Двигателем УМЗ 451 предназначался для комплектации автомобилей повышенной проходимости марки УАЗ полной массой 3,5 тонны, таких как УАЗ-469 и УАЗ-452, и грузовых автомобилей грузоподъемностью до 1,5 тонн.
Особенности.
Двигатель УМЗ 451 практически двигатель с незначительными изменениями. Коленвал и распредвал от ГАЗ-21, крышки коренных подшипников алюминиевые, задняя крышка отлита заодно с корпусом заднего сальника (используется набивка). Водяная помпа установлена на ГБЦ. Диаметр шляпки впускного клапана 44 мм, выпускного - 36 мм. В УМЗ-451М используется уже коленвал и распредвал от двигателя ГАЗ-24 (одинаковые коренные вкладыши).
В отличии от и , у УМЗ 451 прямоугольные каналы в ГБЦ, и сами коллекторы так же “квадратные”. Используется однокамерный карбюратор. Так же как и на всех моторах УМЗ, на двигателе установлен “жигулевский” масленый фильтр. УМЗ-451МИЭ – двигатель с экранированной системой зажигания.
Ресурс мотора УМЗ 451 порядка 150-200 тыс. км.
Характеристики двигателя УМЗ 451/451М УАЗ-469, Буханка
| Параметр | Значение |
|---|---|
| Конфигурация | L |
| Число цилиндров | 4 |
| Объем, л | 2,445 |
| Диаметр цилиндра, мм | 92,0 |
| Ход поршня, мм | 92,0 |
| Степень сжатия | 6,7 |
| Число клапанов на цилиндр | 2 (1-впуск; 1-выпуск) |
| Газораспределительный механизм | OHV |
| Порядок работы цилиндров | 1-2-4-3 |
| Номинальная мощность двигателя / при частоте вращения коленчатого вала | 51,5-55,0 кВт - (70-75л.с.) / 4000 об/мин |
| Максимальный крутящий момент / при частоте вращения коленчатого вала | 170 Н м / 2200 об/мин |
| Система питания | Карбюратор К-129В |
| Рекомендованное минимальное октановое число бензина | 72, 76 |
| Экологические нормы | Евро 0 |
| Вес, кг | - |
Конструкция
Четырехтактный четырехцилиндровый бензиновый карбюраторный с контактным распределителем зажигания, с рядным расположением цилиндров и поршнями, вращающими один общий коленчатый вал, с нижним расположением одного распределительного вала. Двигатель имеет жидкостную систему охлаждения закрытого типа с принудительной циркуляцией. Система смазки – под давлением и разбрызгиванием.
Блок цилиндров отлит из алюминиевого сплава с установленными в него чугунными гильзами мокрого типа.
Обслуживание
Замена масла в двигателе УМЗ 451.
Интервал замены масла - 10 тыс. км. Объем масла сухого двигателя с масленым радиатором составляет у УМЗ-451 и УМЗ-451М разный! У первого 6,2 литра, у второго - 5,8. Обратите внимание на то, что в системе смазки и радиаторе всегда остается от 0,5 до 1 литра масла. Масленый фильтр на УМЗ-451М от ВАЗ 2101, на УМЗ-451 такой же как на ГАЗ-21 (трещетка). Масло, рекомендованное производителем - М-8-В SAE 15W-20, М-6з/12Г SAE 20W-30, M-5з/10г1, M-4з/6B1 SAE 15W-30.
Регулировка клапанов
Регулировать зазоры необходимо раз в 15 тыс. км.
Двигатель 414 - это следующее поколение силового агрегата УМЗ 451. Мотор устанавливался на автомобили УАЗ-469 и УАЗ-452. Предназначался для импорта в тёплые и тропические страны.
Технические характеристики
Как упоминалось ранее, силовой агрегат 414 разрабатывался на основе УМЗ 451. Он модернизирован и доработан, а соответственно обладает большими техническими характеристиками, чем предшественник.
На двигателе применены: впускная труба новой конструкции, головка блока цилиндров с улучшенными впускными и выпускными каналами, маслонасос повышенной производительности, закрытая система вентиляции картера, детали и узлы повышенной надёжности и износостойкости.
Продукция была удостоена Государственного Знака качества. Двигатели УМЗ-414 выпускались до 1986 года.
