Двигатель УМЗ-421 - параметры и описание

Статья обновлена: 18.08.2025

Ульяновский моторный завод десятилетиями выпускает линейку бензиновых силовых агрегатов УМЗ-421, ставших основой для легендарных автомобилей УАЗ.

Конструкция с верхним расположением клапанов и чугунным блоком цилиндров обеспечивает этим двигателям исключительную выносливость в тяжелых эксплуатационных условиях.

Изучение ключевых технических параметров УМЗ-421 позволяет объективно оценить его потенциал, преимущества и области эффективного применения.

Общая конструктивная схема двигателя УМЗ-421

Двигатель УМЗ-421 представляет собой рядную четырёхцилиндровую силовую установку с верхним расположением распределительного вала. Конструктивно он выполнен по классической схеме с чугунным блоком цилиндров и алюминиевой головкой блока. Коленчатый вал вращается в пяти коренных подшипниках скольжения, что обеспечивает повышенную жёсткость и снижение вибраций.

Газораспределительный механизм (ГРМ) использует ременной привод от коленвала к распределительному валу. Клапаны (по два на цилиндр) управляются через гидравлические компенсаторы, исключающие необходимость ручной регулировки зазоров. Система смазки – комбинированная, под давлением и разбрызгиванием, с масляным насосом шестерёнчатого типа.

Ключевые системы и компоненты

Основные функциональные узлы включают:

Система питания:
- Карбюраторные модификации (К-151, Солекс) или распределённый впрыск (Бош М1.5.4)
- Топливный насос диафрагменного типа
Система охлаждения:
- Закрытого типа с принудительной циркуляцией
- Водяной насос центробежного типа
- Термостат с твёрдым наполнителем
Система зажигания:
- Бесконтактная (катушка, трамблёр, коммутатор)
- Индивидуальные катушки на свечу (в инжекторных версиях)

Особенностью компоновки является нижнее расположение распредвала относительно клапанов (схема OHV). Штанги толкателей передают усилие от кулачков вала к коромыслам, воздействующим на клапаны через регулировочные винты. Маховик крепится к фланцу коленвала и выполняет функцию демпфера крутильных колебаний.

Рабочий объем и количество цилиндров

Двигатель УМЗ-421 – это четырехцилиндровый силовой агрегат, построенный по рядной компоновке. Такое расположение цилиндров обеспечивает компактность конструкции, снижает вибрации и упрощает обслуживание основных узлов двигателя. Четыре цилиндра работают в последовательности, заданной порядком работы 1-3-4-2, что гарантирует равномерное распределение нагрузки на коленчатый вал.

Рабочий объем двигателя УМЗ-421 составляет 2,89 литра (2886 см³). Этот параметр достигается за счет следующих характеристик цилиндропоршневой группы:

Диаметр цилиндра: 100 мм
Ход поршня: 92 мм

Соотношение диаметра цилиндра и хода поршня (100/92 = 1,087) определяет двигатель как "квадратный", что способствует сбалансированному сочетанию крутящего момента и мощности. Объем одного цилиндра равен 721,5 см³, а суммарный рабочий объем рассчитывается по формуле:

V = (π × D² / 4) × H × i, где:

D – диаметр цилиндра (100 мм)
H – ход поршня (92 мм)
i – количество цилиндров (4)

Данные параметры заложены в конструкцию двигателя для обеспечения:

Высокого крутящего момента на низких оборотах
Устойчивой работы под нагрузкой
Оптимального расхода топлива

Диаметр цилиндров и ход поршня

Двигатель УМЗ-421 оснащён четырьмя цилиндрами с номинальным диаметром 100 мм. Данный параметр является ключевым при расчёте рабочего объёма и напрямую влияет на мощностные характеристики силового агрегата. Точность изготовления цилиндров обеспечивает минимальные потери компрессии и стабильную работу.

Ход поршня в этом двигателе составляет ровно 95 мм. Такое соотношение диаметра и хода (100×95 мм) формирует рабочий объём 2,89 литра (2982 см³) для базовой версии мотора. Конструкция обеспечивает сбалансированное распределение нагрузок на шатунно-поршневую группу при оптимальном крутящем моменте.

