением навивки. Все пружины оказались целы, одинаковой высоты и, соответственно, одной жесткости. Можно было бы профилактически заменить маслосъемные колпачки клапанов: они уже стали более жесткими, чем новые, да и рабочая кромка поизносилась. На снятой головке блока сразу стало видно состояние клапанов. Тарелки клапанов и камеры сгорания имели небольшой характерный нагар, присущий любому двигателю с исправной поршневой группой, разве что на третьем цилиндре выпускной клапан был немного подозрителен. 
До разборки замечаний по работе распредвала и толкателей на двигателе не было. Осевое перемещение распределительного вала ограничивается стальным упорным фланцем – здесь рабочий зазор 0,1-0,2 мм был в норме. Напомним, что распредвал у двигателей УМЗ чугунный, с последующей наплавкой отбеленным чугуном кулачков до высокой твердости. Благодаря этой технологии проблем с износом кулачков за 15-20 тысяч км, свойственных когда-то двигателям ВАЗ, на двигателях УМЗ никогда на встречалось. Действительно, опорные шейки распредвала оказались гладкими, без следов износа, без рисок и натиров. Однако на вершинах 3-го, 4-го и 8-го кулачка в средней их части были замечены мелкие усталостные выкрашивания (питтинг) – по нескольку точек размером от 0,5 до 1 мм. Вместе с тем толкатели с первого по седьмой работали нормально, по следу приработки на торцевой сферической поверхности было видно, что они, как и положено, вращались в блоке. А вот восьмой толкатель имел повышенный износ донышка – на это указывал след от кулачка на его сферической поверхности и смолянистый нагар коричневого цвета на цилиндрической образующей. Скорее всего этот толкатель уже давно не вращался. 
У мотора с электронным впрыском топлива особенно важен контроль правильности установки фаз газораспределения. На УМЗ-4216 на торце шестерни распредвала установлен отметчик, генерирующий сигнал при прохождении мимо датчика фазы, который служит для управления фазированной подачей топлива. Здесь все оказалось в полном порядке. 
Напомним, что на УМЗ-4216 чугунные гильзы залиты в алюминиевый блок, и одна из проблем предыдущего ульяновского мотора со 100-миллиметровым поршнем – УМЗ-4215 было уплотнение газового стыка блока с головкой. На прежнем моторе чугунная гильза не выходила на верхнюю поверхность блока, и слой алюминия выгорал при детонации. К сожалению, давно известно о повышенной склонности к детонации бензиновых моторов с увеличенным диаметром цилиндра. На УМЗ-4215 одновременно со слоем алюминия прогорала и прокладка головки блока. Теперь на УМЗ-4216 чугунная гильза выведена на поверхность блока, и пробег двигателя в 100 тысяч километров показал, что эта неисправность осталась в прошлом. 
Два года назад на УМЗ ввели технологическую операцию нанесения на юбки поршней в зоне контакта с гильзой маслоудерживающего микропрофиля. Такой профиль в сочетании с хонингованием гильзы показал хорошие результаты при 100-часовых стендовых испытаниях двигателя с полностью открытым дросселем. Однако на разбираемом моторе микрорельеф, нанесенный заводом на юбку, уже частично отсутствовал. На УМЗ-4216 применены современные чугунные компрессионные и маслосъемные поршневые кольца. Верхнее компрессионное кольцо имеет бочкообразный профиль и покрытие пористым хромом, второе компрессионное кольцо скребкового типа с фосфатным покрытием. Маслосъемное кольцо, в отличие от двигателей УМЗ других моделей, не наборное, а тоже чугунное с двумя хромированными рабочими кромкам и радиальным расширителем в виде браслетной пружины. По отзывам специалистов, маслосъемные кольца с волнообразным расширителем менее эффективны и не обеспечивают современных требований к расходу масла на угар. В данном случае, несмотря на то, что разбираемый двигатель когда-то перегрели, его поршневые кольца оказались целы, не лопнули от перегрева и не залипли от нагара. Канавки под верхнее поршневое кольцо тоже соответствовали норме, износа практически не было. Визуально все говорило о хорошем состоянии деталей цилиндро-поршневой группы. Также в хорошем состоянии находились и гильзы цилиндров – на них отлично сохранились следы хонинговки, которые просматривались по всей длине и окружности гильз. 


