Группы поршней УМЗ 4216

Неисправности и ремонт УМЗ 4216

Двигатель УМЗ 4216 разрабатывался на Ульяновском моторном заводе. Силовой агрегат разрабатывался на основании ЗМЗ 402, только имеет инжекторную систему впрыска. Изменений особых силовой агрегат не притерпел.

Технические характеристики и описание

Несмотря на высокий расход, двигатель 4216 полюбился многим автомобилистам. Мотор был разработан на базе классической версии движка 421. Основой данного силового агрегата стал ЗМЗ 402. Изменения внесены только незначительные. По большому счёту устройство ДВС осталось неизменным.

Так, в моторе вместо обычной ненадёжной сальниковой набивки установлен сальник коленчатого вала, а вот гидрокомпенсаторы, как на аналогах — не установлены, поэтому приходится регулировать клапана каждые 10 000 км пробега.

Итак, рассмотрим, основные характеристики двигателя УМЗ 4216, а также устройство работы:

Наименование Описание
Производитель УМЗ
Объем 2,9 литра (2890 см куб)
Количество цилиндров 4
Количество клапанов 8
Топливо Бензин
Система впрыска Инжектор
Мощность 117 л.с.
Расход топлива 10,5 л/100 км
Диаметр цилиндра 100 мм
Порядок работы цилиндров 1-3-4-2
Эконорма Евро-4

Техническое обслуживание

Как правильно проводится обслуживание на двигателе УМЗ 421? Согласно заводских данных и технических карт, распишем, как проводиться ТО для 4216. Техническое обслуживание силового агрегата проводится каждые 10 тыс. км пробега для эксплуатации на бензине, и 8-9 тыс. км — при наличие газовой установки:

  • ТО-0. 1000 км: замена масла и масляного фильтра.
  • 10000 км: замена масла, маслянного и воздушного фильтра, свечей зажигания, высоковольтных проводов, фильтра тонкой очистки топлива, регулировка зазора клапанов.
  • 20000 км: замена масла, масляного фильтра, топливного фильтра.
  • 30000 км: замена масла, маслянного и воздушного фильтра, свечей зажигания, высоковольтных проводов, фильтра тонкой очистки топлива.
  • 40000 км: замена масла, масляного фильтра, топливного фильтра, замена ремня ГРМ и генератора.
  • 50000 км и последующие: замена масла и масляного фильтра. Каждые 20000 км меняется — топливный и воздушный фильтр, регулируются клапана. Каждые 40000 км пробега — замена ремня ГРМ.

Ремонт и основные проблемы

Двигатель УМЗ 4216 и его модификации достаточно легко поддаются ремонту даже в самом худшем техническом состоянии. Так, проводится переборка силового агрегата, головки блока и замена расходных элементов. Сам процесс ремонта проводится поэтапно, как и для любого силового агрегата. Итак, рассмотрим, поэтапный процесс капитального ремонта УМЗ 4216.

Разборка

На данном этапе разбирается ДВС полностью, а именно демонтируется головка блока, снимается поддон и все детали разбираются. Для данного типа моторов процесс дефектовка проводиться в процессе разборки. Сюда не входят только промеры блока цилиндров, опрессовка головки, а также замер коленчатого вала.

Диагностические операции

На данном этапе проводятся работы по определению твёрдости и толщины шеек коленвала, а также его ремонтопригодности. Так, если деталь можно отремонтировать, то определяется размер шеек и изделие отдаётся на последующую обработку. То же самое ждёт и блок цилиндров. Гильзы промеряются, и определяется ремонтный размер поршней.

Опрессовка ГБЦ УМЗ 4216 инжектор — это процесс определения наличия трещин в корпусе. На головке закрываются все отверстия, кроме впускного для охлаждающей жидкости, в которое подаётся горячая вода или керосин. Далее, специалист смотрит, есть ли протеки и трещины. Если нет, то ГБЦ отправляется на ремонт, а если есть — то все дефекты необходимо заварить. Поскольку деталь сделана с алюминия, то применяется аргонная сварка.

В гаражных условиях, для заделывания отверстий в корпусе силового агрегата, автомобилисты пользуются холодной сваркой.

Расточка

Блок цилиндров и коленчатый вал подвергаются расточке. Если цилиндры уже вышли с ремонтного размера, то устанавливаются гильзы стандартного диаметра 100 мм. Для блока цилиндров характерным становиться хонинговка — это один из процессов расточки цилиндров блока при помощи специального станка.