Рассмотрим, технические характеристики УМЗ 414:
Устройство мотора
Конструктивные особенности мотора незначительно отличаются от УМЗ-451. Узлы и детали имеют тоже расположение. Рассмотрим, устройство мотора:
1 - маховик; 2 - монтажная проушина; 3 - кран отопителя; 4 - крышка головки блока цилиндров; 5 - впускной трубопровод; 6 - гайки шпилек крепления головки блока цилиндров; 7 - коромысло клапана; 8 - ось коромысел; 9 - патрубок вентиляции картера; 10 - головка блока цилиндров; 11 - пружины клапана; 12 - маслоотражательный колпачок; 13 - втулка клапана; 14 - крышка маслозаливной горловины; 15 - клапан; 16 - прокладка головки блока цилиндров; 17 - насос охлаждающей жидкости; 18 - штанга; 19 - толкатель; 20 - шкив вентилятора; 21 - распределительный вал; 22 - ведомая шестерня привода распределительного вала; 23 - демпфер крутильных колебаний; 24 - ступица шкива; 25 - шкив; 26 - болт шкива; 27 - манжета; 28 - ведущая шестерня привода распределительного вала; 29 - коленчатый вал; 30 - поддон картера; 31 - гильза цилиндра; 32 - поршень; 33 - пробка маслосливного отверстия; 34 - шатун; 35 - маслозаборник; 36 - масляный насос; 37 - блок цилиндров; 38 - выпускной коллектор; 39 - картер сцепления.
Модификации
Кроме оригинального силового агрегата имелось несколько модификаций с доработками:
| Обозначение двигателя по КД | VDS-описательная часть маркировки | Характерные особенности комплектности и исполнения двигателя | Применяемость на автомобиле |
| Комплектации с карбюратором | |||
| 414-1000400 | Двигатель автомобильный с 1-камерным карбюратором | УАЗ | |
| 41417-1000400 | Двигатель автомобильный с экранированным электрооборудованием и 1-камерным карбюратором в экспортном исполнении | ||
| 4141-1000400 | Двигатель автомобильный с экранированным электрооборудованием и 1-камерным карбюратором для поставок внутри страны | ||
| 4142-1000400 | Двигатель автомобильный с 2-камерным карбюратором | ||
| 41436-1000400 | Двигатель автомобильный с экранированным электрооборудованием и 2-камерным карбюратором в экспортном исполнении | ||
| 4143-1000400 | Двигатель автомобильный с экранированным электрооборудованием и 2-камерным карбюратором для поставок внутри страны | ||
| 4144-1000400 | Двигатель автомобильный с 2-камерным карбюратором (степень сжатия 8,2) | ||
Даты производства:
- УМЗ-414, 4141, 4142, 4143, 4144 начало производства 16.01.1980
- УМЗ-4147 начало производства 14.10.1985 до 12.03.1993
- УМЗ-4146 начало производства 11.05.1986 до 12.03.1993
- УМЗ-4149 начало производства 19.08.1987 до 30.08.1989
Обслуживание
Обслужить двигатель достаточно просто. Так, плановое сервисное обслуживание проводится каждые 15 000 км. В ТО входит замена масла и фильтра. Чтобы заменить масло, придётся выкрутить сливную пробку и дождаться, пока сбежит смазочная жидкость. Затем, пробка закручивается, и масло заливается через заливную горловину. Масляный фильтр меняется, когда в моторе нет масла.
Также в техническое обслуживание входит проверка всех систем, отсутствие подтёков масла и неисправностей. Каждые 30 000 км необходимо проводить регулировку клапанов, а каждые 20 000 км делается замена воздушного фильтрующего элемента.
Вывод
Двигатель УМЗ 414 не нашёл массового применения на отечественном рынке, поскольку был ориентирован на импорт. Невысокие технические требования и простота конструкции позволяют обслуживать и ремонтировать силовой агрегат самостоятельно.
ГАЗ-21А (ГАЗ-21, ГАЗ-22) - 1957-1970 гг.