Расчётные параметры

На основе диаметра и хода поршня вычисляются ключевые характеристики:

Рабочий объём одного цилиндра: ≈ 745.5 см³
Суммарный рабочий объём: 2982 см³
Степень сжатия: варьируется от 8.2 до 9.2 в зависимости от модификации

Параметр	Значение
Конфигурация цилиндров	Рядное расположение
Количество клапанов на цилиндр	2 (базовые версии)
Материал блока цилиндров	Чугун

Сочетание длинного хода поршня с относительно большим диаметром цилиндра обеспечивает устойчивую тягу на низких оборотах, что критично для эксплуатации в условиях бездорожья и при буксировке прицепов. Геометрия способствует формированию плоской полки крутящего момента в диапазоне 2500-4000 об/мин.

Степень сжатия и рекомендуемое топливо

Степень сжатия двигателя УМЗ-421 составляет 8,2:1. Этот параметр определяет соотношение объема цилиндра при нахождении поршня в нижней мертвой точке к объему камеры сгорания при его положении в верхней мертвой точке.

Низкое значение степени сжатия обусловлено конструкцией силового агрегата, разработанного для эксплуатации в условиях низкого качества топлива. Такое решение повышает устойчивость двигателя к детонации и расширяет возможности применения различных видов горючего.

Топливные рекомендации

Производитель устанавливает следующие требования к топливу:

Основное топливо: Бензин с октановым числом не ниже АИ-92 (ГОСТ Р 51105-97)
Допустимая альтернатива: АИ-80 при соблюдении условий:
- Эксплуатация без повышенных нагрузок
- Корректная работа системы зажигания
- Регулярная замена воздушного фильтра

Важно: Использование бензина АИ-95 и выше не дает преимуществ в мощности или экономичности из-за особенностей конструкции двигателя. Применение топлива с октановым числом ниже АИ-80 категорически запрещено – это вызывает разрушительную детонацию.

Топливо	Безопасность применения	Рекомендуемый режим
АИ-92	Полностью безопасно	Все режимы работы
АИ-80	Ограниченно безопасно	Умеренные нагрузки
АИ-76 и ниже	Запрещено	Не допускается

Максимальная мощность и обороты

Максимальная мощность двигателя УМЗ-421 достигает 107 лошадиных сил (78,7 кВт). Этот показатель фиксируется при 4000 оборотах в минуту, что является пиковым значением для крутящего момента и эффективности агрегата.

Конструкция двигателя обеспечивает стабильную работу в широком диапазоне оборотов, но максимальная мощность реализуется именно в районе 4000 об/мин. После этого значения происходит плавное снижение отдачи, что характерно для атмосферных бензиновых моторов данного класса.

Ключевые параметры

Основные характеристики:

Максимальная мощность: 107 л.с. (78.7 кВт) при 4000 об/мин
Крутящий момент: 210 Н·м при 2500 об/мин
Эксплуатационный диапазон: 2000-4500 об/мин
Красная зона тахометра: от 5000 об/мин

Параметр	Значение
Пиковая мощность	107 л.с. при 4000 об/мин
Максимальный крутящий момент	210 Н·м при 2500 об/мин
Оптимальные обороты	2500-4000 об/мин

Особенностью УМЗ-421 является ранний выход на максимальный крутящий момент (уже с 2500 об/мин), что обеспечивает хорошую тяговитость на низких и средних оборотах. Это делает двигатель эффективным для коммерческого транспорта и внедорожников, где важна эластичность.

Максимальный крутящий момент и обороты

Максимальный крутящий момент двигателя УМЗ-421 достигает 230 Н·м при 2500 об/мин. Этот показатель характерен для бензиновых модификаций объемом 2.89 л (4213, 4216, 4218). Достижение пикового усилия в среднем диапазоне оборотов обеспечивает уверенную тягу при старте с места и движении под нагрузкой.

Конкретные значения зависят от версии силового агрегата и системы питания. Карбюраторные варианты выдают до 216 Н·м, тогда как инжекторные УМЗ-EVO с 16-клапанной ГБЦ развивают до 240 Н·м. Критически важным параметром остается сохранение не менее 80% момента в диапазоне 1800-3500 об/мин, что определяет эластичность двигателя.