Коленчатый вал растачивается на специальном агрегате, при помощи высоких оборотов и камня, который полирует шейки.

Работы по ГБЦ

Головка блока цилиндров также поддаётся переборке. Так, зачастую меняются клапана, седла, сальники и манжеты. Неоднократно специалистам приходится заменять направляющие втулки клапанов. С развитием современной технологии ремонта, для УМЗ 4216 можно применить гильзовку технологией k-line. Для этого применяются бронзовые втулки размером 11 мм.

На сегодняшний день, достаточно часто встречается замена распределительного вала. Это связано с тем, что двигателям по 20-30 лет и эта деталь уже несколько раз изнашивалась. Поэтому при проведении ремонта ГБЦ на эту деталь стоит обратить особое внимание.

При необходимости рабочая поверхность головки блока шлифуется.

Сборка

Сборочные операции проводятся на специальном стенде. Все детали устанавливаются в той же последовательности, что и разбирались. Так, замене, зачастую, поддаются масляный и водяной насос, устанавливается новый комплект прокладок.

Вывод

Как видно двигатель УМЗ 4216 стал более надёжным, чем его предшественник УМЗ 4213. Обслуживания и ремонт силового агрегата проводится достаточно легко. Капитальный ремонт, лучше всего, проводить в условиях автосервиса.

21.

1. Блок цилиндров

1.1. Увеличение некруглости и нецилиндричности гильз блока цилиндров до 0,08–0, 1 мм.

Ремонтировать. Хонинговать диаметры цилиндров под ремонтный размер Æ100,1+0,084/+0,024 мм

1.1.1. Износ диаметров гильз блока цилиндров более чем на 0,1 мм.

Ремонтировать. Расточить и хонинговать диаметры цилиндров под ремонтный размер Æ100,5+0,084/+0,024 мм

1.2. Несоосность опор для коленчатого вала относительно оси коленчатого вала более 0,15 мм.

Браковать блок цилиндров.

1.3. Повреждение резьбовых отверстий в виде забоин или срыва резьбы менее двух ниток.

Ремонтировать. Прогнать резьбу метчиком номинального размера.

1.4. Износ или срыв резьбы резьбовых отверстий более двух ниток.

Ремонтировать.

– Нарезать резьбу увеличенного ремонтного размера.

– Установка резьбовых ввертышей с последующим нарезанием в них резьбы номинального размера или установкой резьбовых спиральных вставок.

1.5. Износ диаметров опор под вкладыши коренных подшипников более 68,5+0,019 мм.

Браковать. Замер диаметров опор под вкладыши коренных подшипников производить на блоке цилиндров, собранном с соответствующими крышками коренных подшипников.

1.6. Пробоины на стенках цилиндров, трещины на верхней плоскости блока и на ребрах, поддерживающих коренные подшипники, пробоины на водяной рубашке и картере. Браковать.

1.7. Износ опор распределительного вала в блоке 0,75 мм. Ремонтировать.

– Расточить отверстия в блоке под втулки.

55,5+0,018

54,5+0,018

53,5+0,018

52,5+0,018

51,5+0,018

– Запрессовать в блок втулки распределительного вала.

– Расточить втулки, уменьшая диаметр каждой последующей втулки, начиная с 52 мм, на 1 мм. Расточку вести с допуском +0,05/+0,02 мм

2. Поршень

2.1. Износ диаметров поршней менее 99,9 мм.

Ремонтировать. Установить поршни одного из ремонтных размеров: промежуточного ремонтного размера 100,1+0,048/+0,012 мм; первого ремонтного размера 100,5+0,048/+0,012мм.

2.2. Износ ширины канавки под компрессионное кольцо более 2,1 мм.

Браковать поршень.

2.3. Зазор по высоте между канавкой и кольцом более 0,15 мм.

Браковать поршень.

3. Гильза Цилиндров – поршень

3.1. Зазор между поршнем и цилиндром более 0,30 мм.

Ремонтировать.

Произвести подбор поршня к цилиндру, выдерживая зазор от 0,024 до 0,048 мм между цилиндром и поршнем.

4. Шатун

4.1. Износ диаметра кривошипной головки шатуна более 61,512 мм.

Ремонтировать. Осталить головку шатуна и крышки. Расточить головку совместно с крышкой шатуна в номинальный размер.

4.2. Износ диаметра поршневой головки шатуна более 25,045 мм.

Ремонтировать. Заменить втулку поршневой головки шатуна ремонтной втулкой, запрессовать в шатун. Расточить в номинальный размер.