Одно из важнейших сопряжений любого поршневого двигателя – разъем нижней головки шатуна. У моторов УМЗ-4216 он выполнен на высокоточных болтах, а гайки дополнительно фиксируются несколькими каплями контрящего герметика. Шплинтов или коробчатых гаек, как на ближайших родственниках, двигателях ГАЗ-21 и ЗМЗ-24, здесь нет. Все сделано современно и надежно – пробег 100 тысяч километров это подтвердил. Состояние коренных и шатунных вкладышей, шеек коленвала служит той лакмусовой бумажкой, по которой сразу же определяют работу системы смазки, правильность выбора моторного масла, фильтров, материалов подшипников скольжения, режимов эксплуатации двигателя. У разобранного для дефектовки мотора приработка поверхностей вкладышей оказалась правильной по всей ширине вкладыша. Это говорит и о правильной форме постелей коренных подшипников и нижней головки шатунов. В хорошем состоянии были шатунные шейки, а главное – коренные. Напомним, что они, в отличие от шатунных, дополнительно не защищены центробежными грязеуловителями и изнашиваются в первую очередь. На шейках не было ни малейших следов износа, поверхность выглядела, как только что отполированная. Промерять вал микрометром не было никакого смысла – понятно, что он остался в пределах допуска под номинальный размер. Так как коленчатый вал извлекли из блока в сборе с маховиком и сцеплением, то можно было легко оценить состояние диафрагменной пружины корзины. Ее лепестки были расположены в одной плоскости, без намека на коробление. Поверхность лепестков, контактирующая с выжимным подшипником, была с минимальным износом. После снятия корзины стало видно, что нажимной диск, как, впрочем, и ведомый, тоже имеет незначительный износ. Несмотря на череду замены стартеров, сохранили нужную геометрию и зубья венца маховика. На них остались целы даже заходные фаски для зубьев шестерни стартера.
По результатам проведенной разборки, осмотра узлов и деталей видно, что этому двигателю в ближайшее время капитальный ремонт не понадобится. Скорее всего большинство его деталей и узлов доживут до заявленных заводом 300 тысяч километров. При правильной эксплуатации, быть может, со временем, понадобится замена сальников, поршневых колец, при работе на газе – притирка или замена выпускных клапанов. Однако кроме как при этой внеплановой разборке иначе не удалось бы обнаружить изношенный толкатель, выкрашивающиеся кулачки распредвала. Можно было бы их вычислить по стуку клапанов, по увеличенной периодичности регулировки выпускного клапана четвертого цилиндра. А это лишний раз подтверждает, что к обслуживанию каждого автомобиля нужен системный поход.

 

Мнения

Евгений Русяйкин
генеральный директор
ОАО «Ульяновский
моторный завод»


– Совместный с журналом «Рейс» проект предоставил нам хорошую возможность получать ценную информацию о работе двигателей в процессе интенсивной эксплуатации. Все замечания, поступавшие на завод в ходе сотрудничества с редакцией журнала, организацией, эксплуатирующей автомобили, внимательно изучались нашими специалистами. Мы оперативно анализировали выявленные проблемы, определяли и внедряли в процесс производства технические мероприятия, исключающие их появление вновь. В итоге проект помог нам вести обоснованную практикой работу над улучшением двигателя. По результатам 2009 года качество моторов на выходе с конвейера повысилось на 43%. А с начала 2010 года в производство двигателей УМЗ уже внедрено более 20 конструкторских изменений, которые направлены на повышение надежности и экономичности силового агрегата, применено 250 единиц новой оснастки и инструмента. Считаю, что период ресурсных испытаний – два года и более 100 тысяч километров пробега – мы прошли успешно. Сейчас мы производим автомобильные двигатели в очень серьезных объемах и с повышенным уровнем качества. Жесткие требования к потребительским характеристикам двигателей предъявляет основной потребитель нашей продукции – автомобильный завод ГАЗ. В частности, по двигателям для «ГАЗели-бизнес» действует двойная система контроля при приемке продукта – силовые агрегаты проверяют наши заводские специалисты по техническому контролю и специалисты ГАЗа. Мероприятия по улучшению качества продукции и модернизации производства позволяют Ульяновскому моторному заводу выпускать двигатели, соответствующие самым высоким требованиям потребителей. Выпустив более 10 тысяч силовых агрегатов за первые три месяца 2010 года, Ульяновский моторный завод вышел на докризисные объемы производства. Сейчас за смену предприятие производит более 250 двигателей. Для своевременного и качественного выполнения производственных заказов завод стандартизировал рабочие места, обновил компьютерную технику, организовал непрерывную подачу комплектующих изделий на сборочный конвейер. В связи с ростом объемов с начала года создано около 200 дополнительных рабочих мест в сборочном, механическом, литейном цехах, проводится набор по основным рабочим специальностям: слесари механосборочных работ, литейщики, станочники,
наладчики.

