Двигатель УМЗ 451

Двигатель УМЗ-451

Двигатель четырехтактный карбюраторный с рядным расположением цилиндров и верхнеклапанным расположением клапанов. Предназначен для установки на легковые и грузовые автомобили Ульяновского автозавода, а также для поставки в запчасти. Выпускался в экспортном варианте для стран с умеренным и тропическим климатом.

Двигатель рассчитан на работу при температуре окружающего воздуха от +50° до -40°С и относительной влажности до 80% при температуре +20°С в районах с тропическим климатом; +40° до -60°С и относительной влажности до 80% при +20°С в районах с холодным климатом

Внешне ЮМЗ-451 очень похож на своего прародителя ГАЗ-21А, только выпускает полнопоточный («жигулевский») масляный фильтр.

Шарнир

Шарнир постоянной угловой скорости расположен во внутренней полости поворотного кулака. Этот механизм осуществляет согласование заданных угловых скоростей между ведущим и ведомым валами, которые постоянно изменяются

Важно сохранять этот угол одинаковым, несмотря ни на что. Шарнир на передний мост УАЗ-469 состоит из двух вилок

Четыре шарика размещены в пазах криволинейно. Пятый шарик расположен в центральных гнездах вилок. Это установочный элемент, его функция центрировать вилки. Продольное перемещение шарнира ограничивается шариковым подшипником 10 и упорными шайбами ​​25 и 26. Направляющая вилка шарнира, расположенная с внутренней стороны, соединена со шлицами промежуточной шестерни дифференциала.

На конце внешней ведомой вилки находится ведущее колесо 21 колесной передачи. Он установлен на шлицах, которые служат только для поворотного кулака. Вот роликовый подшипник. При этом эти детали стопорятся гайкой 19. Ведомая шестерня внутреннего зацепления прикручена к валу 11 болтами.

Кривошипно-шатунный механизм

• Литой блок цилиндров из алюминиевого сплава со сменными «мокрыми» чугунными гильзами
• Головка цилиндра из литого алюминия с вставными седлами и направляющими клапанами, общими для всех цилиндров
• Камера сгорания плоскоовальная, расположена в головке блока цилиндров
• Поршни литые, из алюминиевого сплава, луженые, с литыми в них стальными термостатическими вставками, луженые
• Поршневые кольца: Сжатие: 2, Чугун: Верхнее хромированное, Нижнее жестяное Маслосъемное кольцо: 1, Сталь, Композит
• Поршневые пальцы стальные, полые, плавающие, фиксируются двумя стопорными кольцами
• Стержни стальные кованые двутаврового сечения с запрессованной в верхнюю головку бронзовой втулкой
• Коленчатый вал литой, чугунный, 5-опорный, с противовесами. Диаметр коренных пальцев — 64 мм, шатуна — 58 мм
• Коренные и шатунные вкладыши со сменными тонкостенными сталеалюминиевыми вкладышами Толщина, мм: коренного подшипника — 2,25; шатунный подшипник — 1,75; антифрикционный слой — 0,33
• Маховик литой, чугунный, с штампованным зубчатым венцом для пуска двигателя стартером

Ульяновский моторный завод

Ульяновский моторный завод (УМЗ) входит в состав дивизиона «Легкие коммерческие и легковые автомобили» крупнейшей российской автомобильной промышленности «Группа ГАЗ».

УМЗ — одно из крупнейших предприятий машиностроительного комплекса России по производству силовых агрегатов различных модификаций для грузовых, легковых и многоцелевых автомобилей марок ГАЗ и УАЗ».

Основной продукцией завода являются бензиновые двигатели УМЗ-4216 и ЭвоТек 2.7, их двухтопливные (газобензиновые) модификации, соответствующие экологическому классу Евро-4 и Евро-5 для легких коммерческих автомобилей марки ГАЗ (ГАЗель, Соболь»).

Самые популярные в России коммерческие автомобили и внедорожники — ГАЗели и УАЗы — оснащаются двигателями Ульяновского моторного завода — знаменитого УМЗ.

История Ульяновского моторного завода началась еще в 1944 году, но первый двигатель марки ЮМЗ был выпущен предприятием только в 1969 году (до этого завод выпускал ряд малых двигателей и деталей двигателей) — это был УМЗ-451. С тех пор двигатели марки ЮМЗ верой и правдой служат на внедорожниках знаменитых УАЗов и легких грузовиках.