Сравнение модификаций

Модель двигателя	Крутящий момент (Н·м)	Обороты (об/мин)
УМЗ-4213 (карбюратор)	216	2500
УМЗ-4216 (инжектор)	230	2500
УМЗ-4218 (инжектор)	230	2500
УМЗ-EVO 2.7	240	2500

Ключевые особенности реализации крутящего момента:

Пологая характеристика момента обеспечивает устойчивую работу при частичных нагрузках
Использование ременного ГРМ способствует снижению механических потерь
Чугунная гильзовка цилиндров гарантирует стабильность параметров при нагреве

Материал блока цилиндров

Блок цилиндров двигателя УМЗ-421 изготовлен из серого чугуна марки СЧ20. Данный материал обеспечивает высокую жесткость конструкции и стабильность геометрических параметров при экстремальных температурных нагрузках. Литая чугунная конструкция демонстрирует оптимальное соотношение прочности и демпфирующих свойств.

Технология производства включает точное литье в песчаные формы с последующей механической обработкой критических поверхностей. Особое внимание уделяется чистоте обработки постелей коленвала и плоскости стыка с головкой блока. Толщина стенок рассчитана для работы под высоким давлением в цилиндрах.

Ключевые особенности материала

Термостойкость: сохраняет структурную целостность при температуре до +400°C
Износостойкость: твердость 180-220 HB обеспечивает ресурс 400+ тыс. км
Ремонтопригодность: допускает расточку цилиндров на 4 ремонтных размера
Теплопроводность: 50-54 Вт/(м·К) гарантирует равномерный теплоотвод

Чугунный блок совместим с алюминиевыми поршнями благодаря близкому коэффициенту температурного расширения (10.5·10^-6 К^-1). На гильзы цилиндров методом центробежного литья нанесен износостойкий слой перлитного чугуна с пластинчатым графитом толщиной 0.8-1.2 мм.

Конструкция газораспределительного механизма

Газораспределительный механизм (ГРМ) двигателя УМЗ-421 выполнен по схеме с верхним расположением распределительного вала (OHC). Привод распредвала осуществляется через двухрядную роликовую цепь, оснащенную гидравлическим натяжителем и успокоителем для стабильной работы и снижения шума. Конструкция предусматривает привод дополнительных агрегатов (масляного и топливного насосов) через шестерни от распредвала.

Клапанный механизм использует коромысла, опирающиеся на регулировочные винты с контргайками. Впускные и выпускные клапаны изготовлены из жаропрочных сталей, каждый оснащен двумя пружинами для предотвращения резонансных колебаний. Седла клапанов выполнены из чугуна, направляющие втулки – из бронзы. Тепловой зазор регулируется вручную путем вращения регулировочного винта на коромысле.

Ключевые компоненты ГРМ

Распределительный вал: Чугунный, с пятью опорными шейками, кулачки закалены ТВЧ.
Клапаны: 8 клапанов (2 на цилиндр), диаметр впускных – 41 мм, выпускных – 36 мм.
Коромысла: Стальные, с запрессованными бронзовыми втулками и регулировочными винтами.
Цепной привод: Двухрядная роликовая цепь 19,05 мм, ресурс до 120 тыс. км.

Параметр	Характеристика
Тип привода ГРМ	Цепь
Зазор клапанов (холодный)	0,15 мм (впуск), 0,30 мм (выпуск)
Фазы газораспределения	Впуск: 14° до ВМТ / 50° после НМТ Выпуск: 56° до НМТ / 18° после ВМТ

Особенности кривошипно-шатунного механизма УМЗ-421

Кривошипно-шатунный механизм двигателя УМЗ-421 выполнен по классической схеме с нижним расположением коленчатого вала. Он обеспечивает преобразование возвратно-поступательного движения поршней во вращательное движение коленвала, передавая крутящий момент на трансмиссию. Конструкция рассчитана на высокие механические нагрузки при рабочем объеме 2,89 литра.

