Проблемы двигателя 4216 газель

Добавил пользователь Евгений Кузнецов
Обновлено: 19.09.2024

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.

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

Николай Колышкин
руководитель
группы надежности двигателей УМЗ

Двигатель ставил в сборе с КПП. Запихнуть его в кузов одному было дело не простым, но вполне выполнимым.

После, ещё день-два, занимался подключением систем питания, охлаждения и электричества.

При первом запуске двигатель схватил и завелся быстро. Секунд через 30, после прокачки системы маслом, я намеренно его заглушил, т.к. дико стучали клапана, которые я еще не отрегулировал. Радости не было предела. Казалось, что вот она, долгожданная победа уже в кармане и эта гаражная жизнь скоро закончится.

А дело вот в чем:

Во-первых, никак не получалось хорошо отрегулировать клапана. Они постоянно стучали. Раз 10 я снимал клапанную крышку и выставлял зазоры между кулачками и клапанами.

Во-вторых, после очередной настройки клапанов, после пуска двигателя и набора им температуры около 60-70 градусов – он глох. И не заводился, пока температура не упадет до градусов 40 или меньше.

Сначала за 1000 руб. поменял датчики: датчик распредвала, датчик давления масла, датчик детонации– не помогло

Потом, за 1500 руб, поменял обе катушки зажигания. Свечи и провода уже были новые — не помогло

Раскошелившись еще на 5600, купил новые форсунки и это… тоже не помогло

Значит нужен диагност. Сажу друга за руль BMW, сам Газель на галстук, едем на СТО.

Что по итогу пуска мотора: бракованная шестерня распредвала за 460 руб/шт. вылилась мне в запчасти и работу на сумму более 35 тыс. руб.

Это первый капитальный ремонт двигателя выполненный своими руками и дался он мне, не буду скрывать — тяжело, долго и дорого

1. Тяжело, потому что, помимо основной работы, надо выкладываться физически еще и с ремонтом. Ну и морально тоже помотало неплохо. Чего стоят эти сложности с расточкой и сборкой

2. Долго – мой ремонт длился 3 месяца. Старался все делать тщательно и качественно. Много чему научился и много чего познал, а это требует времени и денег.

3. И самое интересное, по поводу дорого:

* На запчасти потратил сумму: 41 206 руб.
Среди новых запчастей: Поршня, кольца, вкладыши, клапана, колпачки, все датчики, катушки зажигания, провода, свечи, форсунки, бензонасос, поршень сцепления, диск сцепления, сальники, и остальная мелочь

* На работу сторонних организаций потратил: 52 560.
Выполнено: расточка и хонингование б/ц, напыление и ремонт постели КВ б/ц, шлифовка ГБЦ, замена клапанов, шлифовка КВ и его балансировка с маховиком и корзиной сцепления, комп. диагностика, замена шестерни распредвала, чистка топливной системы.

* Расходники : 8 572 руб
Среди них: масло двигателя, масло КПП, различные смазки, герметики и прочая химия

* На инструменты для капиталки потратил: 5 100
Купил: динамометрический ключ, оправку для колец, щуп для клапанов, набор ключей и какие-то головки

* Для постройки крана-гуся потратил: 2800 .
Купил профиль, заправил баллон сварочной смесью. Колесо, домкрат и метизы у меня были

Итого: 110 238 руб.

Но, даже несмотря на перерасход денег, отношусь ко всему этому философски, ведь это просто мой путь война, который я сам захотел пройти, чтобы стать Сенсеем))

Информация к размышлению. Вот потратил я 110 тыс. руб. на ремонт. Но какие есть еще варианты:

• Новый УМЗ-4216 – от 130 тысяч ( в среднем 150 тр). Плюс его на чем-то привезти надо, как-то поставить, новое масло, какие-то запчасти, работа –это все еще дополнительные расходы. Но если даже считать без этих расходов, то и 20-ка, по отношению к 110 которые я потратил на капиталку, на дороге нигде не валяются.

Что еще сказать. Машину собрал и окончательно поставил на ход в начале октября. Уже в течении последних трех месяцев каждый день катаюсь на Газели на работу и по делам. Нареканий по поводу работы двигателя, особенно после обкатки, вообще нет. В морозы (– 25) она заводится с полоборота и 110 по трассе набирает легко и непринужденно. Миссия выполнена.