Коленвал и распредвал ГАЗ-21 - коренные вкладыши и втулки разной длины, крышки коренных подшипников алюминиевые, набивка. Ранние двигатели имели заднюю шейку коленвала шире, чем остальные
Степень сжатия 6.6/6.73 (под 70/72 бензин). Экспортные варианты со степенью сжатия 7.15-7.3 и 7.4-7.65 (по разным данным) под А-76 и А-80 (не АИ-80!!!)
Камера сгорания плоскоовальная
Бумажный неполнопоточный масляный фильтр
Привод трамблёра «отвёртка»
Помпа на головке
Клапана впуск 44, выпуск 36 мм
Коллектор с прямоугольными каналами и изгибами под прямыми углами
Сталебаббитовые вкладыши
Однокамерный карбюратор (К-22, К-105, К-124)
Шпильки ГБЦ 11 мм
Мощность 70-72 л.с., потом (после повышения степени сжатия и замены распредвала) - 75 л.с. Экспортные варианты под А-76 и А-80 - 80 и 85 л.с. соответственно (ГАЗ-21АЕ)
Под гильзами резиновые кольца
Масса маховика 12.5 кг
Коленвал и распредвал ГАЗ-21, набивка, крышки коренных подшипников алюминиевые, задняя крышка отлита заодно с корпусом заднего сальника
Распредвал ЗМЗ-21
Основное отличие (внешне УМЗ-451 один к одному ГАЗ-21А, выдаёт лишь это): полнопоточный («жигулевский») масляный фильтр. Крепился справа в передней части двигателя строго горизонтально к специальной алюминиевой детали, называемой «гитара». При этом схема смазки имела особенность - на масляный радиатор масло шло мимо фильтра
Помпа на головке
Клапана впуск 44 выпуск 36мм
Однокамерный карбюратор (К-129)
Коленвал и распредвал в него нужны от 24 волги, т.е. все коренные вкладыши полностью одинаковые
Для военных УАЗов. В чём отличия - неизвестно. УМЗ-451МИЭ - с экранированной системой зажигания.
УМЗ-414 (УАЗ-469)
Коленвал и распредвал ГАЗ-24, набивка; предположительно чугунные крышки коренных а также отдельный от последней крышки коренного подшипника держатель набивки(позволяет заменить все коренные вкладыши не снимая коленвала и не прикасаясь к набивке
Распредвал ЗМЗ-24
Степень сжатия 6.7
Камера сгорания грушевидная
Жигулевский фильтр
Поменялась и схема смазки - теперь масло в масляный радиатор также поступает через фильтр, непосредственно из канала смазки коренных подшипников.
Помпа на головке
Клапана впуск 44 выпуск 36 мм
Коллектор с каналами круглого сечения и плавными изгибами
Однокамерный карбюратор (К-129В, К-131)
Воздушный фильтр инерционно-масляный
Блок с ребрами жесткости
УМЗ-417 (УАЗ-3151)
Коленвал ГАЗ-24, набивка
Степень сжатия 7.0
Распредвал УМЗ-417 чугунный
Жигулевский фильтр крепится прямо на блок без «гитары» с небольшим наклоном вверх
Помпа на головке
Коллектор под двухкамерный карбюратор
Воздушный фильтр сухой бумажный
Коленвал УМЗ-421, сальник 2108 вместо набивки. Соответственно, прощание с коленвалом ГАЗ-24. Коленвал в такой блок также нужен под сальник, а не под набивку. Ну и маховик к этому коленвалу специальный должен быть
Степень сжатия 7.0
Жигулевский фильтр
Клапана впуск 47, выпуск 36 мм
Без водораспределительной трубы (если помпа стоит на голове, водораспределительная труба - обязательно. Но с 2000 г. на 417 помпа тоже переехала на блок. Поэтому применяется на всех моторах ГБЦ УМЗ-421. А в ней нет водораспределительной трубы)
Все двигатели выше имеют ход поршня 92 и диаметр цилиндра 92 мм (кроме 410), мокрые гильзы. Блоки цилиндров у всех двигателей алюминиевые. Головки на двигателях с ГАЗ-21 по УМЗ-417 взаимозаменяемы, кроме ЗМЗ-402, на ГАЗ-21 правый ряд шпилек короче. Распредвал, поршни, кольца, толкатели и штанги одинаковые; шатуны не одинаковы, но взаимозаменяемы. Различие между УМЗ и ЗМЗ в гильзах (только форма под посадку в блок; кстати, ЦПГ УМЗ идентична ГАЗ-21А), в маховике (у ЗМЗ-402 он меньше диаметром, и соответственно колокол тоже меньше и сцеплении - у ЗМЗ площадь накладок меньше (это хуже)). Установка набивки: у ЗМЗ она закладывается в канавку в блоке и крышке коленвала, а у ГАЗ-21А и УМЗ привинчивается и обжимается штампованными стальными пластинками, которые сами по себе ненадежно держат набивку. В установке набивки ЗМЗ лучше. У ЗМЗ помпа подает охлаждающую жидкость в блок а забирается из головки, у УМЗ помпа подает жидкость в головку и забирает из головки. Первый вариант лучше, так собственно говоря на ГАЗе добились равномерного охлаждения всех цилиндров. (Что касается постоянного перегрева этих моторов на Газелях и Волгах, то это только из-за глупости инженеров ГАЗа - ставить одно- и двухрядные радиаторы - это смерти подобно. Вообще с УАЗовским трехрядным радиатором перегрев исключен).(с)
На основную часть выпускавшихся Волг М-21 и ГАЗ-21 устанавливался двигатель ЗМЗ-21.
