0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Что такое gdi двигатель на хендай авант

Как продлить ресурс двигателя G4NA 2.0 150/155 л.с (Киа Спортейдж/Хендай Туссан) и не нарваться на задиры?

Фактически серия NU, к которой относится двигатель G4NA производителя Hyundai, является модернизацией семейства Theta II. Конструкторы взяли за основу рядовой ДВС G4KD — не особо мощный и экономичный, но не имеющий от пользователей нареканий. Стандартными деталями конструкции G4NA стали:

  • блок цилиндров отлит из алюминиевого сплава;
  • привод ГРМ цепной малошумный;
  • имеются гидрокомпенсаторы.


ДВС G4NA

Дополнительно в двигателе использованы технические решения конструкторов Hyundai:

  • Dual CVVT – регулировка фаз и на впускном, и на выпускном распредвалу;
  • MPI – распределенный впрыск;
  • CVVL – регулировка высоты подъема клапанов;
  • GDI – непосредственный впрыск.


Система CVVT


Система MPI


Система CVVL


Система GDI

Причем для европейского рынка движки выпускают исполнения GDI + CVVL, а в Россию поставляют автомобили Kia и Hyundai с моторами исполнения MPI + Dual CVVT.

Технические характеристики G4NA 2 л/167 л. с.

При проектировании в G4NA заложена рядная схема двигателя атмосферного типа с 4 цилиндрами. При перескакивании звеньев или обрыве цепи мотор гнет клапана из-за соударения их штоков с поршнями. Цековки на торцах поршней проектировщиками не предусмотрены. Ресурс 200 000 км пробега и высокая надежность цепи считаются достаточными мерами для обеспечения безопасности штоков клапанов.

Оригинал G4KD, относящийся к серии Theta II, и с которого производилось копирование, имел «квадратную» конструкцию. То есть, соотношение хода поршня к диаметру цилиндра равнялось единице 86/86 мм = 1. Две муфты Dual CVVT здесь уже стояли, блок изготавливался из алюминия, но гидротолкателей не было. Разрабатывалась серия Theta II совместно с Mitsubishi.

Основной особенностью движка G4NA стала разработка силами концерна HKAG без посторонней помощи. Получился ДВС с длинным ходом, поскольку соотношение хода поршня к диаметру цилиндра 97/81 мм здесь больше единицы. Сохранилась схема ГРМ OHC 16V, система регулировки фаз CVVT на обоих распредвалах и цепной привод механизма газораспределения.


Схема работы гидрокомпенсаторов

Добавились гидрокомпенсаторы с рокерами, произведена частичная модернизация. Улучшено навесное оборудование и его компоновка на корпусе двигателя. Например, впускной коллектор стал пластиковым с изменяемой геометрией каналов.

Гильзы цилиндров внутри дюралевого блока как были, так и остались тонкостенными стальными с «мокрой» посадкой. Фактически увеличить мощность и произвести глобальное улучшение параметров разработчикам не удалось – крутящий момент и мощность, объемы цилиндров и камер сгорания остались на прежнем уровне.

С другой стороны, повысилась приемистость, снизился эксплуатационный бюджет – гидротолкатели автоматически регулируют тепловые зазоры клапанов, пользователю этим заниматься не нужно.

После доработок конструкции технические характеристики G4NA выглядят таким образом:

город – 9,8 л/100 км

болт сцепления – 19 – 30 Нм

крышка подшипника – 68 – 84 Нм (коренной) и 43 – 53 (шатунный)

головка цилиндров – три стадии 20 Нм, 69 – 85 Нм + 90° + 90°

В руководство по эксплуатации движка входит описание параметров, пошаговые инструкции для производства своими руками обслуживания. Содержит мануал иллюстрации и описание действий, позволяющих осуществить полный капремонт.