5. Вал распределительный

5.1. Наличие трещин любого характера и расположения. Браковать.

5.2. Износ кулачков распределительного вала по высоте более чем на 0,5 мм.

Распределительный вал заменить на новый.

5.3. Задиры и глубокие раковины на поверхности опорных шеек и кулачков распределительного вала. Браковать.

6. Коленчатый вал

6.1. Трещины любого характера и расположения. Браковать.

6.2. Повреждения резьбы или срыв резьбы в отверстиях не более двух ниток.

Ремонтировать. Прогнать резьбу метчиком до номинального размера.

6.3. Износ или срыв резьбы в отверстиях более двух ниток.

а) в отверстиях под болты крепления маховика; Ремонтировать установкой резьбовых спиральных вставок.

б) в отверстиях под пробки, в отверстиях под храповик. Ремонтировать нарезанием ремонтной резьбы.

6.4. Износ диаметра коренных шеек менее 63,934 мм. Ремонтировать.

Шлифовать коренные шейки под один из ремонтных размеров:

первый ремонтный 0 63,75-0,013 мм;

второй ремонтный 0 63,50-0,013 мм;

третий ремонтный 0 63,25-0,013 мм;

четвертый ремонтный 0 63,00-0,013 мм;

пятый ремонтный 0 62,75-0,013 мм;

шестой ремонтный 0 63,50-0,013 мм.

6.5. Износ диаметра шатунных шеек менее 57,951 мм. Ремонтировать.

Шлифовать шатунные шейки под один из ремонтных размеров:

первый ремонтный 0 57,75-0,013 мм;

второй ремонтный 0 57,50-0,013 мм;

третий ремонтный 0 57,25-0,013 мм;

четвертый ремонтный 0 57,00-0,013 мм;

пятый ремонтный 0 56,75-0,013 мм;

шестой ремонтный 0 56,50-0,013 мм.

6.6. Биение коренных шеек более 0,02 мм. Браковать.

7. Головка блока цилиндров, клапанный механизм

7.1. Наличие пробоин, прогара и трещина стенках камеры сгорания и разрушение перемычек между гнездами.Браковать головку блока цилиндров

7.2. Износ или срыв резьбы более двух ниток. Ремонтировать.

– Нарезание резьбы увеличенного ремонтного размера.

– Постановка резьбовых ввертышей с последующим нарезанием в них резьбы номинального размера.

7.3. Ослабление посадки втулки клапанов в головке блока цилиндров

Ремонтировать. Установить втулки клапанов одного из ремонтных размеров:

первый ремонтный Æ 17+0,007/+0,04 мм;

второй ремонтный Æ 17,2+0,007/+0,04 мм;

7.4. Коробление тарелки клапана и прогорание клапана и седла клапана.

Ремонтировать

– Седло прошлифовать.

– Клапан заменить на новый.

7.5. Износ диаметра стержня клапана менее 8,925мм. Ремонтировать.

– Хромировать стержень клапана до Æ 9,1мм

– Шлифовать стержень клапана в номинальный размер Æ9-0,075мм.

7.6. Разница между диаметром втулки запрессованной в головку блока цилиндров, и диаметром стержня клапана должна быть не более 0,25 мм.

Ремонтировать.

– Клапан и втулку заменить новыми.

– Фаски седел прошлифовать, центрируя по отверстию во втулке, выдерживая размеры, указанные на рисунке, обеспечивая концентричность фаски на седле клапана с отверстием во втулке в пределах 0,025 мм.

7.7. Износ диаметров отверстий направляющих втулок более 9,022 мм.

Ремонтировать.

– Выпрессовать направляющие втулки.

– Запрессовать новые ремонтные втулки в головку блока цилиндров (см. дефект 6.3). Развернуть отверстия втулок до Æ9+0,022 мм.