 

 

Владимир
Калашников
главный механик
ООО «Терра-Карат»


– До разборки двигатель был в рабочем состоянии и не требовал ремонта. Нас вполне устраивают эксплуатационные характеристики УМЗ-4216 – его приемистость, везет сколько ни нагрузи, хорошо преодолевает подъемы. Расход масла минимальный: мы доливали 1-1,5 литра в период между заменами масла, то есть за 10 тысяч километров пробега. Применяем только полусинтетическое масло «Лукойл». Запускается двигатель хорошо, работает устойчиво, тянет так же, как в начале эксплуатации. Неплохо себя показало и сцепление – усилие на педали небольшое. Однако «ГАЗели» круглогодично хранятся на открытой стоянке, и при сильных морозах двигатели уверенно запускались только при отсоединенном от датчика температуры проводе. После прогрева провод устанавливался на место, и система работала в штатном режиме. Есть замечания и по редукторному стартеру – пластмассовые шестерни редуктора часто отказывают, а запчастей не найти. Расход топлива у ульяновского двигателя совсем не маленький – до 23 литров на 100 километров, то есть значительно больше, чем у моторов «ГАЗелей» других производителей.
В мае 2009 года этот двигатель уже «вскрывали», и причина была в перегреве, из-за которого началась утечка охлаждающей жидкости через прокладку под головкой блока. Водитель возвращался из Рязани, когда у двигателя лопнул патрубок радиатора. Через образовавшуюся трещину вытек практически весь антифриз, и потому водитель не сразу заметил повышения температуры. До очень серьезных последствий дело не дошло, но от перегрева нарушилась геометрия головки блока. После незначительной фрезеровки плоскости прилегания к блоку головку установили на место, и двигатель заработал, как прежде.

 

Владимир
Савченко,
генеральный
директор ООО «Темп Авто Сервис»


– По моему мнению, двигателю УМЗ-4216 попросту не хватает рекламы, перевозчики, привыкшие к заволжским моторам, с большой неохотой переходят на малознакомые агрегаты. Хотя, по большому счету, опасаться им нечего, ведь УМЗ-4216 конструкторы довели до ума и убрали те детские болезни, которые возникали в самом начале их производства. Еще в советские времена, когда только появилась модель ВАЗ-2108, к ней тоже отнеслись весьма скептически. Однако прошло время, и на базе все той же «восьмерки» тольяттинский завод производит и «Калину» и «Приору». Скорее всего так же произойдет и с ульяновским двигателем, ведь главное в производстве автомобилей – определиться с базовым компонентом, который впоследствии, естественно, нужно модернизировать. Работы по усовершенствованию конструкции УМЗ-4216 продолжаются и сейчас, это легко увидеть даже внешне, сравнив моторы 2008 и 2010 годов выпуска. Выросло и качество изготовления как деталей и узлов, производимых в Ульяновске, так и поставляемых на конвейер сторонними фирмами.
Еще один положительный момент: возможность оснащения УМЗ-4216 газобаллонным оборудованием без потери гарантии. Ведь, несмотря на подросшие цены на газ, актуальность установки ГБО сохраняется. На заволжские моторы мы устанавливаем ГБО, предоставляя собственную гарантию – таково решение нашего холдинга. Тогда как при оснащении 4216 тем же оборудованием гарантию предоставляет завод, в том случае если фи

ГАЗ Газель УМЗ 4216 | DRIVE2

Спустя полгода эксплуатации нового автомобиля, прославленного авто гиганта из Новгорода, я понял что где то я очень сильно нагрешил…

Было все: к тридцати тысячам я успел поменять: чулок заднего моста, 3 сальника, рабочий тормозной сзади, коллектор выпускной (лопнул гад в -35с), лз №1, map sensor, гбц в сборе (тут сам виноват), датчик температуры, два термостата, салентблоки, серги задних рессор, муфту вентилятора и там много чего по мелочам…

Проклятье снял добрый шаман с ноутбуком и прочей атрибутикой, три дня и три ночи он вершил свой непонятный обряд, наконец произнеся слова заветные ("газель шью первый и последний раз!") перепрошил! По его же наставлению был выбит кат, а второй лз посажен на обманку.
Машина поехала!