Основные компоненты включают кованый стальной коленчатый вал с пятью коренными опорами, усиленные шатуны из легированной стали, а также поршни с тремя компрессионными кольцами и одним маслосъемным. Особое внимание уделено балансировке узла для снижения вибраций на всех режимах работы двигателя.

Ключевые конструктивные решения

КШМ УМЗ-421 имеет несколько отличительных особенностей:

Повышенная жесткость коленвала за счет увеличенного диаметра коренных шеек (66 мм) и оригинальной формы противовесов
Поршни из алюминиевого сплава с микропрофилированной юбкой, обеспечивающей оптимальный тепловой зазор
Шатунные вкладыши с антифрикционным покрытием на алюминиевой основе для улучшенного смазочного режима
Установка гасителя крутильных колебаний на носке коленвала в модификациях с повышенной мощностью

Система смазки реализована по комбинированному принципу: к коренным и шатунным подшипникам масло подается под давлением, а поршневые пальцы и стенки цилиндров смазываются разбрызгиванием. В нижней головке каждого шатуна выполнено сверление для импульсной подачи масла на зеркало цилиндра.

Диаметр цилиндра	100 мм
Ход поршня	92 мм
Степень сжатия	8,2-9,3 (в зависимости от модификации)
Материал шатунов	Сталь 40Х

Система охлаждения: тип и параметры

Система охлаждения двигателя УМЗ-421 жидкостная, закрытого типа, с принудительной циркуляцией охлаждающей жидкости. Принцип работы основан на отводе тепла через радиатор и регулировании температурного режима термостатом. Циркуляцию обеспечивает центробежный насос, а избыточное давление поддерживается герметичной крышкой радиатора.

Конструкция включает двухконтурный алюминиевый радиатор, расширительный бачок для компенсации объема жидкости и электровентилятор с термодатчиком. Управление потоками осуществляется термостатом с твердым наполнителем, направляющим охлаждающую жидкость по малому или большому кругу в зависимости от температуры.

Технические параметры

Тип охлаждающей жидкости	Тосол А-40, А-65 или современные антифризы
Объем системы	11.6 л (для УМЗ-4213), 12.0 л (для УМЗ-4216)
Рабочая температура	85-95°C
Давление в системе	0.7-1.0 бар (атмосфер)
Термостат	Начало открытия: 80-85°C, полное открытие: 95°C
Вентилятор	Электрический, 12В, включение при 99-105°C

Система смазки: схема и давление

Система смазки двигателя УМЗ-421 комбинированная: критичные узлы смазываются под давлением, остальные – разбрызгиванием. Основные компоненты включают масляный поддон, шестеренчатый насос, полнопоточный фильтр, радиатор (на части модификаций), редукционный клапан и магистральные каналы в блоке цилиндров.

Циркуляция масла начинается с забора через маслоприемник из поддона. Насос создает давление, после чего масло проходит через фильтр и подается в главную магистраль блока. Оттуда оно распределяется к коренным подшипникам коленвала, опорам распредвала, валу ТНВД и гидрокомпенсаторам (при наличии).

Схема циркуляции масла

Маслоприемник → Масляный насос
Насос → Фильтр очистки
Фильтр → Главная масляная магистраль
Магистраль → Каналы к:
- Коренным подшипникам коленвала
- Опорам распределительного вала
- Приводу топливного насоса
Струйное смазывание поршневых пальцев и стенок цилиндров
Стекание масла в поддон

Рабочее давление поддерживается редукционным клапаном (настраивается на 0.45–0.50 МПа). Контроль осуществляется датчиком на главной магистрали. Нормативные показатели:

Режим работы	Давление (МПа)
Холодный пуск (2000 об/мин)	0.35–0.45
Прогретый двигатель (холостой ход)	0.08–0.15
Номинальные обороты (3200–3600 об/мин)	0.30–0.40

Отклонения от нормы сигнализируют о неисправностях: низкое давление указывает на износ насоса, засор фильтра или недостаток масла; высокое – на заклинивание редукционного клапана или загустение смазки. Требуется применение масел класса 5W-30 или 10W-40 по SAE.

