Обзор двигателей ЗМЗ и УМЗ

В России возможно нет человека, не знакомого с автомобилем «Газель». Население страны видит его на дорогах уже на протяжении 25 лет, и не только видит, но и активно пользуется услугами, в части касающихся перевозок грузов, пассажиров. Кроме этого, автомобиль активно эксплуатируется в народном хозяйстве в качестве специализированного транспорта, а также в медицине, МВД, МЧС и других государственных службах. До 2005 года «Газель» оснащалась, в основном, карбюраторными двигателями ЗМЗ-402 Заволжского моторного завода рабочим объемом 2,3 и 2,45 л и рабочей мощностью от 90 до 110 л. с., а также 98-сильный 2,89-литровый карбюраторный двигатель УМЗ-4215 Ульяновского моторного завода, рассчитанный на работу на низкооктановом бензине АИ-80. Впоследствии устанавливались инжекторные двигатели ЗМЗ-405 объёмом 2,5 л, ЗМЗ-406 объемом 2,28 л., а также дизель ГАЗ-560 Steyr и бензиновый мотор Chrysler, объемом 2,4 литра.

Водителям «Газелей» на заметку

Первый автомобиль «Газель» сошел с конвейера в 1994 году, на котором установили карбюраторный двигатель ЗМЗ-402. Конструкция мотора представляет алюминиевый блок цилиндров с их рядным расположением. Применялся распределительный вал, установленный в нижней части блока цилиндров и управляющий движением рокеров клапанов посредством штанг. По существу, это незначительно доработанный ЗМЗ-24Д, устанавливаемый на автомобилях ГАЗ-21 «Волга».

Мотор выпускался в различных модификациях с 1981 по 2006 г.:

1. ЗМЗ 402.10 — используется бензин марки А-92, степень сжатия – 8,2. Эксплуатируется на автомобиле «Волга».

2. ЗМЗ 4021.10 — на этом двигателе снижена степень сжатия 6,7 и рассчитан для эксплуатации с бензином марки А-76.

3. ЗМЗ 4022.10 — двигатель с форкамерно-факельным зажиганием. В конструкцию были внесены значительные изменения, в частности:

• установлена другая головка блока цилиндров;
• изменен впускной и выпускной тракт;
• применен распределительный вал с геометрией кулачков, отличающихся от предшественной модели;
• разработан специальный карбюратор К-156.

В итоге получился конструктивно сложный мотор, с незаметной технико-экономичными показателями и в 1992 году, производство форкамерных двигателей было свернуто.

4. ЗМЗ 4025.10 — аналог двигателя ЗМЗ 4021.10, предназначенный для автомобилей Газель.

5. ЗМЗ 4026.10 — аналог двигателя ЗМЗ 402.10, предназначенный для автомобилей Газель.

Основные характеристики и особенности ЗМЗ-405 (406)

Двигатель ЗМЗ-405 наиболее распространенный на автомобилях «Газель», «Соболь», «Баргузин» начал выпускаться с 2000 года. Первым автомобилем, на котором устанавливался 16-ти клапанный, четырех цилиндровый инжекторный двигатель с верхним расположением двух распределительных валов явился ГАЗ-3111 «Волга» бизнес-класса.

С 2004 года массово устанавливался на автомобилях «Газель» с различными модификациями.

Разработанный ЗМЗ-406 появился в составе автомобиля ГАЗ-3102 «Волга» с установленной инжекторной системой. На автомобилях «Газель» двигатель ЗМЗ-406 работает с использованием карбюратора К-151 и электронной системой управления зажиганием. Блок управления МИКАС 5.4, МИКАС-7.1, ИТЭЛМА VS 5.6 или СОАТЭ на основе полученных сигналов с датчиков положения коленчатого вала, температуры охлаждающей жидкости, абсолютного давления и детонации распределяет точное образование искры на электродах свечей и производит на разных режимах двигателя коррекцию угла опережения зажигания. Это наиболее простой вариант использования электронной системы управления, так как блок не участвует в регулировании топливоподачи.

Основные характеристики двигателя ЗМЗ-406:

— блок цилиндров – чугун;

— число цилиндров – 4;

— степень сжатия – 9,3;

— материал ГБЦ – алюминий;

— максимальная мощность – 145 л.с. при 5200 об/мин;

— годы производства – 1993-2008.

