Со временем агрегат УМЗ-4218 был усовершенствован, поэтому он и сегодня все еще стоит на производстве и активно применяется на различных моделях автомобилей УАЗ. Наиболее часто мотор ставился (и ставится) на модели УАЗ-2206 («Буханка»), 3306 («Головастик») и семейство УАЗ «Хантер».
УМЗ-4218 — бензиновый четырехцилиндровый рядный карбюраторный двигатель рабочим объемом 2,89 литра и мощностью от 84 до 112 л.с. Такое различие в мощностях обусловлено особенностями моторов разных годов выпуска — ранние имели меньшую мощность. Кроме того, мощность зависит от используемой марки бензина. Соответственно, моторы обладают и неодинаковым максимальным крутящим моментом, который при 2000-2500 об/мин может лежать в пределах 189-221 Н·м, в современных модификациях — до 209 Н·м.
В настоящее время двигатели УМЗ-4218 производятся в трех модификациях:
- 4218.1000402-10 — под установку рычажного сцепления (с периферийными цилиндрическими пружинами);
- 4218.1000402-30 — под установку диафрагменного сцепления;
- 4218.1000450-10 — под установку рычажного сцепления без навесного оборудования.
Конструктивно двигатели абсолютно одинаковы, отличия заключаются лишь в маховике и картере сцепления. Естественно, что и характеристики моторов тоже одинаковы.
Конструктивные особенности УМЗ-4218
Двигатель имеет классическую конструкцию, в которой используется ряд оригинальных решений.
Блок цилиндров. Основу мотора составляет литой блок из алюминиевого сплава, в котором используются чугунные тонкостенные залитые гильзы. То есть, гильза непосредственно залита в тело блока, прочно удерживается там и способна выдержать высокие нагрузки. В верхней части между гильзой и блоком предусмотрены полости для охлаждающей жидкости. Блок дополнительно пропитывается смолой, закрывающей образующиеся при литье поры.
В нижней части блока отлито три перегородки, которые одновременно выступают ребрами жесткости и основаниями для вставки коренных подшипников (вкладышей) коленвала. Подшипники закрываются крышками из ковкого чугуна (крепятся на две шпильки), задняя часть коленвала, уплотненная сальником, закрывается алюминиевой крышкой. Все крышки обрабатываются вместе с блоком, поэтому они не взаимозаменяемы.
В блоке же выполнена постель под установку распределительного вала, она состоит из пяти проточек в стенках и перегородках блока. При этом вал вставляется в блок без каких-либо втулок или вкладышей.
В верхней части блока выполнено десять отверстий под шпильки, на которые устанавливается ГБЦ. В нижней части к блоку крепится масляный поддон. В передней части крепится (через прокладку) литая алюминиевая крышка, закрывающая шестерни ГРМ, а также удерживающая сальник носка коленчатого вала. Наконец, в задней части на блок устанавливается литой алюминиевый картер сцепления, усиленный чугунными вставками. Картер сцепления обрабатывается вместе с блоком, поэтому его нельзя просто так поставить на другой двигатель.
Головка блока. ГБЦ также отличается из алюминиевого сплава, она общая для всего ряда цилиндров. В головке выполнены камеры сгорания, в которых имеются посадочные отверстия под седла клапанов (расположены в один ряд по продольной оси двигателя), а также отверстие под свечу зажигания (свечи расположены под углом). Седла — вставные, из жаропрочной стали, вставляются с большим натягом, металл вокруг седел дополнительно подвергается обжиму. Втулки клапанов — металлокерамические.
В верхней части головки располагаются коромысла и пружины клапанов, с противоположной стороны от клапанов имеются вертикальные выточки под пропуск штанг от распределительного вала (соответственно, ответные отверстия есть и в блоке). В теле головки выполнены раздельные впускные и выпускные каналы, все они выходят с одной стороны.
Коленчатый вал. Коленвал силового агрегата — чугунный, литой, с противовесами, при сборке динамически балансируется. Вал имеет 5 коренных шеек диаметром 64 мм и 4 шатунных шейки диметром 58 мм. Внутри вала выполнены каналы для подачи масла к шатунным вкладышам, масло поступает под давлением через отверстия в шатунных шейках. На задней части вала устанавливается маховик, на передней — чугунная шестерня привода распредвала и ступица шкива (все соединения шпоночные), также в торец вала вкручен храповик для ручного пуска двигателя. Шкив коленвала служит для привода агрегатов, в нем же выполнен простейший демпфер крутильных колебаний — чугунный диск, напрессованный на ступицу через резиновую прокладку.
На переднем коренном подшипнике установлены две стале-алюминиевые шайбы с упорами, предотвращающие осевое перемещение вала. Передняя шайба упирается в специальный диск, расположенный непосредственно на коленвалу, чем обеспечивается упор и отсутствие люфта.
Поршневая группа. В УМЗ-4218 используются литые поршни диаметром 100 мм, изготовленные из алюминиевого сплава с высоким содержанием кремния. В них выполнена часть камеры сгорания, а также имеется три паза под установку поршневых колец, причем в пазе под маслосъемное кольцо имеется четыре отверстия для отвода масла. Поршень устанавливается на стальной шатун через усиленный палец.
Компрессионные кольца — чугунные, двух типов:
- Простые кольца с бочкообразной наружной поверхностью;
- Усовершенствованные кольца с проточкой, благодаря которой кольцо обеспечивает не только уплотнение, но и удаление излишков масла со стенки цилиндра, такие кольца устанавливаются в строго определенном положении.
Маслосъемное кольцо — составное, складывается из двух колец и сепаратора.
Газораспределительный механизм. ГРМ нижневальный, восьмиклапанный, с приводом от коленчатого вала. Привод распредвала реализован ввиду двух шестерен — малой чугунной на кленвалу, и большой полиамидной на распредвалу. Применение шестерни из полиамида значительно снижает уровень шума, одновременно повышая надежность и долговечность механизма. Соотношение зубьев шестерен 28:56, поэтому распредвал вращается вдвое медленнее коленвала.
На двигателях разных годов выпуска используется два типа распредвалов:
- До 2001 года — кованые из стали с закалкой или литые из чугуна, имеющие стальную шестерню привода топливного насоса;
- После 2001 года — только чугунные литые распредвалы.
Привод клапанов состоит из штанг (облегченных, из алюминиевого сплава), которые нижней частью упираются в толкатели (те, в свою очередь, опираются на кулачки распредвала), а верхней частью — в коромысла (через наконечники). Торцы толкателей, а также торцы штанг имеют сферическую форму. Коромысла отлиты из стали, они устанавливаются на одну стальную полую ось, через которую обеспечивается подача масла, сама ось крепится к головке шестью стойками (четырьмя основными и двумя дополнительными). В задней части коромысел имеется регулировочный винт для установки зазора.
Клапаны двигателя — стальные, жаропрочные, дополнительно имеют жаропрочную наплавку на фаске. Выпускной клапан имеет диаметр 39 мм, впускной — 47 мм, диаметр стержня — 9 мм. Клапаны удерживаются в головке двумя пружинами на закаленных сухарях. Клапаны уплотняются резиновыми маслоотражательными колпачками, закрепленными на верхней части втулок.
Подача горючей смеси и отвод отработанных газов осуществляется через единый узел — газопровод. В нем объединены впускная труба и выпускной коллектор, причем по конструкции этих элементов газопроводы бывают:
- С ненастроенной системой выпуска;
- С настроенной системой выпуска;
- С простой впускной трубой без дополнительного функционала;
- С впускной трубой с возможностью установки клапана системы рециркуляции ОГ.
