Всё о форсунках, устанавливаемых на ГАЗели — устройство, основные неисправности и их диагностика, ремонт и замена

Двигатели повышенной мощности Ульяновский моторный завод стал производить с 1997 года, первым ДВС с диаметром цилиндров 100 мм стал карбюраторный УМЗ 4215, а в 1998-ом ульяновцы разработали новый инжекторный мотор мощностью 110 л. с., соответствующий нормам Евро-2. Бензиновые двигатели УМЗ 4216 опытными партиями начали выпускаться с 2003 года, и в скором времени они были запущены в серию.

Модель 4216 устанавливается на автомобили ГАЗ, этим силовым агрегатом оснащаются коммерческие автомобили «Газель». В 2008 году ульяновский движок был усовершенствован, и он стал соответствовать нормам Евро 3, а с 2012 года доведен до стандарта Евро 4. В 2013-ом на этом двигателе стали применяться гидравлические компенсаторы, с 2014-го года Ульяновский завод приступил к сборке моторов EvoTech объемом 2,7 л, который устанавливается на коммерческих авто «Газель Бизнес» и «Газель Некст».

Устройство двигателя УМЗ 4216

Прототипом движка Ульяновского моторного завода является мотор ЗМЗ-21 – он имеет принципиально такую же конструкцию:

• алюминиевый блок цилиндров;
• верхнее расположение клапанов;
• шестеренчатый привод газораспределительного механизма;
• алюминиевые штанги;
• нижнее расположение распредвала;
• два клапана на цилиндр.

Похожую конфигурацию имеет даже масляный картер – он тоже стальной, штампованный, с выемками спереди и сзади.

Так же как и на ЗМЗ-21, на ульяновском движке поршни с шатунами соединяются с помощью «плавающих» поршневых пальцев – посадка поршней производится на «холодную», в верхних втулках шатунов запрессовываются медные (бронзовые) втулки.

На всех двигателях УМЗ с диаметром цилиндров 92 мм в блок цилиндров (БЦ) устанавливаются «мокрые», съемные гильзы. В блок с диаметром поршней 100 мм (модели УМЗ 4215, 4213 и 4216) гильзы запрессовываются на специальном оборудовании, и при ремонте выпрессовать их не получится, поэтому при значительном износе цилиндров требуется замена БЦ.

Двигатель 4216 состоит из следующих деталей:

• алюминиевого блока цилиндров, в который запрессованы четыре чугунные гильзы;
• головки блока из алюминия (4 камеры сгорания, в каждой по 2 клапана), сверху ГБЦ крепится ось коромысел;
• коленчатого вала с коренными (5 опор) и шатунными шейками (4 шейки);
• одномассового маховика с зубчатым венцом;
• поршней с поршневыми пальцами и кольцами, на каждом поршне по два компрессионных и одному маслосъемному кольцу;
• шатунов;
• масляного насоса;
• штанг и толкателей;
• коренных и шатунных вкладышей;
• сальников, прокладок;
• ступицы и шкива коленвала;
• металлической шестерни коленвала и текстолитовой шестерни распредвала.

Газораспределительный механизм (распредвал) приводится в действие от коленчатого вала через пару шестерен. Кулачки распредвала через толкатели и штанги поднимают и опускают коромысла, которые в свою очередь нажимают на впускные и выпускные клапана. За счет клапанов происходит наполнение цилиндров топливовоздушной смесью, происходит рабочий цикл двигателя.

На автомобиле «Газель Бизнес» двигатель УМЗ 4216 оснащается электронной системой управления, в которую входит:

• блок управления МИКАС;
• модуль зажигания;
• высоковольтные провода с наконечниками;
• датчики – дроссельной заслонки, к/вала и р/вала, абсолютного давления, детонации;
• электропроводка;
• регулятор холостого хода;
• топливные форсунки.

Как работает инжекторный мотор?

Принцип работы инжекторного двигателя заключается в подаче топлива через форсунки, регулируемые электронным блоком управления (ЭБУ). Контроллер отслеживает параметры состояния силовой установки, рассчитывает потребность в подаче и количестве горючего, обеспечивает корректировку поступления топлива посредством длительности импульса.

ЭБУ способен оценивать результаты расчетов и команд, а также запоминать выполненные ранее манипуляции, согласовывая дальнейшее действие с ним. Процесс интеллектуального развития блока происходит беспрерывно и длится на протяжении всего периода эксплуатации авто. Подача топлива в автомобиле «Газель-405» (двигатель инжектор) может осуществляться двумя способами:

1. Синхронный вариант — при фиксированном положении коленвала.
2. Асинхронная подача — независимо от вращения коленчатого вала.