Одной из особенностей 406-го (и 405-го, соответственно) явилось внедрение в систему газораспределительного механизма гидрокомпенсаторов, исключающая регулярную регулировку тепловых зазоров клапанов. Удачная конструкция гидрокомпенсаторов позволила корректно выстраивать зазоры на разных режимах двигателя.

В приводе газораспределительного механизма для обеспечения синхронного вращения двух распределительных валов используются две цепи – нижняя и верхняя. Нижняя цепь передает вращение от коленчатого вала промежуточному. От промежуточного вала верхняя цепь передает вращение двум распределительным валам – впускному и выпускному. Согласно инструкции завода-изготовителя замена цепей производится через каждые 75 тыс. км пробега, но часто при проверке натяжения выявляется, что пробег для замены можно увеличить и в реальной эксплуатации цепи работаю без замены до 250 тыс. км. Возникают и совершенно противоположные случаи, когда цепи вытягиваются, не достигнув установленного предельно допустимого пробега. Причинами быстрого износа цепей служат использование материала коммерческого производства (контрафактные) и импортного изготовления. Необходимо отметить, что двигатели ЗМЗ-406 и ЗМЗ-405 работают великолепно в случае использования при ремонте оригинальных запасных частей, производимых Заволжским моторостроительным заводом.

Основные характеристики двигателя ЗМЗ-405:

— блок цилиндров – чугун;

— число цилиндров – 4;

— диаметр – 95,5 мм;

— степень сжатия – 9,4;

— материал ГБЦ – алюминий;

— максимальная мощность – 152 л.с. при 5200 об/мин;

— годы производства – с 2000.

Скрытая неисправность мотора ЗМЗ при замене распредвалов и методы устранения

При замене распределительных валов следует особое внимание обратить на производителя, так как приобретая контрафактные и установив их на двигатель с огромной вероятностью можно получить в итоге несбалансированную работу мотора, хлопки, рывки и отсутствие тяги. Это и есть скрытая неисправность, полученная заменой не соответствующих техническим нормам распределительных валов. Скрытой она называется по причине возникающего вопроса владельца автомобиля о неравномерной работе двигателя после проведенного ремонта и заменой совершенно новых запасных частей.

Начинается поиск причин, повлекших несбалансированную работу двигателя и, как правило, перебирается все, начиная от замены свечей зажигания и заканчивая измерением компрессии в цилиндрах. Но при всех поисковых действиях специалисты получают удовлетворительные результаты каждого проверяемого узла, а двигатель продолжает «трясти». В конечном итоге, если срабатывает логика, то при возврате на место старых, «родных» валов работа двигателя входит в нормальный режим.

С целью предотвращения такой неисправности, вызванной установкой не соответствующих распределительных валов необходимо внимательно осмотреть его на предмет обработки рабочих поверхностей и нанесенных маркировок. Для этого нужно знать, что для двигателей семейства ЗМЗ выпускаются валы:

— 406.1006015-10 (устанавливаются на ЗМЗ-4062, ЗМЗ-40522 и ЗМЗ-409);

— 406.1006015 (устанавливаются на ЗМЗ-4061, ЗМЗ-4063).

406.1006015 отличается от 406.1006015-10 высотой подъема толкателя – 8 и 9 мм соответственно, и наличием менее широкой фазы.

Обратить внимание на точки маркировок:

— в литье на промежуточной шейке вала указывается номер изделия «406»

— на переднем торце вала наносится товарный знак «ЗМЗ» и штампы контроллера ОТК

— в литье на промежуточной шейке вала указывается номер модельного комплекта и порядковый номер литейного комплекта

— в качестве отличительной метки для двигателя «4061» на поверхности квадрата сверлится лунка диаметром 10 мм на глубину 2 мм

— в литье на промежуточной шейке вала указывается знак «Р» — обозначение завода-изготовителя заготовки «Руслич»

Результаты исследования контрафактных деталей в цифрах приводить в статье не имеет смысла, так как практически высокоточные измерения сложных профилированных поверхностей в условиях даже самых дорогих автосервисов провести невозможно из-за отсутствия необходимых приборов.