С тех пор проехала она уже путь равный семи земным экваторам, ходила на таран, вброд, в жару и стужу. Вообщем полноценный член семьи!

Установлено на сегодняшний день:
Дополнительный электро вентилятор (спереди)
Циркуляционный насос (глушишь, а он маслает)
Маслопомойка
Лифт кузова (Серги +20мм)
ГБО 4 поколения
ГБЦ сфрезерована (0,7мм)

В светлом будущем, вместе с кап ремонтом мотора :
ГБЦ по самые колодцы (ст.сж. примерно 10.5-11)
Баллоны в раму (для развесовки)
ЧИП со злыми УОЗ
Маслофорсы
Подогрев Масла
Блок в мост
ЭУР и маленький руль

  • Двигатель 2.9 бензиновый (107 л.с.)
  • Механическая коробка передач
  • Задний привод
  • Машина была куплена в 2008 году
  • ГАЗ Газель выпускается с 1994 года

Семь лет на сайте Описание изменено 4 года назад

Двигатель УМЗ Evotech

Говорят, у кошки пять жизней, по другим сведениям – семь. А в российском автопроме возможности реинкарнации уже почти 60 лет демонстрируют двигатели Ульяновского моторного завода. В их основе – мотор «Волги» ГАЗ М-21, которую поставили на конвейер еще в 1956 году. За это время его несколько раз модернизировали, но до сих пор неизменными остаются межцилиндровые расстояния у блока, диаметры коренных и шатунных шеек, а по большому счету – шатуны, распределительный и коленчатый валы, поддон масляного картера, да и внешне блок не спутать ни с одним другим мотором. Главной причиной модернизации ульяновских двигателей в 2013 году стало желание конструкторов уменьшить расход топлива и повысить надежность моторов. А кроме того, не за горами и перспективные для России нормы Евро-5 – ко времени их введения необходимо иметь готовый двигатель. Поэтому его доводили с оглядкой на эти нормы. При этом важно еще и удержаться если не в прежнем ценовом диапазоне, то хотя бы не намного выскочить из него.
Все это в совокупности – довольно сложная задача, да еще и времени на проведение работ остается мало. Поэтому за помощью обратились к южнокорейской инжиниринговой компании Tenergy, обладающей хорошим научно-исследовательским потенциалом. В результате мотор остается мощностью 120 л. с. при 4000 об/мин, но крутящий момент вырос до 233 Н.м при 2350 об/мин. А существенных изменений набралось столько, что тем, кто упорно продолжает называть моторы УМЗ «уазовскими», все сложнее находить нужные аргументы.