Первый метод является преимущественным. Асинхронно топливо обычно подается при запуске силового агрегата. Форсунки задействуются попарно либо поочередно.

Технические характеристики двигателя УМЗ 4216

Мотор 4216 – четырехтактный, с рядным расположением четырех цилиндров, 8-клапанный. ДВС предназначается для работы на бензине Аи-92, допускается использование более качественного топлива, например, бензина Аи-95. Технические характеристики двигателя модификации УМЗ-42164 (евро-4) следующие:

• объем – 2890 см³;
• диаметр стандартных поршней – 100 мм;
• степень сжатия (компрессия в цилиндрах) – 9,2;
• ход поршня – 92 мм;
• мощность – 107 л. с.;
• система охлаждения ДВС – жидкостная (заливается тосол или антифриз).

Блок и ГБЦ отлиты из алюминиевого сплава. Двигатель первой комплектности весит 177 кг, в комплектацию мотора входит сам силовой агрегат, также на нем установлено навесное оборудование:

• стартер;
• генератор;
• впускной коллектор (ресивер);
• модуль зажигания с проводами и наконечниками;
• приводные ремни;
• водяной насос;
• шкив коленчатого вала;
• корзина и диск сцепления;
• датчики ЭСУД.

По заводским нормам расход топлива «Газели» с Ульяновским ДВС составляет 10 л/100 км на трассе за городом, в смешанном режиме он равен 11 л/100 км. На практике обычно бензина потребляется больше, многое зависит:

• от загруженности автомобиля;
• скоростного режима;
• периода эксплуатации (зимой на разогрев топлива расходуется больше).

Двигатель модификации УМЗ 42164-80 оснащается гидрокомпенсаторами, этим мотором комплектуются коммерческие авто «Соболь Бизнес» и «Газель Бизнес». От стандартного мотора 4216 модель 42164-80 отличается немногим – на этом двигателе установлены другие, специальные штаги, в верхней части которых крепятся сами компенсаторы.

Коленчатый вал 4216 состоит из четырех шатунных и пяти коренных шатунных шеек, имеет диаметры:

• коренных шеек – 64 мм;
• шатунных шеек – 58 мм.

На всех шейках установлены по два сталебаббитовых вкладыша, заводской допуск размеров коленвала – 0, 013 мм. Во время ремонта ульяновского движка микрометром замеряются коренные и шатунные шейки – при износе их более 0,05 мм вал подлежит обязательной шлифовке. Диаметр поршневых пальцев – 25 мм, пальцы устанавливаются в бронзовых втулках шатунов. Со временем могут изнашиваться как сами пальцы, так и втулки, в случае появления люфтов в соединении детали подлежат замене.

Коленвал в блоке цилиндров крепится на опорах крышками, которые затягиваются болтами с определенным усилием. Каждая крышка имеет свое место – их нельзя путать местами, тем более, подбирать с другого БЦ. Также крышки необходимо ставить замок к замку – если их установить неправильно, коленвал может не прокрутиться (его зажмет), а если даже вал и прокрутится, двигатель быстро выйдет из строя.

Возможности силового агрегата

Владельцев авто «Газель-405» двигатель-инжектор впечатляет, особенно показателем расхода горючего. Он составляет от 8 литров по трассе до 13 в смешанном цикле при езде по городу. Также экономно расходуется масло: примерно 100 грамм на тысячу километров. В одноточечной системе коллектор оборудован только одной форсункой на все цилиндры. В распределенном блоке каждый из них имеется свой коллектор. А при непосредственном впрыске топливо подается напрямую к цилиндрам как у дизельного мотора.

Инжекторные автомобили более экономичны, так как происходит точное дозирование. Кроме того, экологичность выхлопных газов, поступающих в окружающую среду, соответствует стандарту «Евро 3», показатель мощности увеличивается на 10%.

Данный силовой агрегат адаптирован к отечественным климатическим условиям. Он хорошо переносит жару, сильный холод и резкие температурные колебания. Силовая установка четко и надежно функционирует в самых суровых и сложных климатических поясах. Она без проблем запускается в сильный мороз.

Неисправности двигателя УМЗ 4216

Ресурс мотора 4216, заявленный заводом-изготовителем – 250 тыс. км, но нередко движки выходят из строя раньше положенного срока. Часто возникающие проблемы ДВС:

• подтекание моторного масла;
• повышенный угар масла через поршневые кольца:
• стук клапанов, который порой трудно устранить;
• перегрев;
• отказ различных датчиков.