Возможные неисправности двигателей ЗМЗ 406 (405)

1. Двигатель не запускается или запускается с продолжительным вращением стартера. В этом случае проверить давление топлива в рампе форсунок. Давление в рампе со обратным сливом при включении зажигания должно достигать 3 атм, в рампе, не имеющей обратного слива – 3,8 атм. Необходимо также убедиться в исправности датчика температуры охлаждающей жидкости.
2. Двигатель неожиданно (возможно после щелчка) стал работать не сбалансированно и появился шум цепи привода распределительных валов. Возникшая проблема может быть связана с заклиниванием гидронатяжителя цепи, что приводит к провисанию ее и перескоку звена на звездочке.
3. Повысился расход моторного масла. Обратить внимание на выхлоп в глушителе. Если на выхлопе наблюдается обильное выделение дыма, то возможно повреждены маслосъемные колпачки. Причиной высокого расхода может явиться и отсутствие герметичности между крышкой клапанов и лабиринтного маслоотражателя.
4. Возникающие провалы при резком ускорении вызывают катушки зажигания, у которых произошло межвитковое замыкание.
5. Если после дождя двигатель «затроил», то необходимо проверить в свечных колодцах наличие воды.

Двигатели внутреннего сгорания УМЗ

Класс ветеранов отечественного машиностроения, в части касающихся производства силовых установок для автомобилей «Волга», «Газель», бортовых, а также цельнометаллических уазиков и большого ряда автомобилей «УАЗ».

Восьми клапанный двигатель УМЗ-4216 Ульяновского моторного завода является разработан карбюраторных двигателей УМЗ-421 и ЗМЗ-410. Распределительный вал находится в нижней части блока цилиндров, где движение коромысел приводится посредством действия сталеалюминевых штанг.

Продолжение модернизации привело к реализации управляемой топливной системы с применением форсунок. В итоге в разработанном 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.

Основные характеристики и особенности УМЗ-4216

Основные характеристики двигателя УМЗ-4216:

• конфигурация – рядный;
• блок цилиндров – чугун;
• число цилиндров – 4;
• диаметр – 100,0 мм;
• объем – 2,89;
• ход поршня – 92;
• степень сжатия – 8,8;
• материал ГБЦ – алюминий;
• максимальная мощность – 106,8 л.с. при 3500 об/мин;
• годы производства – с 2000.

Характерные неисправности УМЗ-4216

Характерные неисправности двигателя УМЗ-4216 в сравнении с двигателем ЗМЗ-405 определяются их малым количеством. Главным превосходящим преимуществом при эксплуатации двигателей УМЗ и ЗМЗ на газе является устойчивость к прогоранию клапанов перед ЗМЗ-405. Показатель устойчивости к прогоранию при использовании газового топлива (пропан, метан) сводится практически к нулю на УМЗ-4216, в то время как на двигателе ЗМЗ-405 вероятность прогорания составляет ориентировочно 70%, что создает владельцу атмосферу непредвиденных затрат на ремонт и простой автотранспорта.

Одной из важных характерных неисправностей 4216 является «троение» двигателя, связанное с некорректными тепловыми зазорами клапанов и решается это элементарным регулированием. В случае установленных гидрокомпенсаторов неисправность «троения» устраняется регулированием положения плунжеров, чисткой гидрокомпенсаторов, заменой их новыми или переходом на штанги без их наличия.

Остальные неисправности типовые – это низкое давление топлива, износ свечей зажигания и высоковольтных проводов и т.д.

Итоговое сравнение двигателей ЗМЗ-405 и УМЗ-4216

Рассмотрев характеристики двигателей ЗМЗ-405 и УМЗ-4216 можно сделать итоговый сравнительный анализ, учитывая положительные и отрицательные стороны каждого:

• Конструкция газораспределительного механизма имеет свои плюсы и минусы. На ЗМЗ двух вальная система, находящаяся в жесткой связи головки блока с блоком цилиндров через цепную передачу. На УМЗ механизм газораспределения не связывает ГБЦ с блоком цилиндров, так как передающая шестерня находится в нижней части блока цилиндров. Благодаря такой конструкции ГРМ двигателя УМЗ демонтаж ГБЦ значительно упрощен.
• Установленные гидрокомпенсаторы на ЗМЗ работают устойчиво, в то время как на УМЗ вызывают неисправности, в результате, как вынужденная мера требуется производить замену штанг и регулировать тепловые зазоры вручную.
• Двигатель ЗМЗ мощнее и приёмистый, но в противовес УМЗ обладает неплохой тяговой характеристикой.
• При работе на газе (пропан, метан) УМЗ выносливее в сравнении с ЗМЗ. Клапаны часто «горят» на ЗМЗ.