Проблема выбора

Понятно, что российскому перевозчику неизбежно приходится сравнивать моторы ГАЗели с ульяновскими и заволжскими. Надо отдать должное продукции ЗМЗ – двигатели отладили здорово: и ходят хорошо, и довольно экономичны, хотя тоже не все «болячки» устранены. Казалось бы, схема «два клапана на цилиндр» давно устарела, нужен 16-клапанный четырехцилиндровый мотор, допустим, такой, как у ЗМЗ с семейством 406/405/409. Но эти заволжские моторы начали разрабатывать еще во времена существования СССР – для «Волги» и в какой-то степени для микроавтобусов РАФ. Тогда Горьковский автозавод и Заволжский моторный были еще единым целым. Где сейчас эти елгавские автобусы, где «Волга»… Компания «Соллерс» и «Группа «ГАЗ» давно не партнеры, а конкуренты. Каждый идет своим путем, и одной компании нет дела до проблем другой. Конечно, было бы правильнее развивать имеющуюся гамму заволжских моторов, устанавливать их и на УАЗы, и на ГАЗели, быть может, объединить оба моторных завода, но не судьба…
По большому счету, для полуторатонного грузовика, тем более в России, четыре клапана на цилиндр и верхние распредвалы не особо и нужны. Конечно же, если бы такой мотор существовал у «Группы ГАЗ» – его использовали, но если приходится платить деньги конкуренту при наличии своего мотора, то появляется смысл развивать собственное моторное производство. В 2008 году вместе с модернизацией двигателя УМЗ-421 в Ульяновске шли работы по доводке конструкции и технологий для постановки на конвейер нового верхневального 16-клапанного двигателя УМЗ-249 с алюминиевым блоком и сохранением рабочего объема 2,89 литра. Его выпуск планировали начать в 2010 году, но помешал кризис. Между тем в 2008 году никто и предположить не мог, что на ГАЗели будут устанавливать сравнительно недорогой, мощный и современный дизель. Тогда американско-китайский Cummins ISF 2.8 еще не выпускался. По большому счету, теперь «Группе ГАЗ» необходим недорогой и простой Отто-мотор, то есть бензиновый двигатель, но уже для конвертации на газовое топливо. И УМЗ-Evotech как раз такой. Причем напомним, что у 16-клапанных ЗМЗ на газе часто происходили хлопки во впускной трубопровод – обычный восьмиклапанный мотор здесь предпочтительнее. На пропан-бутан УМЗ-Evotech, как и прежде, будут легко переводить и без участия завода, а вот для конвертации мотора на сжатый природный газ метан в Ульяновске готовят особую версию двигателя. На нем будет применен турбонаддув! Его задача – не существенно увеличить мощность, а сохранить ее при использовании низкокалорийного топлива на уровне бензиновой версии мотора. Главное – чтобы в Ульяновске не забыли применить для газовых моторов выпускные клапаны с натриевым охлаждением…
Одно из направлений, в рамках которого действовали южнокорейские инженеры, – уменьшение рабочего объема двигателя. Это при том, что размерность 100х92 мм у УМЗ-421 обеспечивала очень хороший крутящий момент, позволяя мотору тянуть чуть ли не с оборотов холостого хода, что немудрено при объеме 2,89 литра. Корейцы не стали возвращать УМЗ в «квадратную» размерность 92х92 мм, но диаметр уменьшили до 96,5 мм, сохранив тот же коленвал. Обычно уменьшение объема двигателя при прочих равных условиях ведет к уменьшению крутящего момента, но здесь для компенсации неминуемой потери применили новый распредвал с иными фазами газораспределения. Известно, что при настройке двигателя один распредвал (его называют «острым» за форму кулачков) может увеличить максимальную мощность и обороты, но снизить момент, а другой – наоборот, повысить момент, но снизить мощность. Корейцы так подобрали фазы, что крутящий момент даже вырос с 220,5 Н.м при 2500 об/мин до 233 Н.м при 2350 об/мин. Как видите, обороты максимального момента тоже уменьшились, что ценно для грузовика. Кстати говоря, давно известно, что самый экономичный режим в реальной эксплуатации близок к 2/3 или 3/4 от оборотов именно максимального момента. Это в районе 1700-2100 оборотов. Понятно, что на прямой передаче, но ведь так водители ГАЗелей не ездят… Мощность мотора УМЗ-Evotech равна 120 л. с. при 4000 об/мин. Опять-таки если вспомнить ЗМЗ-402, то у него было 100 л. с. при 4500 об/мин и 182,4 Н.м при 2400-2600 оборотов. А вот с другим «газелевским» мотором – с ЗМЗ-405.22 сравнение Evotech не столь однозначное: у этого ЗМЗ от 140 до 152 л. с. при 5200 об/мин и 214 Н.м при 4000 оборотов. То есть по эластичности, крутящему моменту в выигрыше УМЗ-Evotech, но по мощности он уступает заволжскому мотору. Хотя если ЗМЗ крутить только до 4000 оборотов, то мощность будет вполне сопоставима. Но дождемся тест-драйва машин с новым двигателем, тогда уж посмотрим, что получилось на деле.