Различные поломки преждевременно могут возникать по разным причинам:

• водителем нарушаются условия эксплуатации – мотор перегревается вследствие перегруза;
• не соблюдаются нормы технического обслуживания;
• автомобиль эксплуатируется в тяжелых дорожных условиях.

К сожалению, в двигателях УМЗ нередко встречается брак, но от этого не застрахованы и моторы ЗМЗ. Если двигатель 4216 троит (дергается), причиной неисправности может быть как сам двигатель, так и поломки в ЭСУД. Чтобы определить причину возникновения дефекта, необходимо провести диагностику ДВС.

Отзывы автовладельцев

О двигателе УМЗ 4216 есть самые противоречивые отзывы – некоторые обладатели «Газелей» «УАЗовские» движки хвалят и считают, что они:

• обладают хорошей тяговитостью;
• умеренно расходуют топливо;
• недорогие, к тому же простые в ремонте.

Действительно, движок УМЗ 4216 – очень простой, тем более, он имеет значительное сходство с ДВС ЗМЗ-402. Конструкция силового агрегата знакома многим водителям, и отремонтировать такой двигатель можно чуть ли не в поле. Некоторую сложность для автовладельцев составляет электронное оснащение мотора – все-таки инжектор несколько сложнее карбюраторного устройства.

От обладателей «Газелей» с моторами УАЗ также можно услышать крайне негативные отклики:

• движок склонен к перегреву;
• часто выходят из строя датчики, поэтому мотор начинает троить и не ехать;
• движок расходует масло, оно течет, откуда только возможно.

К сожалению, с Ульяновского завода поступает немало брака, и в основном жалуются на ульяновский мотор те водители, которым попался бракованный ДВС. Есть несколько характерных , которые достаточно часто встречаются на УМЗ 4216:

• трескается впускной коллектор и начинает подсасывать воздух;
• не обеспечивает нужное давление масла насос;
• отказывается работать электромагнитная муфта охлаждения, и мотор начинает перегреваться.

Водители таких неудачных «Газелей» отмечают, что движок приходится нередко «дорабатывать напильником». Также замечено – если мотор перебрать полностью своими руками, поломки в нем возникают уже значительно реже, главное – собрать движок, используя оригинальные детали хорошего качества.

Ремонт двигателя УМЗ 4216

Во время эксплуатации «Газели» с двигателем УМЗ 4216 возникают различные поломки, одна из самых распространенных проблем – перегрев мотора. Если система охлаждения «воздушит», из расширительного бачка начинает выкидывать тосол (антифриз). В результате перегрева нередко пробивает прокладку головки блока – менять ПГБЦ в целом несложно, и часто водители самостоятельно производят подобный ремонт.

Но проблема в случае перегрева состоит в другом – нередко от высокой температуры на поршнях лопаются перегородки, «залегают» поршневые кольца. Чтобы произвести замену поршней или колец, движок снимать не обязательно, достаточно только скинуть головку блока и масляный поддон.

Капремонт УМЗ 4216 необходим в случаях, когда:

• изношены или повреждены гильзы блока цилиндров;
• стучит (изнашивается) коленчатый вал;
• низкое давление масла в системе, а замена масляного насоса не дает положительных результатов.

Часто ульяновский движок подвергается перегреву, и водители принимают различные меры, чтобы избавиться от этого неприятного и опасного для ДВС явления. Многие хозяева «Газелей» устанавливают вместо штатного алюминиевого медный трехрядный радиатор охлаждения – медь эффективнее остужает антифриз. Еще один метод борьбы с перегревом – установка электровентилятора охлаждения с тумблером, который находится в кабине у водителя. В момент, когда на панели приборов стрелка датчика начинает показывать критическую температуру охлаждающей жидкости, водитель принудительно включает вентилятор, и температурный режим приходит в норму.

Проверка с помощью манометра

Также возможна проверка работоспособности манометром. Этот способ тоже достаточно точен, если проверять бензонасос правильно. Нам понадобится специальный манометр для измерения давления в топливной сети ГАЗель 405 инжектор. Все операции можно сделать самому, помощь специалистов не нужна. В инструкции к такому манометру сказано, что его необходимо подключить к рампе форсунок и закрепить его так чтобы показания манометра было видно из салона. Когда водитель включает зажигание начинается работа манометра и он снимает показания давления, которое создает бензонасос. Нормой колебаний давления в топливной системе ГАЗель 405 инжектор от 300 до 380 кПа (кило Паскаль). После этого нужно проехаться по такому участку дороги, чтобы была включена как минимум третья передача и потом уже снова замерять. Если показания манометра не изменились, то беспокоится пока ни о чем не нужно, и чинить нужно что-то другое, а не топливный насос.