Чем отличается двигатель уаз от газ

Уважаемые Доки!
Подскажите пожалуйста в чем отличие двигателя ЗМЗ-402 от Д-24? Или это один и тот же двигатель. У меня на ГАЗ-69 стоит «волговский » (от передвижной электростанции) но не знаю какой, на блоке все номера отсутствуют. На «низах» тянет не очень, больше любит скорость (КПП и РК от УАЗа).

Инфа взята с сайта www.long-vehicle.narod.ru
(тут http://www.long-vehicle.narod.ru/gaz24/faq_zmz24d.htm)

Двигатель ЗМЗ-402 (ГАЗ-2410, ГАЗ-31029, ГАЗ-3110 карб) от ЗМЗ-2401 (ГАЗ-24 76 бензин) и ЗМЗ-24Д (ГАЗ-24 93 бензин) несколько отличается головкой, шпильками и маслонасосом, и котструкцией блока, но непринципиально. Фактически все эти модификации — это один и тот же двигатель.

Основные отличия двигателя ЗМЗ-402:

— Водяная помпа стоит не на головке, а на блоке. Соответственно изменена конструкция патрубка термостата

— Выпускной коллектор имеет два фланца для подсоединения «штанов» глушителя, а не один.

— Шпильки ГБЦ имеют резьбу большего диаметра

— Изменена конструкция маслонасоса. Хотя маслонасос в сборе взаимозаменяем.

417-й под 76-й бензин, а 402-й от 31029 — под 93-й. Если фрезернуть ГБЦ 417-го под 93-й(на 3,5 мм), получится тоже самое, заодно и плоскость подравняется. Вдобавок 417-й покрепче 402-го. Если переделывать под 93-й, надо будет еще штанги заменить на более короткие, в продаже они есть. А можно просто купить ГБЦ от 421-го уже под этот бензин.

Вот тут как раз засада: колокол скорее всего не встанет, хотя утверждать это я не берусь.
Насколько я знаю у волговских(31029) движков мощность указана при использовании именно 93-го, 76-й для них — опция(если вообще такие ставились). Может это переделанный движок? 24-ки выпускались под оба типа бензина, но последней была «переходная» модель ГАЗ 2412. 🙄

Нет, на двигателе выбито 4021.

И я ещё хочу сказать что 417 90, а 402 100.

Двигатель ЗМЗ 4021
Технические характеристики:
Количество цилиндров 4

Рабочий объем цилиндров, л 2,445

Степень сжатия 6,7:1

Диаметр цилиндра, мм 92

Ход поршня, мм 92

Номинальная мощность (брутто) при частоте вращения коленчатого вала мин-1, кВт (л.с.) 66,2 (90)
4500

Максимальный крутящий момент (брутто) при частоте вращения коленчатого вала мин-1, Нм (кгсм) 172,6 (17,6)
2400-2600

Минимальный удельный расход топлива, г/кВт (г/лсч) 292,4 (215)

Расход масла на угар, % от расхода топлива 0,4

Октановое число бензина 76

Технические характеристики УМЗ 417:
Количество цилиндров 4
Рабочий объем цилиндров, л 2,445
Диаметр цилиндра, мм 92
Степень сжатия 7,0:1
Номинальная мощность при частоте вращения коленчатого вала 4000 мин-1, кВт (л.с.) 67,6 (92)
Максимальный крутящий момент при частоте вращения коленчатого вала 2200-2500 мин-1, Н*м (кгс*м) 171,6 (17,5)
Порядок работы цилиндров 1-2-4-3
Ход поршня, мм 92
Содержание СО на режиме холостого хода, % 1,5
Топливо А-76

Колокол менять не надо, а вот с установкой карзины сцепления есть варианты.
1. Пересверлить маховик
2. Установка универсального маховика, 406 сцепления а диск свой есть размером с 406, но под наш первичный вал.

А вообще 402 хуже тянет на низах, и ХХ у него выше.

Вот наверное самая тебе полезная ссылка: http://forum.uazbuka.ru/showthread.php?t=7832. Там в одном из постов есть ссылка на интересный ресурс — книжка про УМЗ-451.
А если просто по форуму полазить, про этот движок можно много чего отыскать — поверь, много времени не займет.