Производство автомобильных двигателей в Ульяновске началось с производства двигателей ГАЗ-21А и ЗМЗ-451 рабочим объемом 2,5 литра Заволжским моторным заводом. К началу 1990-х годов эти двигатели прошли несколько этапов модернизации и практически исчерпали возможности улучшения энергетических и топливных характеристик.

В то же время улучшение потребительских качеств серийных автомобилей УАЗ в результате их модернизации, разработки и освоения новых моделей на базе УАЗ-3160, УАЗ-3165 привело к необходимости создания двигателей с повышенным крутящим моментом и повышенной максимальная мощность.

В связи с этим ОАО «Волжские моторы» разработало и с 1996 года начало серийное производство двигателя модели 421.10 рабочим объемом 2,9 л, что позволило увеличить крутящий момент и мощность вновь освоенных двигателей до 22,5 кгс*м и 110 — 112 л.с.

Новый двигатель полностью взаимозаменяем с двигателями рабочим объемом 2,5 литра и без каких-либо доработок устанавливается на автомобили предыдущих выпусков.

С 1998 года ОАО «Волга Моторс» поставляет двигатели модели 4215.10 рабочим объемом 2,9 л для комплектации ряда модификаций малотоннажных грузовиков семейства «ГАЗель».

Для удовлетворения повышенных требований по снижению токсичности двигателей ОАО «Волжские моторы» в 1999-2000 годах освоило выпуск двигателей модели 4213.10 рабочим объемом 2,9 л, впрыском бензина и микропроцессорным управлением подачей топлива и зажиганием, которые устанавливаются на автомобили УАЗ. -3160 семья.

Поршневая группа и коленчатый вал

За счет повышенной жесткости блока удалось несколько уменьшить неравномерный износ зеркал цилиндров, что увеличило ресурс цилиндро-поршневой группы. Масса поршня уменьшена, чтобы уменьшить силы со стороны поршня. Этого удалось добиться за счет уменьшения расстояния от оси поршневого пальца до днища поршня на 7,5 мм. Чтобы компенсировать это расстояние, длина шатуна увеличена на 7 мм. Поршни отлиты из алюминия с высоким содержанием кремния. Часть камеры сгорания расположена в днище поршня (углубление в виде усеченного конуса).

Коленвал чугунный. Коренные шейки имеют диаметр 64 мм, кривошипные шейки имеют диаметр 58 мм. К задней части оси крепится маховик, а к передней – чугунный привод распределительного вала и ступица шкива. Для предотвращения осевого люфта оси на переднем коренном подшипнике установлены две шайбы. Вместо устаревшей прокладки задняя часть коленчатого вала ЮМЗ 421 уплотнена самозажимной резиновой прокладкой. Это решение позволило избавиться от давней наследственной проблемы ЗМЗ — течи масла через прокладку.

Конструкция

Четырехтактный четырехцилиндровый бензиновый карбюраторный с контактным распределителем зажигания, с рядным расположением цилиндров и поршней, вращающих один общий коленчатый вал, с нижним расположением одного распределительного вала. Двигатель имеет замкнутую систему жидкостного охлаждения с принудительной циркуляцией. Система смазки — под давлением и разбрызгиванием.

Блок цилиндров отлит из алюминиевого сплава с установленными в нем мокрыми чугунными гильзами.

Основные версии

Базовая карбюраторная модель ЮМЗ 421 имела настроенную выхлопную систему. Система включала выпускной коллектор, глушитель, водосточную трубу и резонатор. Однако такая система выпуска газов вызывала трудности с установкой таких двигателей на некоторые автомобили производства УАЗ, особенно с вагонным типом («хлебным»). Эти трудности привели к модификациям с неадаптивной системой выпуска.

В 1998 году УМЗ вышел на новый для себя рынок сбыта – начались поставки двигателей модели УМЗ 4215 для малотоннажных грузовиков от ОАО «ГАЗ». В то же время возрастающие требования к токсичности отработавших газов привели к оснащению двигателей УМЗ системами впрыска топлива с управлением подачей топлива и параметрами воспламенения с помощью электронных блоков управления. Первые двигатели с такими системами были отправлены заказчикам в 1999-2000 годах – двигатель с индексом УМЗ 4213 начали устанавливать на автомобили УАЗ-3160.