Достоинства, слабые места и проблемы G4NA


Задиры в цилиндрах G4NA
По мнению водителей ДВС G4NA имеет как положительные качества, так и недостатки. Среди достоинств Г4НА отмечено:

  • простота обслуживания;
  • не ломается по мелочам;
  • многие механики с ним знакомы, запчасти есть в наличии;
  • доступные расходники.

Основными проблемами стали:

  • задиры в цилиндрах;
  • посторонние звуки при работе;
  • динамичным мотор не назовешь.

Шумная работа гидрокомпенсаторов — минус, который можно уменьшит частой заменой масла.

Стук под капотом и возросший масленный аппетит — верные признаки задиров и скорого капитально ремонта.

Пробег перевалил за сотню, и мотор начал работать не стабильно или троить. Возможно растянулась цепь, или забился канал натяжителя.

Заявленный изготовителем ресурс ДВС G4NA составляет 180 000 км, но при трепетном отношении достигает порядка 200 000 км.


Особенности конструкции

Относящийся к особой, переходной серии Nu производителя Hyundai двигатель G4NA обладает особенностями конструкции:

  • и блок, и головка блока цилиндров выполнены из алюминиевого сплава;
  • гильзы цилиндров стальные, посадка их в блок не ремонтопригодная;
  • высокие требования по качеству масла обусловлены наличием гидрокомпенсаторов и механизмов регулировки фаз;
  • имеются механизмы CVVT или CVVL;
  • ГБЦ двухвальная, 16 клапанная по схеме DOHC 16V;
  • вращение на распредвалы передается от коленвала цепью;
  • навесное оборудование приводится в движение клиновыми ремнями;
  • форсировка очень сложная, используется владельцами редко.


Дюралевый блок цилиндров G4NA

Производитель считает, что капитальный ремонт в принципе неремонтопригодного блока невозможен. Однако в автосервисах РФ производят перегильзовку на имеющемся оборудовании.

Технические особенности


Фазорегулятор Dual CVVT
Следует отметить особенности ДВС Г4НА с алюминиевым блоком цилиндров двигателя . Он накрыт 16-клапанной головкой и двумя распределительными валами, оборудован гидрокомпенсаторами. В конструкции присутствует система D-CVVT, управляющая фазами распределения газа на впуске и выпуске. Для оптимального расхода смазочного материала и полного покрытия рабочих узлов производители масляные форсунки для охлаждения поршней стали устанавливать с 2017 года.

В цилиндровые чугунные гильзы изменения не были внесены, цепь ГРМ крепкая и 150 тыс. проходит.

Плюсы и минусы

Несмотря на достаточно высокие эксплуатационные характеристики двигателя, вариант исполнения G4NA имеет несколько серьезных недостатков:

  • задиры на стенках гильз цилиндров, начиная с пробега 20 тысяч км;
  • высокие требования к качеству масла;
  • считающийся неремонтопригодным алюминиевый блок;
  • повышенное давление масла под клапанной крышкой.


ГБЦ G4NA

С другой стороны, устройство ДВС включает в себя множество передовых технических решений. Это повышает приемистость и удобство использования, снижает бюджет эксплуатации.

Список моделей авто, в которых устанавливался

У производителя мотор G4NA считается послерестайлинговой версией для линейного ряда автомобилей Kia:

  • Cerato – Spectra в США, К3 в Южной Корее, хетчбэк и седан;
  • Sportage – кроссовер 2 поколения, передний и полный привод;
  • Soul – мини SUV, универсал, переднеприводный с огромным багажником;
  • Cerato Koup – купе с высоким клиренсом;
  • Magentis/Optima/Lotze – универсал и седан, 2 и 3 поколение.

А также моделей машин Hyundai:

  • Tucson/ix35 – корейский кроссовер с названием в честь американского города;
  • Sonata/i40 – универсал, седан, АКПП и МКПП;
  • Creta/ix25/Cantus – мини кроссовер, только с АКПП;
  • Elantra/i30 – 3 и 4 поколение, хетчбэк С-сегмента.


Kia Cerato Koup

Мотор G4NA является разработкой концерна Hyundai-Kia, поэтому в автомобилях сторонних производителей не используется.