Интенсивная терапия 

Важный момент в жизни любого негильзованного двигателя – возможность расточки блока. Если раньше на УМЗ-421 было всего два ремонтных размера, с увеличенным поршнем на 0,5 мм, до 101 мм, то теперь на УМЗ-Evotech три размера. Поршни на Evotech – с нанесенным на юбку полимерным слоем, насыщенным дисульфидом молибдена. Это давно известное, очень эффективное антифрикционное покрытие. Поршневые кольца – импортные, стальные, узкие. Должны обеспечить минимальный расход масла на угар. Одно из достоинств коленвала УМЗ-421 – шесть ремонтов, через 0,25 мм, при окончательном уменьшении диаметров до 1,5 миллиметра. Сравните с двигателями иномарок – у них такой возможности ремонта нет. Конечно, для увеличения механического КПД двигателя было бы выгодно уменьшить диаметры коренных и шатунных шеек, хотя бы как это сделали на ЗМЗ: 62 и 56 мм. На ульяновских моторах шейки остались те же, что и у «Волги» ГАЗ-М21: 64 и 58 мм, но напомним, УМЗ на коленвал поставил нормальные сальники. Набивку давно не используют. Отметим, что на всех российских моторах (УМЗ – не исключение) есть центробежные грязеуловители в шатунных шейках, которые стоят надежным (дополнительным!) заслоном от проникновения твердых частиц к вкладышам. Сомневаетесь? При случае выкрутите пробку на шейке – посмотрите, что там внутри…
У УМЗ-Evotech совсем другая головка блока цилиндров. Нет, она все же осталась восьмиклапанной, но ее очень серьезно модернизировали. В частности, изменили камеру сгорания и повысили степень сжатия до 10,5 единицы, что тоже должно улучшить экономичность мотора. Однако здесь есть сомнения – не будет ли «пережатый» двигатель «звенеть пальцами» на каждом подъеме. Детонация – страшная штука. Если бы мотор был с карбюратором и системой зажигания с трамблером, то звон был бы однозначно. Но ведь еще на УМЗ-4216 установили микропроцессорную систему зажигания с датчиком детонации, который «вкручивает» зажигание позже. На каком попало бензине уже не поездишь, но для газа эта степень сжатия даже мала. Для уменьшения вероятности перегрева мотора полностью переделали схему циркуляции охлаждающей жидкости, и в частности, по самой термически нагруженной детали двигателя – по головке. Применили свечи с длинной резьбовой частью: будут надежнее держаться в колодцах. Клапанная крышка пластмассовая и крепится к головке не на шести винтах М6, а на десяти. Так крышка лучше прилегает к головке, лучше обжимает прокладку. Эта прокладка на УМЗ-Evotech теперь совершенно другая – корейского производства. Кстати, еще 33 детали нового двигателя будут родом из Кореи и из Европы. Но вскрывать клапанную крышку так же часто, как раньше, уже не придется. Дело в том, что впервые в истории Ульяновского моторного завода (но все же вслед за ЗМЗ!) здесь применили стальную наборную прокладку головки блока с нанесением полимера, герметизирующего водяные каналы, и сверление под масляную магистраль. Подтягивать головку, даже после первой тысячи километров, незачем: требуемый момент затяжки прокладка будет держать стабильно, не обжимаясь. Кроме того, нет необходимости и в регулировке клапанов – теперь на УМЗ-Evotech вместо стаканчиков-толкателей штанг установлены гидрокомпенсаторы. Производителей бензиновых моторов со схемой ГРМ OHV осталось не так уж и много в мире – в Европе и Японии все норовят распредвал в головку поставить, да еще и регулируемыми фазами снабдить. Поэтому гидрокомпенсаторы будет поставлять известная американская компания Eaton. В США огромный опыт производства аналогичных гидрокомпенсаторов, которые устанавливались на моторы V6 и V8.
Известная проблема всех ульяновских моторов – если не подтекание масла с различных уплотнений, то явное потение на них. Между тем та же беда порой наблюдается и на моторах других производителей, причем более именитых, чем УМЗ. А причина проста: нарушения в системе вентиляции картера двигателя, которые могут произойти и на моторе с пробегом 10-20 тысяч километров, в частности, из-за обмерзания зимой. Кроме видимой «сопливости» на двигателе надо помнить, что масло еще выдавливается и в камеру сгорания, через зазоры между «ногой» клапана и втулкой. Маслосъемные колпачки могут здесь и не обеспечить герметичности. Теперь на УМЗ-Evotech полностью изменили систему вентиляции – так, что в картере на определенных режимах даже образовывается разрежение. Если вспомнить, то на двигателе ГАЗ-21 применялась достаточно безпроблемная открытая система вентиляции, а на ГАЗ-24 – закрытая. Но для современных двигателей уровня Евро-4, и тем более Евро-5, уже невозможно оставлять сапун открытым.