Тип топливной системы и карбюратор

Двигатель УМЗ-421 оснащается исключительно карбюраторной системой питания, что является ключевой конструктивной особенностью этого силового агрегата. Данное решение обусловлено простотой конструкции, ремонтопригодностью и адаптацией к работе в тяжелых эксплуатационных условиях.

В базовой комплектации используется карбюратор К-151В или его модификации, разработанные специально для Ульяновского моторного завода. Эта модель обеспечивает ручную регулировку состава топливно-воздушной смеси и стабильную работу при температуре от -40°C до +45°C.

Основные характеристики карбюраторной системы

Тип: Двухкамерный с падающим потоком и последовательным открытием дросселей
Система холостого хода: Автономная с электромагнитным клапаном
Эконостат: Пневматический с диафрагменным приводом
Подогрев: Интегрированный патрубок от системы охлаждения

Параметр	Значение
Диаметр диффузоров	Первая камера: 24 мм, Вторая камера: 27 мм
Производительность ускорительного насоса	1,0±0,15 см³ за цикл
Регулировка холостого хода	Частота вращения: 750±50 об/мин, СО: 0,5-1,5%

Важной особенностью является компенсация состава смеси при изменении атмосферного давления, что критично для эксплуатации в горной местности. Регулировочные винты оснащены ограничительными колпачками для предотвращения несанкционированного вмешательства в экологические параметры.

Система зажигания: характеристики

Система зажигания двигателя УМЗ-421 бесконтактная, с электронным управлением. Основными компонентами являются катушка зажигания, трамблёр со встроенным датчиком Холла, электронный коммутатор, высоковольтные провода и свечи. Принцип работы основан на формировании импульсов датчиком Холла и их усилении коммутатором для создания высокого напряжения на катушке.

Ключевые параметры включают номинальное напряжение бортовой сети 12 В, энергию искрового разряда до 50 мДж и вторичное напряжение до 25 кВ. Система обеспечивает автоматическую коррекцию угла опережения зажигания в зависимости от оборотов коленвала и нагрузки на двигатель. Порядок работы цилиндров – 1-2-4-3, что соответствует последовательности распределения высокого напряжения по свечам.

Компонент	Характеристики
Катушка зажигания	Тип Б117-А, сопротивление первичной обмотки 0,45 Ом
Коммутатор	Модель 131.3734, диапазон рабочих температур: -40°C...+80°C
Свечи зажигания	А17ДВРМ (зазор 0,7–0,85 мм), момент затяжки 31–39 Н·м
Угол опережения	5°±1° до ВМТ на холостом ходу (750–800 об/мин)

Схема привода вспомогательных агрегатов

Привод вспомогательных агрегатов двигателя УМЗ-421 реализован через клиноременные передачи от коленчатого вала. Основная передача осуществляется поликлиновым ремнём, обеспечивающим синхронную работу критически важных компонентов системы. От правильного натяжения и целостности ремня напрямую зависит функционирование двигателя и смежных систем.

Компоновка узлов спроектирована с фронтальной установкой агрегатов для упрощения обслуживания. Генератор и насос ГУР (при наличии) монтируются на регулируемых кронштейнах, позволяющих изменять их положение для корректировки натяжения. Натяжной ролик с пружинным механизмом автоматически компенсирует вытяжку ремня в процессе эксплуатации.

Состав и особенности привода

Ведущий шкив: интегрирован с демпфером крутильных колебаний на носке коленвала
Ведомые агрегаты:
1. Генератор (обязательный элемент цепи)
2. Насос охлаждающей жидкости (помпа)
3. Насос гидроусилителя руля (опционально, для модификаций с ГУР)
Система натяжения: автоматический ролик с торсионной пружиной

Тип ремня	Поликлиновой (6-ручьевой)
Длина ремня (базово)	1125 мм (зависит от комплектации)
Регулируемые узлы	Генератор, насос ГУР
Особенность компоновки	Общий контур для помпы и генератора

Вес двигателя УМЗ-421 без дополнительного оборудования

Масса базового двигателя УМЗ-421 без навесных агрегатов и жидкостей составляет 180 кг. Данный показатель актуален для большинства модификаций, включая карбюраторные и инжекторные версии.