Регламент обслуживания G4NA 2 л/167 л. с.

В мануале завода изготовителя двигатель G4NA рекомендуется обслуживать в указанные сроки:

  • ресурс топливного фильтра составляет в среднем 40000 пробега;
  • изготовителем рекомендована очистка через год вентиляции картера;
  • антифриз охлаждающей системы теряет эффективность после 40000 км;
  • цепь ГРМ привода нужно менять на рубеже 200000 км;
  • поликлиновые ремни навесного оборудования рекомендовано менять вдвое чаще, после 50000 пробега;
  • в системе зажигания DIS-4 ресурс свечей движков примерно равен 20000 пробега;
  • стенки выпускного коллектора начинают изнашиваться и прогорать после 70000 км;
  • по регламенту производителя воздушный фильтр меняют каждый год;
  • производитель рекомендует обновлять смазку и маслофильтр через 7500 км.


Обслуживание G4NA

Благодаря гидрокомпенсаторам, периодически регулировать тепловые зазоры клапанов не нужно.

Обслуживание ДВС Г4НА


Цепь ГРМ G4NA (ссылка на источник фото)
По регламенту ТО цепь ГРМ не обслуживается, но к 150 тысячам проверьте насколько выдвинулся натяжитель, моторное масло Г4НА 5W-20 должно иметь допуски для смазки мотора: по API SM, ILSAC GF-4 или выше /5W-20, ACEA A5 или выше/5W-30. Периодичность замены масла определена через каждые 15 тыс. км, необходимый объем составляет 4 литра. Но лучше этот интервал сократить.

Для защиты мотора от перегрева используется антифриз на основе этиленгликоля. Залитую на заводе ОЖ по утверждению производителя нужно поменять при 100 тыс, после замена нужна вдвое чаще.

Замена свечей зажигания производится не реже, чем после пробега в 30 000 км, принцип регулировки клапанов основан на гидравлических компенсаторах.

Мотор будет работать исправно только при условии переустановки воздушного фильтра через 30 000 км и топливного фильтра через 60 000 км, вспомогательного ремня через 90 000 км.

Обзор неисправностей и способы их ремонта

Как и в дорестайлинговой версии, мотор G4NA не имеет проточек в поршнях, гнет клапана из-за соударения этих двух деталей ШПГ при перескоке звеньев или обрыве цепи ГРМ. Основными неисправностями силового привода являются:

Дизельное цоканье на прогретом движке в районе 2,5 – 3 тысяч оборотовзадиры внутреннего зеркала гильз цилиндровзамена гильз цилиндров
Стук на холодном и прогретом моторепровернут шатунный вкладышзамена вкладыша
Вибрациисмещение оси помпызамена помпы
Перегрев, увеличение расхода смазки и стукюбка поршня бьется о стенки цилиндразамена шатуна с поршнем и перегильзовка одного цилиндра
Читать еще:  Чем заделать картер двигателя


Ремонт G4NA

При разрушении внутренностей каталитического нейтрализатора металлическая крошка попадает внутрь цилиндров. Чтобы избежать царапин и задиров, капремонта блока, следует внимательно отслеживать состояние катализатора.

Тюнинг двигателя G4NA

Чип-тюнинг

Ввиду того, что для российского рынка данные моторы задавлены до 150 л.с. (при 165 л.с. задуманных производителем), у вас открывается возможность вернуть свои 15 лошадей в стойло, что может оказаться неплохой прибавкой для атмосферника. Для реализации задуманного нужно найти тех, кто возьмется прошить блок управления и воплотить все это в жизнь, попутно заменив катализатор на пламегаситель. Это даст 160-170 л.с. Больше ничего с этим мотором сделать нельзя, во всяком случае за вменяемые деньги.