Не секрет, что «родовой травмой» всех ульяновских моторов был стальной штампованный поддон картера с четырьмя пробковыми прокладками. Поставить их удачно – надо было умудриться. Казалось бы, еще в период создания двигателя УМЗ-421, с учетом того, что пришлось делать новый блок цилиндров, появился удобный случай отказаться от древнего и капризного поддона – опустить разъем ниже оси коленвала. Это не только уменьшило бы вероятность утечек масла, но и добавило блоку жесткости. Ан нет, все осталось по-прежнему… При разработке УМЗ-Evotech с учетом того, что опять намечались серьезные изменения по блоку цилиндров, решили на пробу сделать два двигателя с разными исполнениями картера и поддона. Первый мотор – с выполненными в единой отливке чугунными коренными крышками, и благодаря этому – с ровным поддоном, уплотняемым единой прокладкой. Второй мотор – с обычными коренными крышками и под обычный поддон. Но в этом случае стальной поддон заменили пластмассовым, а место четырех прокладок – одна, из маслостойкой резины. По бокам, в сечении, прокладка плоская, а впереди и сзади – круглая. В передней и задней частях поддона сделаны канавки, в которые и укладывается новая прокладка. Что-то подобное давно есть на минских двигателях – ММЗ Д-240/Д245. Если вспомнить легковой автопром – на двухлитровом моторе Ford Sierra ( с чугунной головкой!), а из современных – на двигателях Renault, тех, что ставятся на Kangoo, Logan и Sandero. Исследования корейцев показали: на двигателе с обычной для УМЗ формой поддона жесткости блока достаточно и для уровня Евро-5. Утечек масла тоже не обнаружили. Поэтому остановились на сочетании обычных коренных крышек и нового пластмассового поддона.
Еще одна современная тенденция: из пластмассы делают и верхнюю часть впускного коллектора: форма у него сложная, а отливать из алюминия обходится дороже. Напомним, в период с 2008 по 2010 годы журнал «Рейс» проводил ресурсные испытания пяти автомобилей ГАЗель с модернизированными двигателями УМЗ-4216. Результаты испытаний публиковались ежемесячно. (http://рейс.рф/article/spetsproekty/zavershennye-proekty/dvigatel_umz4216_finish) Одна из часто встречавшихся тогда неисправностей, причем не только у нас, но и у многих перевозчиков, – лопнувшие чугунные выпускные коллекторы. Для ГАЗели-Бизнес выпускной коллектор модернизировали, но для УМЗ-Evotech его сделали совершенно другим. Как обещают на ГАЗе, трескаться коллектор уже не будет.
Топливная аппаратура – электронноуправляемые форсунки производства Delphi. Система зажигания микропроцессорная, электронная, катушка зажигания одна, аналогичная той, что применяется на ГАЗели-Бизнес, сухая, четырехвыводная. Между тем на «газелевские» катушки московской фирмы «Омега» много нареканий от перевозчиков, иной раз за 30-40 тысяч километров пробега меняют по три-четыре штуки. Будем надеяться, что на УМЗ-Evotech эту проблему решат. Хотя во многом ресурс любой катушки зависит от зазоров свечей и состояния их проводов. Кстати, мировая тенденция – применение индивидуальных катушек зажигания для каждого цилиндра, отсутствие высоковольтного распределителя-«бегунка» и крышки – идет на пользу газовому двигателю. При степени сжатия 10-11 единиц, а то и выше, растет давление в камере сгорания и температура воспламенения смеси, увеличивается сопротивление искрового промежутка. У раздельных катушек меньше потери, выше мощность искры. Но говоря о специфике российской эксплуатации, судя по Lada Priora, где стоят подобные, раздельные катушки, они оказываются все же дорогие и не менее капризные, чем двухвыводные или четырехвыводные, «газелевские».
Первые моторы пойдут так называемым лояльным перевозчикам и автопредприятиям в подконтрольную эксплуатацию, в пределах досягаемости для специалистов ГАЗа. В свое время так поступали с ГАЗелями, оснащенными двигателями Cummins ISF 2.8, набирали объективную информацию. Началось производство двигателя УМЗ-Evotech весной 2014 года, но моторы УМЗ-4216 не стали снимать сразу с конвейера – какое-то время они выпускались параллельно. Постепенно доля новых моторов увеличивалась, а старых – сокращалась. 


Смотрите также