Указанный вес включает только основные компоненты силового агрегата: блок цилиндров, головку блока, кривошипно-шатунный механизм, газораспределительный механизм, масляный поддон и маховик. Крепежные элементы и прокладки также учтены в этой массе.

Компоненты, исключенные из базового веса

Система подачи воздуха (воздушный фильтр, патрубки)
Топливная аппаратура (карбюратор/инжектор, топливный насос)
Электрооборудование (генератор, стартер, катушка зажигания)
Система охлаждения (радиатор, вентилятор, расширительный бачок)
Выхлопная система (выпускной коллектор, глушитель)
Жидкости (моторное масло, антифриз)

Габаритные размеры (длина, ширина, высота)

Габаритные параметры УМЗ-421 являются ключевыми для определения его совместимости с моторными отсеками различных транспортных средств. Точные замеры учитывают базовую конструкцию силового агрегата без дополнительного навесного оборудования.

Основные размеры двигателя представлены в табличных данных, где учтены контрольные точки креплений и выступающих элементов. Значения могут незначительно варьироваться в зависимости от модификации и комплектации.

Параметр	Значение (мм)
Длина (по задней поверхности КПП)	723 ± 5
Ширина (по выпускному коллектору)	710 ± 5
Высота (от поддона до воздушного фильтра)	865 ± 10

При монтаже критичными являются следующие зоны:

Расстояние между осями креплений опор
Выступ термостата и шкива генератора
Зазор между картером и рулевым механизмом

Ресурс двигателя УМЗ-421 до капитального ремонта

Заявленный производителем ресурс двигателя УМЗ-421 до первого капитального ремонта составляет 250 000–300 000 км. Этот показатель актуален при соблюдении регламентного обслуживания, использовании рекомендованных масел и эксплуатации в штатных условиях. На практике реальный пробег до капремонта варьируется в зависимости от множества внешних и технических факторов.

Критическими для сокращения ресурса являются: постоянная работа на предельных нагрузках (буксировка, бездорожье), применение низкокачественного топлива, несвоевременная замена масла и фильтров, перегрев двигателя. При агрессивной эксплуатации в сложных условиях пробег до ремонта может снижаться до 120 000–150 000 км.

Факторы, влияющие на межремонтный пробег

Качество обслуживания: Замена масла каждые 7 000–10 000 км (полусинтетика 10W-40/15W-40), регулярная замена воздушного фильтра.
Режим эксплуатации: Преимущественная езда в городе снижает ресурс на 20–25% по сравнению с трассовыми режимами.
Топливо и масло: Использование бензина АИ-92 и ниже ускоряет износ ЦПГ. Контрафактные масла провоцируют закоксовывание колец.
Температурный режим: Частые перегревы свыше 95°C приводят к деформации ГБЦ и прогарам прокладки.

Тип эксплуатации	Средний ресурс (км)	Основные риски
Штатная (трасса)	280 000–320 000	Естественный износ вкладышей, колец
Смешанная (город/трасса)	220 000–250 000	Загрязнение масла, износ распредвала
Экстремальная (бездорожье, грузы)	120 000–180 000	Деформация ГБЦ, разрушение поршней

Масляная система: объем и тип масла

Система смазки двигателя УМЗ-421 использует комбинированный принцип подачи масла: наиболее нагруженные детали (коренные и шатунные подшипники коленвала, опоры распредвала, цепи ГРМ) смазываются под давлением, а остальные элементы – разбрызгиванием. Центральным компонентом является шестеренчатый масляный насос с редукционным клапаном, обеспечивающий стабильную циркуляцию смазочного материала по контуру.

Объем моторного масла, необходимый для замены с одновременной заменой масляного фильтра, составляет 6,0 литров. При проведении работ без замены фильтра (или при снятии поддона картера) требуется 5,5 литров. Контроль уровня осуществляется щупом на холодном или прогретом (после 5 минут стоянки) двигателе, оптимальный уровень – между отметками MIN и MAX.