Для комплектации автомобилей УАЗ поставлялся 98-сильный 4218.10 (со степенью 7,0 для бензина А80) или 103-сильный 4218.10-10 (со степенью 8,2 для бензина А92). Следовательно, двигатели могут иметь разные системы выпуска. Также для нужд УАЗа выпускался 117-сильный 4213.10-40 с системой впрыска топлива. Для автомобилей ГАЗ выпускались двигатели 4213.10-50, 4215.10-10, 4215.10-30 и 123-сильный инжекторный 4216.10.

Читайте также: Тяговый класс трактора: таблица, особенности

Описание

Двигатель УМЗ 417 представляет собой классический четырехцилиндровый силовой агрегат с рядным расположением цилиндров, поршни которых вращают общий коленчатый вал.

Двигатель оснащен карбюратором, распределителем искрового зажигания и газораспределительным механизмом типа OHV с нижним расположением распределительного вала.

Корпус и ГБЦ УМЗ 417 изготовлены из алюминия. Втулки из чугуна посажены в блок через резиновые кольца, что снижает прочность и является одним из основных конструктивных недостатков этого силового агрегата.

В целом конструкция двигателя УМЗ 417 аналогична конструкции двигателя ЗМЗ 402 и представляет собой дальнейшее развитие УМЗ 414.

УМЗ 417 отличается от двигателей 414:

• повышенная степень сжатия;
• другой распределительный вал;
• увеличенные впускные клапаны.

В некоторых модификациях на УМЗ 417 устанавливался коленчатый вал от более позднего двигателя 421, который устанавливался без использования сальниковой прокладки.

Что касается силового агрегата производства Заволжского моторного завода (ЗМЗ 402), то отличий еще меньше.

Основное отличие в том, что гильзы в цилиндры посажены через медные прокладки, что сделало блок цилиндров прочнее.

Существенным недостатком, влияющим на работу двигателя, является использование выпускного коллектора типа 4-1, снижающего мощность на средних и высоких оборотах.

Все остальные узлы — распредвалы и коленвалы, поршни, шатуны, кольца, толкатели и шатуны — одинаковы. Есть отличия, которые носят косметический характер и не влияют на работу силового агрегата.

Среди большого количества модификаций двигателя УМЗ 417 наиболее важными являются:

1. УМЗ 417.10 — устанавливается на автомобили УАЗ 3151 (бензин А-76);
2. ЮМЗ 4175.10 — эксплуатировался на автомобилях Газель. Обладает повышенной мощностью (98 л.с.) и имеет степень сжатия 8,2, необходимую для использования бензина А-92;
3. УМЗ 4178.10 – самая распространенная модификация с двухкамерным карбюратором, позволяющая:

• Использовать ГБЦ от двигателя УМЗ 421, где установлены увеличенные выпускные клапаны диаметром 39 мм (УМЗ 4178.10-10). Коленчатый вал в этой модификации снабжен сальником вместо сальниковой прокладки.
• Агрегатируйте двигатель, например, с гидроусилителем руля (УМЗ 4178.10-03) или диафрагменной муфтой (УМЗ 4178.10-52).

ТОП-2 модификации советского легкого грузового автомобиля УАЗ-451

Ульяновский автомобильный завод начал выпуск базового грузовика УАЗ-451 в 1961 году. Машина предназначалась для гражданских заказчиков, оснащалась упрощенной коробкой передач с приводом на заднюю ось. Оборудование поставлялось с бортовой платформой или металлическим грузовым кузовом. Были небольшие грузовики, собранные ремонтными компаниями.

Технические характеристики

Станок имеет штампованную стальную раму. Сзади установлено буксировочное устройство с демпфером. Мосты оснащены полуэллиптическими продольными рессорами. На ранних машинах использовались рычажные амортизаторы, которые позже были заменены телескопическими амортизаторами.

Двигатель расположен внутри кабины между сиденьями водителя и пассажира и закрыт сверху металлическим капотом со звукоизоляционными накладками.

На машинах, собранных до 1965 года, применялся 4-цилиндровый двигатель УАЗ-450 с нижним расположением клапанов, развивавший мощность 62 л.с. С. Двигатель имеет низкую степень сжатия, рассчитан на использование бензина А72. После модернизации, проведенной заводом, стали устанавливать верхнеклапанный 70-сильный карбюраторный агрегат модели 451, который затем был увеличен до 75 л.с. С. В качестве топлива используется бензин А76.