Подсборка поршня с шатуном

  • Производим подбор поршней к блоку цилиндров по меткам на блоке и на поршне в виде букв А, Б, В, Г, Д, при этом размер цилиндро-поршневой группы возрастает от А до Д.
  • Производим подбор поршневых пальцев с поршнями по цветовым меткам нанесенным краской.
    Цвет белый, зеленый, желтый, красный, при этом размерность деталей убывает.
    + –
    Метки на поршне могут быть цифровыми, при этом каждой цифре соответствует свой цвет (1-белый, 2-зеленый, 3-желтый, 4-красный).
  • После того как подобран поршень и палец, подбираем по пальцу шатун. Палец должен входить в головку шатуна под давлением большого пальца руки и держаться под собственным весом в головке шатуна и не выпадать.
  • Чтобы собрать поршень с шатуном необходимо нагреть поршень.
  • После подогрева взять поршень передней частью к себе (надпись «ПЕРЕД»), вставить в него шатун так чтобы надпись «ПЕРЕД» и паз на шатуне находились с одной стороны. Запрессовать палец с помощью оправки.
  • После того как поршень охладился, проверить вращение шатуна в пальце. Палец в бобышках поршня не должен вращаться.
  • Установить стопорные кольца
  • Установить поршневые кольца с помощью оправки или «вручную». Порядок и технология установки колец указан на заводской упаковке.
  • В таком же порядке произвести подсборку остальных поршней с шатунами.
  • Закончив подсборку всей поршневой группы, произвести взвешивание на контрольных весах. Разница в весе должна составлять не более 9 гр.

Разборка и сборка двигателя УМЗ

Снимаем двигатель с автомобиля (см. Снятие двигателя) и очищаем его снаружи от грязи и масла. Снимаем масляный фильтр и правый кронштейн опоры силового агрегата. Закрепляем двигатель на стенде за шпильки правого кронштейна опоры. Вынимаем масляный щуп.

Снимаем крыльчатку вентилятора, ремни привода агрегатов, генератор и стартер.

Ключом «на 24» ослабляем затяжку штуцера и поворачиваем его краном вверх.

Ключом «на 19» отворачиваем кран масляного радиатора.

Окончательно отворачиваем штуцер с клапаном…

…и снимаем датчик указателя давления масла.

Накидной штуцер датчика уплотнен двумя шайбами. Отворачиваем датчик аварийного давления масла (см. Замена датчиков системы смазки). Снимаем топливный фильтр тонкой очистки (см. Замена фильтра тонкой очистки топлива). Снимаем топливный насос (см. Снятие и разборка топливного насоса). Снимаем датчик-распределитель вместе с приводом и высоковольтными проводами (см. Снятие датчика-распределителя).

Чтобы не потерять болты, гайки и шайбы, после снятия очередной детали…

…наживляем их на свои места (но только там, где это не будет мешать дальнейшей разборке).

Снимаем стартер (см. Снятие стартера). Снимаем впускной трубопровод и выпускной коллектор (см. Снятие впускного трубопровода и выпускного коллектора).

Ключами «на 12″…

…и «14» отворачиваем по два болта крепления усилителя и снимаем его.

Переворачиваем двигатель картером вверх. Снимаем вилку выключения сцепления (см. Снятие нажимного и ведомого дисков сцепления). Снимаем маховик (см. Замена задней манжеты коленчатого вала).

Ключом «на 14» отворачиваем два болта верхнего крепления картера сцепления…

…и тем же ключом два средних болта.

Рожковым ключом «на 17» отворачиваем два болта нижнего крепления картера.

Снимаем верхнюю часть картера.

Ключом «на 10» отворачиваем два болта нижней и три болта верхней пластин крепления манжеты и снимаем пластины.

Поворачиваем двигатель в исходное положение и снимаем головку блока цилиндров (см. Снятие головки блока цилиндров). Поворачиваем двигатель передней частью вверх. Снимаем шкив коленчатого вала со втулкой (см. Замена передней манжеты коленчатого вала). Снимаем насос охлаждающей жидкости (см. Замена насоса охлаждающей жидкости).

Ключом «на 13» отворачиваем гайку…

…и снимаем крышку коробки толкателей и ее прокладку.

Аналогично снимаем вторую крышку (с маслоотделителем).

На двигателе рабочим объемом 2,5 л…

…вынимаем восемь толкателей клапанов и нумеруем их (либо раскладываем по порядку).

Чтобы гильзы цилиндров не выпадали,…

…фиксируем их приспособлением.

Переворачиваем двигатель поддоном вверх.

Ключом «на 13» отворачиваем 18 гаек крепления поддона.

Если некоторые гайки выворачиваются вместе со шпильками, перед их заворачиванием обезжириваем и смазываем резьбу шпилек и отверстие в блоке анаэробным герметиком. Под угловыми гайками крепления поддона установлены фигурные шайбы.

Снимаем поддон.

Снимаем с поддона переднюю и заднюю части прокладки,…

…а с блока – боковые части прокладки поддона.