Он представлял собой цельноалюминиевый верхнеклапанный нижневальный двигатель рабочим объёмом 2,445 л. Так как конструктивно он во многом аналогичен широко известным в наше время двигателям типа ЗМЗ-402.10 («Волга», «ГАЗель»), проще всего описать особенности его конструкции через противопоставление именно с этим семейством.
Двигатель ГАЗ-21 был приспособлен к использованию смазочных материалов с крайне низким уровнем качества, доступных в то время в СССР - инструкция рекомендовала использовать «масло индустриальное-50, машинное масло СУ, автомобильное М8Б или автотракторное АС-9,5», что составляло выгодное отличие от иностранных моделей. Вместе с тем, использование низкокачественных смазочных материалов вело к уменьшению межсервисного интервала (смена масла каждые 3000 км со значительным снижением при усложнённых условиях эксплуатации) и снижению долговечности двигателя. Бензин употреблялся также очень низкой, по европейским меркам, сортности - с октановым числом по моторному методу не ниже 70 (в версии для внутреннего рынка).
При этом по долговечности двигатель «Волги» как минимум не уступал аналогичным по рабочему объёму иностранным моторам - гарантированный заводом ресурс до первого капитального ремонта составлял 200 тыс. км, но на практике при грамонтной и бережной эксплуатации двигатель мог «отходить» и 500 тыс. Для сравнения, в США для гораздо более крупных легковых двигателей хорошим показателем считался пробег до капитального ремонта в 140 тыс. миль (~250 тыс. км), а для грузовика тяжёлого класса с дизельным двигателем отличным показателем было 400 тыс. км. Высокая же ремонтопригодность, позволяющая проводить капитальный ремонт мотора в кустарных условиях, без требующей сложного оборудования расточки стенок цилиндров, по сути делала волговский мотор практически «вечным».
Главными особенностями ЗМЗ-21 по сравнение с «402-м» семейством являются: головка блока цилиндров с клапанами меньшего диаметра и иным расположением водяного насоса (насос смазывался не антифризом, а смазочным шприцем через пресс-маслёнку литолом); степень сжатия под бензины марок А-72 либо А-80 (последний не путать с современным АИ-80/А-76; в зависимости от модификации - обычная или для экспортирования); двухступенчатая система очистки масла (два неполнопроточных фильтра - грубой и тонкой очистки); впускной коллектор прямоугольного сечения с креплением под однокамерный карбюратор; контактная система зажигания. Существенным является наличие на блоке цилиндров верхней плоскости, фиксирующей гильзы (на ЗМЗ-402 гильзы ставятся в открытый блок). Имелись и иные, менее заметные отличия. Из вышесказанного вытекает, что в целом отличия двигателей семейств ЗМЗ-21 и ЗМЗ-402 незначительны. Карбюраторные двигатели «Волг» всех семейств (-21, −24, −31xx) и «ГАЗелей», кроме двигателей 406-го семейства, в принципе, взаимозаменяемы в сборе, но с учётом некоторых не значительных модификаций картера, трансмиссии и навесного оборудования. Возможности подетальной взаимозаменяемости гораздо у́же. Ситуация с двигателями УМЗ гораздо лучше в обоих отношениях.