Тип работ	Требуемый объем масла (л)
Полная замена (с новым фильтром)	6.0
Замена без фильтра / после слива поддона	5.5

Система впуска и воздушный фильтр УМЗ-421

Система впуска двигателя УМЗ-421 обеспечивает подачу очищенного атмосферного воздуха в цилиндры для образования топливовоздушной смеси. Основными компонентами являются воздухозаборник, воздушный фильтр, впускной коллектор и дроссельный узел. Конструкция оптимизирована для работы в широком диапазоне температур и условий эксплуатации, характерных для коммерческого транспорта.

Воздушный фильтр выполняет критически важную функцию очистки поступающего воздуха от абразивных частиц (пыли, песка), предотвращая ускоренный износ цилиндропоршневой группы и клапанов. Располагается в подкапотном пространстве, как правило, в легкодоступном для обслуживания месте. Фильтрующий элемент требует регулярной замены согласно регламенту производителя.

Ключевые характеристики и особенности

Тип фильтра: Сухой, бумажный, цилиндрической формы
Степень очистки: Не ниже 99,5% (соответствует ГОСТ 8002-84)
Ресурс элемента: До 30 тыс. км пробега (зависит от условий эксплуатации)
Система впуска: Безнаддувная, с механическим дросселем
Особенности конструкции: Встроенный резонатор для снижения шума впуска

Параметр	Значение
Диаметр впускного патрубка	80 мм
Сопротивление на номинальном режиме	≤ 3 кПа (для нового фильтра)
Рекомендуемое давление в шинах (для забора воздуха)	Не регламентируется (атмосферный забор)

Важно: Использование неоригинальных фильтров с пониженной эффективностью очистки приводит к сокращению ресурса двигателя. Признаками засорения элемента являются снижение мощности, повышенный расход топлива и затрудненный запуск. В условиях сильной запыленности интервал замены сокращают.

Система выпуска отработавших газов

Система выпуска двигателя УМЗ-421 обеспечивает отвод отработавших газов из цилиндров, снижение шума и токсичности выбросов. Её конструкция напрямую влияет на экологические параметры, мощность двигателя и уровень акустического комфорта. Эффективность работы системы определяется герметичностью соединений и соответствием требованиям экологических стандартов.

Конструктивно система включает выпускной коллектор, приёмные трубы, каталитический нейтрализатор (для модификаций Евро-3/4), резонатор и глушитель. Компоненты соединены стальными трубами диаметром 45-50 мм с использованием термостойких прокладок и фланцев. Крепление к кузову осуществляется через эластичные подвесы, гасящие вибрации.

Ключевые компоненты и параметры

Выпускной коллектор: Литой чугунный, 4-канальный, с интегрированным фланцем крепления к ГБЦ. Обеспечивает минимальное сопротивление потоку газов.
Каталитический нейтрализатор: Керамический или металлический блок носителя (в моделях Евро-3/4). Расположен за выпускным коллектором для быстрого прогрева.
Резонатор и глушитель: Двухкамерная конструкция из алюминизированной стали. Объём глушителя 12-15 л, наполнение – базальтовое волокно или перфорированные перегородки.

Параметр	Значение
Диаметр трубопровода	48 мм (стандарт)
Температура газов на входе	до 850°C
Сопротивление потоку	< 25 кПа (при номинальной мощности)
Уровень шума	72-78 дБ(А)
Ресурс элементов	80 000 км (нейтрализатор), 60 000 км (глушитель)

Установка угла опережения зажигания на УМЗ-421

Корректная установка угла опережения зажигания (УОЗ) критична для стабильной работы двигателя УМЗ-421, экономичности и предотвращения детонации. Неправильный УОЗ приводит к потере мощности, перегреву, повышенному расходу топлива и ускоренному износу деталей кривошипно-шатунного механизма.

Процедура регулировки выполняется на прогретом до рабочей температуры двигателе с отключенным вакуумным корректором. Для точной настройки требуется стробоскоп, подключенный к высоковольтному проводу первого цилиндра, и соблюдение заводских меток на шкиве коленвала.

