Ремонт и балансировка двигателя УМЗ 421 автомобилей УАЗ

Когда покупал свой УАЗ 31601, обратил внимание, что двигатель (УМЗ -421) сильно трясет. Налицо дисбаланс. Так как все равно собирался двигатель перебирать (натура у меня такая: не могу спокойно ездить, пока не буду уверен, что внутри все в порядке), особого значения этому не придал, но продавцу указал.

Он сказал, что на моем месте не стал этого делать, так как двигатель перебирали опытные механики, которые в том числе готовят двигатели спортсменам.
Действительно, заводился с пол-оборота, тянул неплохо, жрал умерено. Но колбасило его не по-детски. Поездив немного летом, осенью я начал осуществлять задуманное - перебирать движок и ставить 5 ст. КПП. Чтоб, значит, лишний раз не снимать-ставить агрегат.

Решено. Машину в гараж. Движок наружу. Снял, раскидал:
Внутри, на самом деле, все культурненько, все - пристойненько...
Присутствует тюнинг: дюралевые тарелки пружин клапанов и титановые штанги толкателей.
Взвешиваю поршни, шатуны отдельно. Странно: разница не более 1 г.
Непонятно, что-ж его так трясло?
Посмотрим внимательнее:
Вот она - первая засада. Механики, которые перебирали движок, были не только опытными, но и еще "вясёлыми". Видимо, ради смеха, они один палец они поставили "простой", а не "усиленный", как надо для 3 л. двигателя. "Усиленный" имеет более толстые стенки и, естественно тяжелее (взвесил, оказалось на 12 г). Для отличия - у "простого" внутри посередине ступенька. По книжке, разница в весе устанавливаемых в один двигатель поршней в сборе с шатунами не должна превышать 8 г. Разница в 12 г из-за пальца старого образца не могла давать такую сильную вибрацию, как было на моем движке. Трясло его так, что колокол (по научному - картер сцепления) лопнул в двух местах. Замена колокола - отдельная песня, об этом ниже.

Балансировка шатунов ШПГ двигателя УМЗ

Шатуны ремонтники подгоняли по весу, стачивая прилив на нижней головке. Но шатун потому и назван шатуном, что совершает в двигателе сложные возвратно-поступательно-вращательные движения. Т.е. верхняя его головка движется линейно вверх-вниз в месте с поршнем, а нижняя вращается вместе с шатунной шейкой коленвала. Очевидно, чтобы инерционные силы ШПГ были уравновешены, играет роль не только одинаковая масса шатунов, но и положение центра массы шатуна. Если, подгоняя вес шатуна, удалять метал только в одном месте, например с крышки нижней головки, то центр массы будет смещаться к верхней головке. Грубо говоря добавляем массу поршню облегчая шатунную шейку коленвала. Очевидно, что наибольшее значение для балансировки имеет однообразие положения центра массы каждого шатуна вдоль оси симметрии. Теория теперь понятна. А как на практике найти этот самый центр массы?

Сначала думал сделать приспособление в виде рычажных весов, у которых на одной чашке верхняя головка шатуна, на другой нижняя.

Но, подумав, сделал по-другому. Вырезал два стекла по размеру шатуна, между ними положил спицу. Получилось нечто вроде качелей. Сверху, поперек спицы кладем шатун и, вращая спицу, находим момент "перекидывания качелей". В этом месте и будет находиться центр массы. Помечаем положение шатуна относительно верхнего стекла и спицы. Для этого я использовал маркеры для компакт-дисков. Для ориентировки нарисовал на стекле несколько параллельных спице линий. Положение линии "перекидывания" для каждого шатуна замерял линейкой.

Устраняем биение коленвала УМЗ 421

Три шатуна дали дельту в районе 1 мм, а четвертый отклонился на 5 мм. Это вторая засада. Далее все просто: облегчаем шатуны, снимая металл с приливов на головках стараясь привести центр массы каждого к однообразию. Т.е. если перевешивает верхняя головка - то с нее, и наоборот. Снимаем понемногу, каждый раз проверяя массу шатуна и его балансировку. У меня на это ушло около 3-х часов со всем разгильдяйством.

Для взвешивания шатунов (и поршней) я использовал рычажные весы, сохранившиеся с тех времен, когда увлекаясь фотографией, сам составлял проявители-закрепители. Определить, "сколько точно в граммах" весит шатун или поршень на этих весах затруднительно, но сравнить вес можно с достаточной точностью. Нужно только из одинаковой длинны стальных проволочек согнуть соответствующие крючки.

Поршни взвешивал вместе с пальцами, шатуны - в собранном виде, с подтянутыми гайками болтов. Вес поршней подгонял, снимая шарошкой металл с приливов на бобышках. В конце все промыл, чтобы не осталось опилок. Коленвал в сборе с маховиком и корзиной отвез в "Механику" на балансировку. В книжке написано, что сцепление должно быть в сборе с ведомым диском. Этого делать не следует, т.к. точно отцентрировать ведомый диск трудно, да при работе он занимает произвольное положение. Привезенный обратно коленвал проверил статически на двух уголках, выставленных по уровню. "Механика" сделала на "отлично" - коленвал не шелохнулся!

Статья установка нового колокола.
Добавлю только, что вместо гири я сварил из профиля приспособление для индикатора.
С нетерпением ждал момента когда можно будет завести движок.
Завелся! Не дрожит!!! Ура!
От старой свистопляски не осталось и следа.
Вибрации на ходу более заметны от трансмиссии, но это отдельный разговор.

По поводу титановых штанг толкателей. Взвесил - они легче, чем дюралевые. Заметил одну особенность - стук ГРМ с прогревом не уменьшается, а скорее наоборот. Заглянул в "Справочник металлиста" - коэффициент линейного расширения у титана ниже примерно в три раза. Т.е. с прогревом штанги не уменьшают зазор, а скорее наоборот. Уменьшил тепловые зазоры до 0.2 мм, меньше боязно. Стук все равно достаточно громкий.

https://formula-iq.com valve index kit на купи. Ворота и борта для грузовиков