Блок был алюминиевым, литым в кокиль. Гильзы - мокрые, сменные, из серого чугуна, посаженные в блок с натягом. Головка цилиндров литая, алюминиевая, со вставными чугунными сёдлами клапанов. Свечи в неё вворачивались слева. Справа на двигателе размещались впускной коллектор с однокамерным карбюратором и выпускной коллектор, генератор постоянного тока, фильтр грубой очистки масла и водосливной краник. Слева были расположены стартер, прерыватель-распределитель, маслощуп и топливный насос. Поршни - алюминиевые лужёные, с тремя поршневыми кольцами - двумя компрессионными и одним маслосъёмным. Поршневой палец смещён на 1,5 мм вправо для уменьшения шумности работы двигателя. Коленчатый вал пятиопорный, литой из чугуна, вкладыши тонкостенные, биметаллические (сталебаббитовые). Диаметры клапанов: впускной - 44 мм, выпускной - 36 мм.
Использовались карбюраторы К-22И (на всех автомобилях первой и второй серий и на части третьей серии вплоть до конца 1960-х), К-105 (на небольшой части ранней третьей серии - 1962-1965 гг.) и К-124 (на поздней третьей серии), все однокамерного типа. После окончания выпуска ГАЗ-21 в качестве запчасти для неё выпускались К-129, очень незначительно отличающиеся от К-124. Все четыре модели карбюраторов полностью взаимозаменяемы в сборе, а К-124 и К-129 ещё и по большинству деталей.
Мощность варьировалась от 70 л.с. и 80 л.с. (ранние модификации, обычная и экспортная комплектации) до 75 л.с. и 85 л.с. (поздние модификации) при ~4000 оборотах в минуту. Увеличение мощности на экспортных модификациях достигалось путём уменьшения высоты головки блока цилиндров при условии использования более высокооктанового топлива, доступного за рубежом. Крутящий момент составлял 166,7 Н·м на базовой модификации и достигался в районе ~2200 оборотов в минуту. Таким образом, по своей характеристике двигатель близок к современным легковым дизелям, а не бензиновым двигателям.
КРАТКАЯ ТЕХНИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА
:
Тип двигателя: Четырехтактный, карбюраторный, бензиновый, верхнеклапанный, четырехцилиндровый
Расположение цилиндров: Вертикальное, в ряд
Диаметр цилиндра и ход поршня в мм: 92Х92
Рабочий объем цилиндров в л: 2,445
Порядок работы цилиндров: 1–2–4–3
Степень сжатия: 6,7
Топливо: Бензин А–72 (А–76, А–80)
Максимальная мощность при 4000 об/мин в л. с.: 75 (80, 85)
Максимальный крутящий момент при 2000 об/мин в кГм: 17 (18, 19)
Масса двигателя в сборе с коробкой передач, центральным тормозом и со всем оборудованием (без масла и воды) в кг: 20
1 - рычаг ручной подкачки бензина
2 - указатель уровня масла
3 - топливный насос
4 - вытяжная труба вентиляции картера
5 - приемный патрубок водяного насоса
4 - фильтр тонкой очистки топлива
7 - распределитель зажигания
8 - регулировочные гайки октан–корректора распределителя зажигания
9 - стартер
10 - фильтр грубой очистки масла
11 - сливной краник водяной рубашки блока цилиндров
12 - краник радиатора отопителя кузова
13 - впускная труба
14 - выпускной коллектор
15 - карбюратор
16 - воздушный фильтр
17 - предохранительный щиток карбюратора
18 - установочная планка генератора
19 - генератор
20 - датчик давления масла
Двигатель ЗМЗ-21А использовался на микроавтобусах РАФ и фургонах ЕрАЗ; последние выпускались ещё в 1980-х годах. Ульяновский моторостроительный завод на его основе создал собственный вариант двигателя УМЗ-451, в течение длительного времени устанавливавшийся на автомобили марки УАЗ. Отличия УМЗ-451 от ЗМЗ-21А минимальные, особенно на первых выпусках: на первый взгляд, это один и тот же двигатель.
Одноклассники