Ещё «флажки» (резинки на уплотнении крышки и блока,где задний сальник)- свои, помоему ГАЗ-21, задолбался искать в своё время.
И передний сальник — мало того,что в обойме, ещё изнутри крышки ставится — так просто, сняв шкив — хрен поменяешь. На оси коромысел нет крайних опор, которые на шпильках Ф8мм.
А так — тоже самое =и бошка 417-я подходит и колено ставил.

Блин, это я же вроде про 414-й написал. .

Информация от Mayor с форума по 21 Волге:
«Попробую и я внести некоторую ясность.
Правда выкладывать инфу с точностью до годов и о принадлежности агрегатов к конкретным машинам я не готов. Это надо перелопатить литературу. Но кое что припомнить на вскидку могу.

Итак вначале был мотор ЗМЗ-21 Е=6,6 70лс ,была и его модификация с увеличенной степенью сжатия и мощностью 80лс.
Под занавес выпуска 21х, после некоторой вроде модернизации,мощность заявлялась 75 лс а у экспортного варианта 85.
С постановкой на конвеер ГАЗ-24, производство двигателей на базе 21го было передано на УМЗ . Именно поэтому моторы УАЗа вплоть до 421го семейства встают под капот 21й без какой либо головной боли.
Моторы УАЗов получили индекс УМЗ-451 и имели лишь некоторые компоновочные отличия от 21го. Как то лапы крепления, возд фильтр , шестилопастный вентилятор итп.
Был ещё мотор ЗМЗ-977 — все то же самое для РАФ-977 и ЕРАЗов.

В 1983 году проскочила в ЗР инфа что теперь в запчасти к ГАЗ-21 выпускается мотор УМЗ-451М взамен ЗМЗ-21А. Приводились и отличия. Основным было то что на блоке теперь можно было ставить жигулевский маслофильтр без всяких переходников. Ну кроме этого — закрытая вентиляция картера,генератор переменного тока, неплавающий маслонасос итп.Возможно это значило что до определенного момента на ЗМЗ все таки в запчасти 21А выпускался таки,и был сменен 451м.

Дальнейшая модернизация мотора привела к появлению модификации УМЗ-414.
В основе своей он остался практически идентичен 451, имея ГБЦ с квадратными окнами и коллектор типа 21го но заполучил новый блок. Блок этот отличает повышенная жесткость,за счет ребер на правой стороне, появился отдельный кронштейн для набивки сальника заднего конца коленвала.То есть можно было снять крышку последнего коренного вкладыша не трогая набивки. Изменился передний сальник КВ. Он теперь ставился снаружи. Это основные изменения.Возможно были и другие. Кажется именно тогда степень сжатия была повышена с 6,7 до 7.0

Далее был УМЗ-417. Именно таковой довелось приобрести мне . И поскольку он был из заводской упаковки извлечен мною лично и на 75й тысяче вскрыт так же мною,могу поделиться его особенностями.

Блок такой же как 414. На моем даже есть эти цифры. ГБЦ маркирована как 417. Это практически ГБЦ 2401 (под 76бенз). Увеличены впускные клапана до 47мм против 44 что были раньше. Круглые окна в ГБЦ но оригинальный коллектор — под круглые окна но под однокамерный карб. На моем моторе стоял К-131. Мотор комплектовался новым стартером 42.3708. Старый СТ-230Б залезть на его место отказался. Вкладыши,шатуны,кольца,поршни ,прокладки ГБЦ взаимозаменяемы с моторами ЗМЗ и УМЗ семейства 2445л. А на 21й с коренными были проблемы — они шире и разные.

Более поздний 4178 получил коллектор под двухкамерный карб и сам карб соответственно. Ставился и К-126ГУ а позже и К-151В.
С появлением моторов семейства 421(2,9л) мотор 4178 накрыли ГБЦ от 421го и снабдили помпой на блоке.Получился 4178-10. У него в ГБЦ увеличены так же и выпускные клапаны 39 против 36мм(такое было сделано и на 402). Как результат седла клапанов в ГБЦ разделены оч тонкой перемычкой и выпадание последних иногда происходит.

Вот приблизительно такая эволюция, благодаря которой мотор УМЗ может быть установлен на 21ю без каких либо переделок картера,сцепления, подгонки патрубков итп. Моторы 24ки и их последыши,рассчитанные на тонкую кованную поперечину передней подвески этим похвастать не могут.»