Грузовики комплектовались сухим 1-дисковым сцеплением и 4-ступенчатой ​​коробкой передач с синхронизаторами на 3 и 4 скорости. Для передачи крутящего момента используется открытый карданный вал. Задний мост состоит из 2-х половин, внутри находится коническая главная пара с передаточным числом 5,125 и конический дифференциал. На машинах серии 451 устанавливалась оригинальная 2-Т передняя балка.

Рулевой механизм состоит из червяка и ролика, усилителя нет. Барабанные тормоза активируются гидравлически; более поздние автомобили имеют отдельные цепи. Стояночный тормоз барабанного типа, устанавливается после коробки передач.

Технические параметры автомобиля:

• длина — 4460 мм;
• ширина (по боковым стенкам корпуса) — 2044 мм;
• высота — 2070 мм;
• база — 2300 мм;
• снаряженная масса (без водителя) – 1510 кг;
• допустимая полная масса – 2660 кг;
• максимальная скорость — 90-110 км/ч (в зависимости от типа двигателя).

Двигатель 451 технические характеристики.

Автомобиль УАЗ 469 разрабатывался для Советской Армии и в основном использовался для обслуживания и перевозки командного состава. На постсоветском пространстве эта машина достаточно распространена, а в армии стран СНГ эта машина до сих пор активно используется, несмотря на свой возраст.

Модификации

Ульяновский завод собирал следующие серийные модификации:

• базовая версия 451, оснащенная закрытым металлическим кузовом;
• модификация с платформой 451D на борту.

В 1965 году была проведена модернизация автомобилей, что привело к появлению буквы М в обозначении моделей. Оснащение отличается оформлением передней части кабины, где появилась трапециевидная решетка радиатора и лаконичная эмблема компании. В 1979 году на грузовых автомобилях стали использовать модифицированное светотехническое оборудование, соответствующее международным стандартам. Показатели модели оставались неизменными до прекращения производства в 1982 году.

Лыжно-гусеничный снегоход УАЗ-451С

В 1956 году на Ульяновском автомобильном заводе было организовано Специальное конструкторское бюро (СКБ) для разработки продукции народного хозяйства и специального назначения на базе автомобилей и серийных единиц. Агентство возглавил Красильников Григорий Иванович.

В 1961 году Ульяновскому автозаводу была поставлена ​​задача разработать лыжно-гусеничный снегоход (постановление Совета Министров СССР от 05.11.1960). Работы по снегоходу начались в ОКБ в апреле 1961 года под руководством В.Ф. Казюханова.

По проекту стандартный ульяновский грузовик УАЗ-451Д (УАЗ-451С) или УАЗ-452Д должен быть оснащен сменным снегоходным оборудованием. Вместо передних колес были установлены цельнометаллические сварные лыжи с тонколистовой подошвой из нержавеющей стали. Вместо задних — гусеничные движители с ведущими шестернями с резиновой гусеницей, усиленной стальным тросом и стальными кулачками швеллерного типа. При этом карданный вал гусеничного двигателя оставался максимально унифицированным с серийным, отличаясь от него длиной полуосей и втулок и отсутствием тормозов.

Чертежи конструкции первого образца были выпущены в июле 1962 года. Общий вес новой ходовой части лишь немного перевешивал полноприводный. В такой комплектации машина могла передвигаться по заснеженным дорогам и снежной целине значительной глубины. При плотном снежном покрове и наличии ледяной корки глубина снежного покрова уже не имела значения — у снегохода было мало удельного давления на снег. При отсутствии снежного покрова съемное оборудование с автомобиля можно было демонтировать, и оно становилось обычной техникой на колесах, а это означало, что машина была при любой погоде. Правда, перестановку на лыжи пришлось производить в полевых условиях, так как машине для лыж требовался снег, а перестановку гусеничного двигателя в гаражных условиях, так как для этого нужны были дополнительные подъемные механизмы.

По результатам заводских испытаний конструкция была доработана, и изготовлены следующие образцы УАЗ-451С, теперь уже для межведомственных испытаний.