Порядок регулировки УОЗ

Прогреть двигатель до 80-90°C и заглушить его.
Отсоединить вакуумный шланг от трамблера и заглушить его.
Ослабить болт крепления корпуса распределителя зажигания.
Подключить стробоскоп к аккумулятору и сигнальный датчик к ВВ-проводу 1-го цилиндра.
Запустить двигатель (обороты холостого хода ≈ 800-850 об/мин).
Направить луч стробоскопа на шкив коленвала.
Поворачивать корпус трамблера до совпадения метки на шкиве с установочным указателем:
- Бензин АИ-92: 5° до ВМТ (±1°)
- Газ (пропан-бутан): 10-12° до ВМТ
Затянуть крепёжный болт трамблера при совмещённых метках.
Проверить реакцию на резкое увеличение оборотов: кратковременная детонация допустима.

Параметр	Значение для УМЗ-421
Обороты ХХ при регулировке	800-850 об/мин
УОЗ на бензине АИ-92	5° ±1° до ВМТ
УОЗ на газу	10-12° до ВМТ
Допустимая погрешность	±1°

После регулировки необходимо проверить работу двигателя на всех режимах: отсутствие детонации под нагрузкой, стабильный холостой ход, уверенный набор оборотов. При использовании газобаллонного оборудования обязательна установка вариатора угла опережения зажигания для автоматической коррекции УОЗ при переключении топливных режимов.

Особенности обкатки нового двигателя

Обкатка нового двигателя УМЗ-421 критически важна для формирования оптимального ресурса и долговечности. В течение этого периода происходит приработка трущихся поверхностей: поршневых колец к цилиндрам, подшипников коленвала и распредвала, шестерен ГРМ. Несоблюдение регламента приводит к ускоренному износу, повышенному расходу масла и снижению мощности.

Основная цель – обеспечить плавную посадку деталей без перегрева и задиров. Для этого исключают экстремальные нагрузки, контролируют температурный режим и уровни технических жидкостей. Первые 2000 км пробега определяют дальнейшие характеристики мотора, поэтому нарушение правил обкатки аннулирует гарантийные обязательства производителя.

Ключевые требования к обкатке

Этап пробега	Максимальные обороты	Допустимая нагрузка
0-500 км	2500 об/мин	50% от максимальной
500-1000 км	3000 об/мин	70% от максимальной
1000-2000 км	3500 об/мин	85% от максимальной

Обязательные условия:

Избегать длительного движения на постоянной скорости – менять режимы каждые 15-20 минут
Исключить работу на холостом ходу свыше 5 минут в первые 500 км
Контролировать уровень масла перед каждым запуском (допустимый расход – до 1л/1000км)

Запрещено во время обкатки:

Буксировка прицепов или других ТС
Резкие старты с пробуксовкой
Движение на пониженных передачах с высокими оборотами
Длительные подъемы в крутую гору на 4-5 передаче

После достижения 2000 км выполните замену моторного масла (предпочтительно полусинтетика 10W-40) и масляного фильтра независимо от состояния. Проверьте затяжку ГБЦ и момент затяжки болтов крепления выпускного коллектора.

Список источников

При подготовке материалов о технических характеристиках двигателя УМЗ-421 использовались исключительно проверенные и авторитетные источники. Это обеспечивает достоверность представленных данных и соответствие реальным эксплуатационным параметрам силового агрегата.

Основу информации составили официальные технические документы, специализированные автомобильные издания и экспертные публикации. Ниже приведён перечень ключевых ресурсов, на которые опиралось исследование.

Официальный технический паспорт и руководство по эксплуатации двигателя УМЗ-421 (Ульяновский моторный завод)
Каталог запчастей и спецификаций УМЗ-421 с обозначением модификаций (4213, 4216, 4218, ЕВРО-4)
Отчеты стендовых испытаний двигателя в различных режимах нагрузки (лабораторные протоколы УМЗ)
Монография "Конструкция и эксплуатация двигателей УАЗ" (авторский коллектив под ред. В.П. Сидорова)
Сборник технических статей "Грузовые и легковые автомобили Ульяновского автозавода" (изд. "Транспорт")
Протоколы экологической сертификации соответствия нормам ЕВРО-3/ЕВРО-4 (сертификаты ФГУП "НАМИ")
Сравнительные обзоры характеристик бензиновых двигателей для коммерческого транспорта в журнале "Автотрак")
Материалы сервисных бюллетеней по модернизациям и типовым неисправностям УМЗ-421 (дилерские центры УАЗ)