Разбираемся с моторами Элантра

Элантра знакома автолюбителям с 1990 года. За более 25-ти лет выпуска сменилось шесть поколений этого авто. Не многие производители могут похвастаться таким полюбившимся седаном C-класса. В этом, безусловно, заслуга инженеров и маркетологов Hyundai, которые смогли в течении всего периода производства идти в ногу со временем и создавать машины, оправдывающие ожидания людей в разных странах мира. В принципе, из всего модельного ряда Элантра ни один автомобиль нельзя назвать неудачным.

Двигатели Хендай Элантра всегда отличались передовыми характеристиками, надежностью, высокой энергоэффективностью, за что не раз удостаивались высоких оценок со стороны экспертов и авторитетных рейтингов. В 2006-2007 годах автомобиль был отмечен как самый экономичный среди седанов в своем классе. В 2009 году он был назван самым качественным среди авто компакт-класса.

Двигатель Хендай Элантра 2017 модельный год 1.6 DOHC 16V

Модификации и технические характеристики двигателей Хендай Элантра 1.6 Gamma и 2.0 Nu

На Элантра использовались двигатели объемом от 1.6 до 2-х литров. В начале выпуска в линейке также присутствовали дизельные агрегаты. В автомобиле второго поколения (Elantra J3) использовался дизель объемом 1,9 литра, в машинах третьего поколения (XD) — дизельный турбомотор объемом 2.0. К сожалению, об этих агрегатах известно очень мало так как они выпускались в ограниченном количестве и в Россию не поставлялись.

Линейка двигателей Хендай Элантра берет свое начало от моторов фирмы Mitsubishi, именно они ставились на первые Элантра, потом их заменили на силовые установки, собранные по лицензии Mitsubishi, а позже стали использовать моторы собственной разработки. Все агрегаты были четырехцилиндровыми атмосферными, на первых моделях с одним распредвалом, далее стала применяться система DOHC с двумя распредвалами. В России наибольшее распространение получили Элантра начиная с четвертого поколения (с 2006 года). Эти машины комплектовались двигателями рабочим объемом 1,6 и 2 литра. В пятом поколении вместо двухлитрового мотора использовался двигатель рабочим объемом 1,8 литра. В настоящее время линейка моторов Хендай Элантра состоит из двух силовых установок 1.6 Gamma и 2.0 Nu. Каждый из них может работать в паре с механической или автоматической коробкой передач.

Особенности двигателя Hyundai 1.6 Gamma:

  • система подачи топлива MPI
  • алюминиевый блок цилиндров
  • система изменения фаз газораспределения D-CVVT
  • цепной привод ГРМ
  • экологический класс пятый (5)

Мощность 1,6-литрового мотора Gamma — 128 л.с., крутящий момент — 154Нм при 4850 об/мин. Расход топлива машины с этим мотором — 6,6 л/100 км в смешанном цикле (с МКПП), 6,9 с АКПП. D-CVVT обозначает что изменение фаз происходит на обоих распределительных валах. Конструкция не предусматривает наличия гидрокомпенсаторов, по этому раз в 90000 км пробега на моторах серии Gamma нужно регулировать зазоры клапанов.

Двигатели Хендай Элантра 2.0 относятся к серии Nu. Эта серия моторов была разработана для того чтобы заполнить нишу между линейкой Gamma и старшей Theta, агрегатами которой комплектуются машины среднего класса и кроссоверы (Hyundai i40, Kia Optima и другие). Основные отличия от Gamma — увеличенный рабочий объем и наличие гидрокомпенсаторов зазоров клапанов. Заявленная мощность таких двигателей Элантра в России — 149.6 л.с. Крутящий момент — 192Нм при 4000 об/мин. Расход топлива Элантра с мотором серии Nu — 7.1 литра на сотню с механической коробкой передач и 7.2 с автоматом в смешанном цикле.

В обеих сериях Gamma и Nu есть модификации с прямым впрыском топлива в цилиндры GDI, но эти моторы не применяются на российских версиях Хендай Элантра.
С одной стороны это уменьшает их мощность и эффективность, с другой снижает стоимость, увеличивает надежность и позволяет использовать 92-й бензин.