Ключом «на 13» отворачиваем три оставшиеся гайки крепления передней крышки блока цилиндров…

…и ключами «на 12» и «14» болт с гайкой крепления крышки.

Снимаем переднюю крышку.

Снимаем прокладку крышки, поддев ее острым инструментом.

Ключом «на 13» отворачиваем две гайки крепления нагнетательной трубы масляного насоса.

Ключом «на 12» отворачиваем два болта крепления насоса к крышке коренной опоры коленчатого вала.

Снимаем масляный насос.

Между трубой и блоком установлена прокладка.

Ключом «на 13» отворачиваем две гайки крепления трубы к насосу.

Снимаем трубу и прокладку.

Ключом «на 12» отворачиваем болт крепления сетки маслозаборника…

…и снимаем ее.

Отверткой отгибаем усики стопорных пластин…

…и головкой «на 10» отворачиваем четыре болта, соединяющие крышку с корпусом насоса.

Вынимаем болты…

…и, пометив взаимное положение деталей, снимаем маслозаборник, стараясь не повредить уплотнительную прокладку.

Вынимаем из маслозаборника редукционный клапан с пружиной.

Снимаем с корпуса насоса крышку.

Между корпусом и крышкой установлены регулировочные прокладки.

Собираем насос, смазав моторным маслом его детали и промыв растворителем сетку маслозаборника от отложений.

Снимаем маслоотражатель переднего конца коленчатого вала.

Проворачиваем коленчатый вал двигателя, чтобы отверстия в шестерне распределительного вала оказались напротив головок болтов крепления упорного фланца распределительного вала.

Для замены шестерни распределительного вала…

…ключом «на 17» отворачиваем болт крепления шестерни распределительного вала…

…и снимаем его вместе с шайбами.

Длинной головкой «на 12» через отверстие в шестерне отворачиваем два болта крепления упорного фланца.

Снимаем распределительный вал вместе с шестерней.

Специальным съемником снимаем шестерню с распределительного вала и напрессовываем новую через оправку (например, головкой подходящего диаметра).

При снятии и установке шестерни нельзя наносить удары и прилагать усилия к пластмассовой части, так как возможно ее повреждение.

Поджимая снизу,..

…вынимаем толкатели.

Чтобы не перепутать толкатели, раскладываем их по порядку или вкладываем в них записки с порядковым номером.

Ключом «на 13» отворачиваем две гайки…

…и снимаем крышку манжеты.

Крышка посажена на герметик, поэтому следует предварительно раскачать ее пассатижами.

Снимаем заднюю манжету.

Головкой «на 15» отворачиваем гайки крышки шатуна.

Легко постукивая по боковым сторонам крышки, стягиваем ее с болтов.

Нельзя снимать крышку, вставляя отвертку или зубило в щель между крышкой и шатуном, так как будут повреждены посадочные плоскости.

При необходимости можно выбить шатунные болты через тонкий бородок из мягкого металла.

Снимаем крышку шатуна вместе с вкладышем.

Вынимаем поршень с шатуном из блока цилиндров.

Аналогично вынимаем поршни остальных цилиндров. Последовательность разборки шатунно-поршневой группы — обратная сборке (см. Сборка шатунно-поршневой группы).

Головкой «на 22» отворачиваем гайки крышек коренных подшипников.

Обязательно кернером помечаем номер каждой крышки и ее положение. При сборке все крышки должны быть установлены только на прежние места.

Слегка постукивая по коренным крышкам,…

…поочередно снимаем их вместе с вкладышами.

Вынимаем коленчатый вал.

Съемником спрессовываем шестерню вместе с упорной шайбой.

При сборке шайбу устанавливаем таким образом, чтобы фаска отверстия была обращена в противоположную сторону от шестерни.

Выбиваем шпонку шестерни из паза на коленчатом валу.

Снимаем упорные шайбы (вкладыши) ограничения осевого перемещения коленчатого вала.

После шлифовки шеек коленчатого вала шестигранником «на 14» или болтом с головкой «на 14» и законтренными гайками выворачиваем заглушки.

Каналы для прохода масла в коленчатом валу тщательно очищаем от отложений и остатков абразива (в случае, если коленчатый вал подвергался перешлифовке). Промываем каналы коленчатого вала керосином, бензином или дизельным топливом и продуваем сжатым воздухом.

Устанавливаем на место заглушки масляных каналов.

Бородком раскерниваем кромки заглушек

Дальнейшую сборку коленчатого вала проводим в порядке, обратном разборке.