Тогда, когда не получалось добиться стабильной работы двигателя, я готов был сжечь ее к чертям. А сейчас, спустя некоторое время, стал задумываться, какое еще бы корыто себе прикупить, чтобы спокойно ковырять его инструментами, которые у меня уже есть.

Зима 2018.
УМЗ 4216 из-за вечной проблемы с перегревом, т.к. верхние отметки ГБЦ и термостата находятся ниже верха радиатора. Вот такая особенность компановки двигателя и агрегатов, но думаю многим, особенно газелистам это хорошо известно. Многие наверняка скажут мол "не следил за температурой, антифризом"! Да да, признаюсь бывало и прошелкивал моменты по датчику температуры… Но самое интересное что для борьбы с данной проблемой на УМЗ установленна электромуфта вентилятора рабоющая (включающаяся) от датчика температуры и сигнала с ЭБУ. Но вот ещё сюрприз! У электромуфты тоже есть особенность! Не могу сказать от чего именно она возникает, может от износа, может от г… качества запчастей представленных на рынке на сегодняшний день, принцип работы муфты — электромагнит приводит в движение вентилятор, так вот он и не выполнял поставленную задачу. Срабатывал лишь при повышении оборотов до 1,5т, а это, извините, для УМЗ уже почти крейсерская. На холостом ходу или стоя в пробках приходилось постоянно прогазовывать, чтобы не закипеть. Диагностика муфты показала, что зазор между вентилятором и магнитом слишком велик для правильной работы, плюс присутствует люфт. Поэтому она и не включалась пока не дашь газу, на оборотах начинала люфтить, зазор уменьшался и она срабатывала.
При закипании ведёт башку, приходилось вести на фрезеровку, так ещё и блок алюминиевый! Вроде бы это даже хорошо, лучший теплообмен, но выполнен он топорно.
Коллекторы впускной и выпускной расположены с одной стороны, крепятся на шпильках и так вот чтобы скрутить с некоторых из них гайки нужно нехило извернуться, и это всех вышеописанных Постоянно возникающих проблемах.
И это не все! Постоянный жор масла (даже с импортными маслосъёмными колпачками и норм кольцами), 0.8 — 1 литр на 1т. км. Это точно газель "бизнес"! Разориться можно!
Пропуски зажигания из-за дешёвых модулей зажигания (других в магазинах нет).
ГРМ на полиамидных шестернях. Вы серьезно?! Главные приводные шестерни агрегата из Пластмассы! Инженерный гений! Кстати именно из-за их износа возникает гул и "дизельный звук" при работе двигателя.
Постоянная необходимость в регулировке зазора клапанов, тоже не приносит никакой радости. Замена на штанги с гидрокомпенсаторами выходит в копеечку.
И т.д и т.п., можно ещё долго перечислять недоработки данного силового агрегата.
И в итоге данное дрыгло "показало ✊". Принято решение о замене его на проверенный ЗМЗ 406.

Внешний вид двигателя УМЗ-4216

В 2000 годах УМЗ-421 продолжили модернизировать и на его базе реализовали управляемую топливную систему с применением инжекторов. Разработанный двигатель УМЗ-4216 изменился только заменой внешних узлов и деталей, а именно:

установлен впускной коллектор с добавлением ресивера;

в головке блока предусмотрены специальные отверстия для форсунок;
внедрена и реализована в конструкции рампа форсунок;

задний веревочный сальник коленчатого вала, пропитанный графитовой смазкой заменен резиновым сальником.

В настоящее время Ульяновский завод прекратил производство всех двигателей, работающих на 80-м бензине с карбюратором и отлажен выпуск моторов, работающих на бензине АИ-92 и АИ-95, а также битопливных под бензин и газ.