Турбированный мотор Hyundai Elantra 1.6 T-GDI мощностью 204 л.с. до России, к сожалению, пока не добрался

Ресурс двигателей, основные неисправности и их устранение

По поводу ресурса двигателей Хендай Элантра часто возникают споры и немалые холивары. Кто-то утверждает что он составляет чуть ли не миллион километров пробега, другие, напротив, уверяют что моторы одноразовые, капремонту не подлежат, а значит, и ресурс у них всего пара сотен тысяч километров.

Чтобы разобраться лучше не гадать, а курить в сторону документации на моторы. Серия двигателей Gamma известна у нас уже достаточно давно, Солярисы с подобными моторами появились в России еще в 2010 году. Ресурс двигателей из этой линейки, а именно такой агрегат 1.6 устанавливается на Элантру, по данным завода составляет 180 000 км пробега. Мало? Вообще-то да. Старые «восьмерки» от Лады ходили иногда больше без капремонта, а с ним вообще были чуть ли не вечными. Но не спешите расстраиваться, на практике ресурс двигателей Gamma, при нормальном обслуживании и адекватной езде могут пройти значительно больше. Хотя автомобилей с этими двигателями, которые уже успели наездить пару сотен тысяч пробега пока мало, но среди них встречаются экземпляры, с цифрами под 250 000 на одометре и серьезных проблем не ощущается. Но это только при условии своевременного и качественного обслуживания и нормальной и не слишком спортивной езды. Что касается двигателя 2,0 серии Nu, то, как мы помним, он мало чем отличается от своего менее объемного собрата, и поэтому о его ресурсе можно сказать то же самое.

Из основных неисправностей моторов Элантра можно выделить:

  1. Появление стука на холодную и горячую после 100 000 км пробега, чаще всего это говорит о том что нужна регулировка клапанов
  2. троение, плавание оборотов двигателя, здесь обычно помогает замена свечей и топливного фильтра
  3. снижение мощности, провалы газа, особенно заметные при разгоне намекают на то что необходима чистка дроссельной заслонки
  4. подтекание масла из-под прокладки ГБЦ, лечится заменой прокладки, встречается на автомобилях с пробегом за сотню
  5. растягивание цепи ГРМ, опасная неисправность, встречается на Элантрах любителей динамичной езды, в случае обнаружения цепь нужно менять незамедлительно, при перескоке ее на пару зубцов может произойти ситуация подобная обрыву, которая ведет к загибу клапанов и необходимости капремонта
  6. повышенный расход масла — не частая проблема, встречается на машинах с большими пробегами, устраняется заменой маслосъемных колец

В принципе, вышеописанные неисправности не являются распространенными на только на моделях Хендай, многие из них проявляются в двигателях самых разных автопроизводителей. Сами же моторы Элантры достаточно надежны и, по современным меркам, долговечны, при нормальной эксплуатации и своевременной замене масла они способны доставлять владельцу только положительные эмоции в течении всего срока службы.

Двигатель GDI – особенности работы

Статья о двигателях GDI — принцип работы, особенности, отличия от других типов моторов. В конце статьи — интересное видео о силовых агрегатах с прямым впрыском топлива. Статья о двигателях GDI — принцип работы, особенности, отличия от других типов моторов. В конце статьи — интересное видео о силовых агрегатах с прямым впрыском топлива.

Gasoline Direct Injection (GDI) — система прямой подачи топливной смеси в ДВС. В GDI-моторах впрыск осуществляется не во впускной коллектор, как в обычных инжекторных двигателях, а непосредственно в цилиндр. По способу действия двигатели этого типа сочетают в себе принципы бензиновой и дизельной систем.

Общие сведения

Считается, что впервые эту разновидность двигателя использовала компания Mitsubishi, однако это не совсем верно. Первый двигатель такого типа был установлен на гоночный автомобиль Mercedes-Benz W196. Позже Mitsubishi использовали систему электронно-управляемого впрыска, что позволяло двигателю работать (при малых нагрузках) на топливовоздушной смеси с минимальным количеством горючего, то есть обедненной.