Межведомственные испытания двух образцов УАЗ-451С проводились в 1965–1966 гг. В 1966 году двухмесячный показательный пробег по маршруту Новосибирск — Омск — Петропавловск — Кустанай — Джетыгора — Актюбинск — Уральск — Куйбышев — Ульяновск (Сибирь, Казахстан, центральная Россия), общая протяженность более 4000 км. После Уральска внезапно закончился снежный покров, машины пришлось переоборудовать на колесные гусеницы и завершить пробег, на снегоходах в грязь. Во время пробега в основном сбрасывались гусеницы, которые регулярно выходили из строя, но ни одной поломки ходовой части зафиксировано не было.

Собственная масса, кг	2113
Полная масса, кг	3063
Грузоподъемность, кг	800
Ширина лыж и т д	340
Датчик и т.д.	390
Удельное давление на снег при полной загрузке, кг/см2:	0,116 0,132
Максимальная скорость, км/ч: на асфальтированной дороге на девственном снегу	48 15–20

В 1968 г были выпущены новые образцы УАЗ-451С по несколько измененной документации для увеличения пробега гусеничных движителей (ременных и катковых). В этом же году начались эксплуатационные испытания УАЗ-451С, образец был отправлен в Тамбовскую область на сельскохозяйственную опытную станцию, в Татарскую АССР и в город Бугуруслан (Оренбургская область).

По результатам эксплуатационных и последующих ресурсных испытаний после них было принято решение о создании не просто снегохода, а всесезонной машины с шарнирно-сочлененной рамой. Для этого раму от серийного автомобиля УАЗ-452Д предполагалось разделить на две части и установить управляющие гидроцилиндры в местах сочленения для поворота машины. При такой конструкции рамы на машину можно будет установить гусеничный привод не только на заднюю, но и на переднюю ось, что резко увеличит грузоподъемность машины.

На новый снегоход уже была подготовлена ​​большая часть конструкторской документации, но в январе 1971 года все работы по снегоходам в Особом конструкторском бюро по указанию главного конструктора объекта были остановлены.

Предпосылки создания

Первой продукцией завода стали четырехцилиндровые карбюраторные двигатели ГАЗ 21 и ЗМЗ 451 (оба с одинаковым объемом цилиндров 2445 куб.см). Производство этих двигателей было перенесено в Ульяновск с Заволжского моторного завода. За время производства двигатели прошли несколько модернизаций, но в 1990-91 годах у них почти не было дальнейших перспектив совершенствования конструкции, повышения мощностных характеристик и одновременного снижения расхода топлива.

В то же время необходимость повышения конкурентоспособности серийных автомобилей УАЗ в условиях рыночной экономики привела к необходимости создания двигателей с высоким крутящим моментом и максимальной мощностью.

Двигатель УМЗ 451/451М УАЗ-469, Буханка

Двигатель УМЗ 451 предназначался для оснащения автомобилей повышенной проходимости марки УАЗ полной массой 3,5 т, таких как УАЗ-469 и УАЗ-452, и грузовых автомобилей грузоподъемностью до 1,5 т.

Двигатель УМЗ 451 — это практически двигатель ГАЗ-21А с небольшими изменениями. Коленчатый и распределительный вал от ГАЗ-21, крышки коренных подшипников алюминиевые, задняя крышка отлита заодно с корпусом заднего сальника (используется прокладка). Водяной насос установлен на головке блока цилиндров. Диаметр колпачка впускного клапана 44 мм, выпускного клапана 36 мм. В УМЗ-451М уже используются коленвал и распредвал от двигателя ГАЗ-24 (те же коренные втулки).

В отличие от 414 и 417, УМЗ 451 имеет прямоугольные каналы в ГБЦ, да и сами коллекторы тоже «квадратные». Используется однокамерный карбюратор. Кроме всех двигателей УМЗ на двигатель устанавливается жигулевский масляный фильтр. УМЗ-451МИЭ — двигатель с экранированной системой зажигания. Ресурс двигателя УМЗ 451 составляет около 150-200 тыс км.

Обслуживание

Интервал замены масла – 10 тыс км. Объем масла сухого двигателя с маслорадиатором у ЮМЗ-451 и ЮМЗ-451М разный! У первого 6,2 литра, у второго 5,8. Обратите внимание, что в системе смазки и радиаторе всегда остается от 0,5 до 1 литра масла. Масляный фильтр на УМЗ-451М от ВАЗ 2101, на УМЗ-451 такой же, как и на ГАЗ-21 (трещотка). Масло, рекомендованное производителем, М-8-В SAE 15W-20, М-6z/12G SAE 20W-30, М-5z/10g1, М-4z/6B1 SAE 15W-30.