Автомобиль Газель с двигателем УМЗ

Краткая характеристика модельного ряда двигателей УМЗ приведена в следующей таблице:

Конструктивные особенности инжекторного двигателя УМЗ

Распределительный вал сопряжен с коленчатым валом через шестерню, выполненную из текстолита или фторопласта. В обод шестерни запрессована металлическая шайба, при прохождении которой мимо датчика фазы фиксируется положение распредвала и сигнал об этом поступает в блок управления. Распределительный вал с нижним расположением. Передача движений к клапанам, находящихся в верхней части головки блока осуществляется посредством прочных штанг, выполненных из алюминиевого сплава. Штанги, находящиеся в контакте с кулачками распредвала внизу и коромыслами, вверху передают движение стержням клапанов, строго в соответствии с профилем кулачков и их угловых расположений.

Рабочей частью коромысла является его профилированный участок, который упираясь в торец стержня клапана управляет его открытием и закрытием. Тепловой зазор между рабочей частью коромысла и торцом клапана осуществляется регулировочным болтом или установленными гидрокомпенсаторами. Регулировка тепловых зазоров осуществляется на холодном двигателе с температурой не ниже 20 градусов и не выше 30. Регулировка положения гидрокомпенсаторов также проводится в диапазоне этих температур, при этом порядок регулирования аналогичен порядку регулирования без гидрокомпенсаторов.

Неисправности и способы устранения

Топливная система

Признаки неисправности топливной системы:

двигатель не заводится;
продолжительный запуск двигателя;
двигатель заводится и глохнет;
отсутствие тяги и динамической характеристики;
повышенный расход топлива;
часто возникающие хлопки, вызванные бедной смесью;
провалы при разгоне.

Одной из часто возникающих неисправностей топливной системы является неэффективная работа бензонасоса или полный отказ его работы. Оценить работу бензонасоса возможно подключенным к рампе форсунок манометра. При включении бензонасоса стрелка манометра должна достаточно быстро, в течении 1,0 – 1,5 секунд установиться на позицию 3,8 атм, а при отключении допускается падение давления до 3,0 атм.

Если давление с нулевой позиции нарастает медленно до 3,8 атм, то это свидетельствует о загрязненности фильтров, установленных в баке на модуле бензонасоса и на раме автомобиля.

Быстрое падение давления до нулевого значения, после выключения бензонасоса может быть вызвано рядом причин:

неисправностью регулятора давления топлива, установленного под крышкой модуля бензонасоса%
неисправностью обратного клапана на моторе бензонасоса;
появлением трещины на гофрированной трубке подачи топлива в главную магистраль или негерметичной посадке ее во входной штуцер мотора.

Модуль бензонасоса

Отказ работы бензонасоса часто возникает из-за отсутствия питающего напряжения, который подается от реле включения. Реле находится в подкапотном пространстве, на задней стенке моторного отсека (буквально под лобовым стеклом). Так как реле бензонасоса устанавливается в одном блоке с двумя другими реле включения вентилятора охлаждения и главным, у владельца автомобиля часто возникает вопрос их точного определения.

Это можно сделать разными способами:

Способ-1. Выполняется с помощником без наличия контрольной лампы. Способ работает на ощущение срабатывания электромагнита реле. Проверяющий кончики пальцев прикладывает ко все трем реле, а помощник включает зажигание. В это время сработают одновременно два реле – главное и бензонасоса и их проверяющий ощутит по щелчку срабатывания электромагнитов. Через 5-8 секунд реле бензонасоса отключится щелчком реле, что тоже отразится на пальце проверяющего.

Способ удобен тем, что одновременно определяется реле бензонасоса и диагностируется контрольной лампой наличие питающего напряжения.

Реле бензонасоса (слева)

Если при проверке установлена целостность проводки и на разъеме бензонасоса присутствует напряжение и масса, то рекомендуется демонтировать с бака модуль бензонасоса и тщательно осмотреть на прожиг все имеющиеся контакты. Иногда дефект обнаруживается мгновенно по состоянию расплавленного мотора.

По результатам проверки топливного насоса установлена его нормальная работа, но двигатель не заводится или после запуска работает не сбалансированно.

В этом случае необходимо проверить целостность жгута электропроводки, соединяющий форсунки с основным кабелем и контролькой проверить наличие плюсового напряжения на всех форсуночных разъемах, а также поступающие импульсы коммутации при прокрутке стартером.