Что касается аббревиатуры GDI, то она относится к машинам марки Mitsubishi, хотя многие автоконцерны используют ту же систему, но под другим названием. У Toyota это D4, у Mercedes — CGI, у Renault — IDE и т.д.

Читать еще:  Чем запустить шаговый двигатель

Особенность двигателя в том, что при малых нагрузках (равномерная езда со скоростью до 120 км/ч) он работает на обедненной топливовоздушной смеси. При повышении нагрузки происходит автоматический переход на классическую систему впрыска. Это делает автомобиль экономичным (до 20% экономии) и экологичным.

Принцип действия

Общий принцип работы ДВС заключается в подаче и смешивании топлива с воздушной массой, так как без последней возгорание невозможно. В бензиновых двигателях для оптимальной работы требуется 14,7 г воздушной смеси на 1 г бензина. Если воздуха оказывается больше нормы, такая топливовоздушная смесь носит название обедненной (бедной), если меньше — богатой.

Обедненная воздушная смесь снижает расход топлива, однако с ее возгоранием часто возникают проблемы. Чрезмерно насыщенная бензином смесь возгорается легко, однако излишки топлива не сгорают и выводятся вместе с переработанными газами, что приводит к бесполезной растрате. Не говоря уже о том, что на свечах и клапанах интенсивно образуется слой нагара.

Система GDI отличается от обычной тем, что впрыск горючего производится не во впускной коллектор, а напрямую в камеру сгорания, как у моторов, работающих на дизтопливе.

Принцип действия двигателя GDI:

    Бензин подается в камеру сгорания под высоким давлением и потоком закрученной формы, благодаря специальному строению форсунок.

Поток на высокой скорости сталкивается с поршнем, после чего часть его как бы закрепляется на теле поршня, а другая часть продолжает движение, создавая трение и приобретая соответствующую форму.

После этого поток загибается и уходит от поршня, увеличивая скорость. Некоторые частицы движутся медленно и расходятся в разные стороны, создавая разделение потока.

В результате этого в камере сгорания образуется два участка с бензовоздушной смесью. В центре находится участок стехиометрической (обыкновенной) легковоспламеняемой топливной смеси. Вокруг него образовывается участок обедненной смеси.

  • После этого происходит воспламенение (с помощью искры свеч зажигания) участка с высоким содержанием бензина. Затем процесс горения перекидывается на обедненные участки.
  • Основные отличия GDI от обычной системы впрыска

      Впрыск производится под давлением от 50 атмосфер (в обычном инжекторном двигателе всего лишь 3 атм). Это дает возможность осуществить мелкодисперсное направленное распыление.

    Дроссельная заслонка расположена несколько дальше, чем у обычных моторов.

    Горючее подается напрямую в цилиндр и там происходит образование топливовоздушной смеси. В обычных двигателях горючее подается во впускной коллектор, там же смешивается с воздушной массой.

    На поршнях имеется сферическое углубление. При помощи этого углубления осуществляется управление образованием вихря и возникшим пламенем. Также выемка дает возможность управлять образованием горючей смеси, регулируя количество воздушной массы и бензина в процессе соединения.

    Существует возможность образования максимально обедненной горючей смеси в цилиндрах. Оптимальное соотношение воздуха и бензина — 40:1 (в отличие от обычного впрыска с соотношением 14,7:1), однако количество воздуха может колебаться от 37 до 43 к 1.

    Форсунки, расположенные в ГБЦ, имеют конфигурацию, которая позволяет придать топливному потоку нужную, как бы закрученную, форму. Благодаря этому поток движется по четко заданной траектории.

    GDI-моторы работают в двух режимах: STICH (обыкновенный, как у других инжекторных системах) и Compression on Lean (работа на максимально обедненной смеси). Переключение между режимами происходит автоматически; при повышении нагрузки автомобиль переходит на работу при обогащенной топливной смеси. При снижении нагрузки переходит обратно в обедненный.