Если же произошли существенные изменения в показаниях, то придется обращаться к специалистом по ремонту ГАЗель 405 инжектор.

Если же машина начинает глохнуть на ходу, то беда кроется в электрической составляющей. Проверить из-за этого ли не корректно работает топливный насос можно устроив тест реле бензонасоса. Для этого нам понадобится обычная лампочка контроля, а сама проверка выглядит следующим образом: при подключенной к рее лампочке и включении зажигания лампочка должна загораться на несколько секунд. Если при низком давлении была замечена течь и было установлено, что именно она является виной всему, то нужно ее устранить. Для этого надо установить где именно течь, а потом уже по ситуации выбирать, что поможет – замена некоторых прокладок, клапанов, диафрагм и прочего. Для того чтобы быстрее понять, что именно сломано и как лучше устранить поломку необходимо четко понимать схему топливного оборудования конкретно машины, и какое место в ней занимает топливный насос.

Замена двигателей УМЗ 4216

В случае приобретения «Газели» с неудачным двигателем автовладельцы стремятся избавиться от силового агрегата, заменив его на ДВС другой модели. На замену можно рассматривать много разных вариантов, но чаще всего хозяева коммерческих авто ставят моторы ЗМЗ-405, выбирается именно этот движок по ряду причин:

• заволжский мотор не капризен – хорошо «переваривает» российское топливо, нечасто ломается;
• относительно импортных силовых агрегатов (Cummins, Toyota, Nissan) ЗМЗ-405 стоит недорого;
• при установке ЗМЗ требуется минимум переделок.

На машинах «Газель Бизнес» последнее время штатно устанавливается турбодизель «Камминз», но обладатели машин с УМЗ-4216 этот мотор в качестве замены практически никогда не рассматривают:

• Cummins стоит недешево;
• американский двигатель очень чувствителен к качеству топлива, и если машину заправлять плохой соляркой, «Камминз» может быстро выйдет из строя.

Преимущество ЗМЗ-405 (или 406) еще заключается в том, что на вторичном рынке продается немало подержанных моторов в нормальном, рабочем состоянии, и цена их ниже нового ДВС в несколько раз. Правда, при покупке агрегата б/у нет серьезных гарантий – приходится верить продавцу на слово. Но даже если 405-й и требует небольшого ремонта (замены цепей или поршневых колец), все равно его покупка вместе с ремонтом обходится значительно дешевле, чем приобретение дорогостоящего импортного движка. Еще минус импортного ДВС в том, что если он серийно на «Газель» он не устанавливался, его придется приобретать вместе с коробкой передач или озадачиваться подгонкой по креплению «Газелевской» КПП к новому мотору.

Статьи по теме:

• Кузова автомобилей БМВ Чтобы не запутаться в этом многообразии, в конце шестидесятых годов прошлого столетия кузова BMW стали нумероваться, и первая машина, которой присвоили номер, был 4-дверный седан E3, […]
• Технические характеристики и комплектации Renault Logan: отзывы автовладельцев В этой статье мы рассмотрим особенности конструкции модели, комплектации, технические характеристики, также узнаем, сколько может стоить новый Логан в автосалонах, познакомимся с отзывами […]
• Бензиновые и дизельные двигатели Renault Duster Несмотря на то, что кроссовер Рено Дастер является бюджетным вариантом, по надежности он не уступает автомобилям более высокой ценовой категории. Также надежностью отличаются и силовые […]

Обслуживание и профилактика

Принцип работы инжекторного двигателя основан на контроле подачи топлива при помощи электроники. Благодаря этому профилактическое обслуживание мотору требуется примерно каждые 12 тысяч километров пробега (по рекомендации производителя). При этом производится замена масла и фильтра.

Если «Газель-405» (двигатель-инжектор) работает в интенсивном режиме, рекомендуется обслуживать мотор каждые 8-10 тысяч километров пробега, так как при больших нагрузках масло быстрее меняет химический состав и теряет свои свойства.

Регулировку клапанов с установкой соответствующих шайб рекомендуется производить через каждые 15 тысяч. Кроме того, необходимо проверять газораспределительный механизм, поскольку обрыв ремня может привести к деформации клапанов, что чревато дорогостоящим ремонтом или даже заменой головки блока цилиндров.