Отсутствующие импульсы на разъемах форсунок с одновременным отсутствием искры на свечах зажигания свидетельствует о неисправности датчика синхронизации, сигнал которого возможно определить диагностическим оборудованием.

Движение автомобиля сопровождается рывками или провалами

Резкие или кратковременные рывки, появляющиеся во время движения, возникают наиболее часто по причине сбоев искрообразования. В силу инерционности горения топлива кратковременные и резкие рывки по причине неисправности топливной системы не возможны и следует основное внимание сосредоточить на проверке свечей зажигания, высоковольтных проводов и правильной работы катушки зажигания. Самостоятельно, без наличия диагностического оборудования проверить сбой искрообразования, пробой высоковольтных проводов и межвитковых замыканий на катушке зажигания невозможно. Решить проблему возможно банальной подменой заведомо исправных деталей системы зажигания.

Что видит специалист при поиске рывков, совершаемых автомобилем во время движения.

Нормальное горение искры

Дефект — нет искры

На левом рисунке показана осциллограмма нормально работающей искры. Слева направо – включается коммутация в первичной цепи катушки зажигания и происходит заряд, который по достижению времени отдает накопленную энергию электродам свечи в виде высоковольтного пробоя, который достигает 10,0 киловольт. Пробой мгновенно переходит в режим искры (горизонтальная линия), которая работает при напряжении 2,0 киловольт. Участок горения искры завершается волнообразными затухающими колебаниями, свидетельствующими об исправности катушки зажигания (остаточное высоковольтное напряжение).

На правом рисунке осциллограмма до пробоя разряда одинаково записывается осциллографом, но далее отсутствует горизонтальный участок линии горения искры. Это и есть рывок автомобиля в движении.

Рывки на автомобиле с двигателем УМЗ также могут появляться при неисправности датчиков синхронизации, при этом аварийная лампа неисправности на панели приборов может и не включаться. В этом случае проще заменить датчики синхронизации.

Провал часто возникает из-за неисправности катушки зажигания, которая самостоятельно определяется подменной заведомо исправной катушки или специалистом, используя специальное диагностическое оборудование.

Обороты плавают и могут произвольно повышаться

Эффективным способом проверки утечек воздуха является заполнение впускного тракта дымом, используя диагностический дымогенератор. Таким прибором можно выявить даже очень небольшие утечки воздуха и в самых трудно доступных местах.

Дымогенератор

Увеличился расход топлива, понизилась мощность и часто троит

При одновременном появлении неисправностей, связанных с снижением мощности двигателя, повышением расхода топлива и не сбалансированной работой двигателя следует в первую очередь искать причину в правильной работе газораспределительного механизма, которая на моторе УМЗ очень чувствительна к тепловым зазорам клапанов. Владельцу необходимо вспомнить на каком пробеге выполнялся технический регламент регулировки тепловых зазоров клапанов и именно на пробеге, а не зимой или летом. Регулировка зазоров на двигателе УМЗ выполняется согласно инструкции завода изготовителя и периодичность ее рекомендуется проводить каждые 10 тыс. км пробега.

Трудный запуск двигателя УМЗ на холодную

Вопрос запуска на холодную – проблемный как для специалистов, так и для владельца автомобиля. Такая ситуация возникает из-за того, что автомобиль на диагностику прибывает с горячим двигателем, а горячий он прекрасно запускается. Холодный двигатель владелец самостоятельно проверить не может из-за отсутствия диагностического оборудования.

Тем не менее, существует ряд важных причин, при которых двигатель УМЗ тяжело запускается на холодную:

низкая компрессия в цилиндрах;
низкое давление топлива в рампе форсунок;
тепловые зазоры клапанов не соответствуют техническим условиям;
износ электродов свечей зажигания;
не герметичность форсунок;
неисправность датчика температуры охлаждающей жидкости;
утечка и смешивание газа (пропана, метана) с бензином в момент запуска;
неисправность датчика абсолютного давления;
неисправность ДМРВ (в случае наличия в комплектации);
наличие воды в баке.

Необходимо отметить, что специалистами некоторые перечисленные дефекты выявляются и на горячем двигателе, но даже после их устранения, вопрос остается открытым до последующего очередного запуска двигателя на холодную.