  • Конструкция оснащена насосом высокого давления.
  • Особенности ТНВД

    Топливный насос высокого давления (ТНВД) является ключевым элементом системы непосредственного впрыска. Именно от него зависит качество и работоспособность мотора в целом.

    Существует четыре типа ТНВД:

    1 поколение. Семиплунжерные топливные насосы

    Первые и самые недолговечные. Устанавливались в автомобили марки Mitsubishi с 1996 до 1998 года. Не имеют системы отслеживания давления и чрезвычайно чувствительны к качеству бензина. Ремонту не подлежат и при износе (а это происходит очень быстро) необходима полная замена.

    2 поколение. Трехсекционные топливные насосы

    Являются модификацией семиплунжерных. Устанавливались с 1998 по 2000 год. Здесь производитель учел прошлые недоработки и уделил внимание их устранению. Имеют регулятор и датчик давления, в случае его резкого падения переводят работу автомобиля в аварийный режим. Это позволяет автомобилю продолжать движение достаточно времени, чтобы добраться до СТО.

    Модель стала несколько «лояльнее» к качеству бензина и более долговечной.

    3 поколение. Двухсекционный ТНВД

    Имеется датчик давления, а регулятор не встроен в систему. Привод работает от распределительного вала.

    4 поколение. «Таблетка»

    Последняя и самая совершенная модель. Относительно долговечна, менее чувствительна к качеству топлива, отличается компактностью и надежностью. Основной недостаток — самооткручивающиеся крепежные гайки. Их состояние необходимо регулярно проверять, так как их ослабление приводит к нарушению работы системы и деформации пластин, выровнять которые довольно сложно.

    Конструкция топливных насосов высокого давления зависит от конкретной модели.

    Насколько важно качество топлива

    Основная проблема двигателей GDI — чувствительность к малейшим отклонениям в качестве горючего. Первые ТНВД страдали этим недугом особо остро, что приводило к очень быстрому износу и необходимости производить замену. Последующие усовершенствования частично или полностью решили эту проблему и модели 2-4 поколения стали более надежными.

    Кроме особенностей самой впрысковой системы, на долговечность двигателя влияет и тщательная система фильтрации. Она имеет 4 стадии:

      Очистка происходит с помощью фильтра-сеточки в насосе бензобака.

    Производится очистка обыкновенным фильтром. В зависимости от марки автомобиля, его месторасположения может меняться. Фильтр может устанавливаться в баке либо под днищем.

    Фильтрация происходит с помощью фильтра-стакана, расположенного в топливопроводе ТНВД.

  • Последний этап очистки происходит в тот момент, когда горючее подается из «топливной рейки» в бак.
  • Такой основательный процесс фильтрации способен привести в порядок даже не слишком чистый бензин. Но одно дело — некачественное топливо по японским или европейским меркам, и совсем другое — для отечественного бензина. Даже четыре этапа очистки не смогут справиться с присадками и прочими атрибутами кустарного производства от которого так и не удалось избавиться полностью. Некоторый процент от общего количества топлива на территории России непригоден к использованию и по сей день. Проверки заправочных станций регулярно выявляют грубые нарушения. А для GDI это почти наверняка смерть.

    Например, мембранный клапан и плунжеры изготовлены с высокой степенью точности, за счет чего и происходит нагнетание топливной смеси под требуемым давлением. Если же бензин окажется с частицами песка или другими примесями, особенно обладающими абразивными свойствами, система подачи подвергнется их воздействию и ее работа утратит точность. Что и приведет сначала к снижению эффективности работы двигателя, а затем и к поломке ТНВД.

    В первую очередь, при возникновении проблемы снижается мощность двигателя. Через некоторое время он начинает и вовсе отказывать. Если обратиться в ремонтную мастерскую при первых признаках неисправности, топливный насос еще можно будет спасти. В противном случае его придется полностью заменить, так как сильно поврежденные детали восстанавливать бессмысленно.

    При падении давления система автоматически переводит работу в «классический» режим. После этого давление выравнивается и двигатель обратно переводится в режим работы на обедненной смеси, после чего давление снова падает, система опять переводит работу в «классический». И так до бесконечности.

    В процессе этих переходов машина и начинает «плавать». При обнаружении подобного отклонения автомобиль следует отправить на диагностику, чтобы найти точную причину неполадки.

    Заключение

    Двигатели GDI отличаются мощностью и экономичностью, но достоинства почти всегда являются и причиной недостатков. В данном случае это чрезмерная чувствительность к малейшим отклонениям в системе впрыска и качеству топлива. Чтобы продлить срок службы автомобиля, следует регулярно производить замену свечей зажигания (на них быстро образуется нагар), чистить впускной коллектор и форсунки.

    Не лишним будет регулярно осматривать инжектор и проверять качество распыления, устраняя малейшие неполадки на стадии их возникновения. И, конечно же, необходимо постоянно контролировать состояние фильтров и менять по мере необходимости.

    Видео о современных двигателях с впрыском:

    GDI двигатель — технология будущего?

    Двигатель GDI — пожалуй, одна из наиболее обсуждаемых тем на автомобильных форумах. Пик дискуссий совпал с началом 2000-х, когда на российском вторичном рынке появились японские авто с незнакомым индексом в наименовании модели. Счастливые покупатели столкнулись с неизвестными до этого проблемами системы питания.

    Положение осложнялось тем, что работники сервиса оказались не готовы, не то чтобы сделать ремонт такого двигателя, но даже найти причину неисправности. Справедливости ради следует заметить, что в последние годы ситуация несколько улучшилась.

    Почти дизель

    Что означает аббревиатура GDI, которую можно увидеть на моторе и кузове автомобиля японского производства? Расшифровывается это как: Gasoline Direct Injection, в переводе — бензиновый прямой впрыск. Англоязычная фонетика этого сокращения — ДжиДиАй, в России произносят как ГДИ, иногда ЖДИ.

    Читать еще:  Volkswagen tiguan какой двигатель лучше

    Автомобилисты прозвали эти движки «джедаями». Впервые буквы GDI появились на автомобилях Mitsubishi Galant/Legnum в 1996 году. У других японских автопроизводителей свои обозначения прямого впрыска: у Toyota — D4, у Nissan — DI и Neo DI. Такая же картина и в Европе:

    • группа Volkswagen обозначает такие двигатели — FSI;
    • Daimler Chrysler — CGI;
    • Renault — IDE;
    • Ford — SCi.

    Итак, GDI — это новый тип бензинового инжекторного двигателя с прямым или непосредственным впрыском (НВ), что одно и то же. Форсунки у них выходят непосредственно в камеру сгорания, а не во впускной коллектор, как при распределенном впрыске. Этим бензиновый агрегат напоминает дизель.

    Основная идея заключается в том, чтобы заставить двигатель хотя бы часть времени работать на сверхобедненной топливовоздушной смеси с целью экономии топлива и сокращения количества вредных выбросов.

    Отличия в конструкции

    Для того чтобы создать условия для подобного протекания рабочего процесса, бензин необходимо подавать внутрь цилиндра, находящегося под давлением такта сжатия. Поскольку традиционный насос, находящийся в бензобаке, неспособен преодолеть такое сопротивление, требуется применять дополнительный аппарат — топливный насос высокого давления (ТНВД).

    Моторы с НВ имеют необычную форму головки поршня, обусловленную необходимостью придать подаваемой порции горючего строго рассчитанное вихреобразное движение.

    В связи с тем, что двигатель с НВ, так же как и любой другой ДВС, не может постоянно работать при недостаточной концентрации смеси, эти моторы отличаются более сложной программой работы, обеспечивающей сочетание экономных и мощностных режимов смесеобразования. Наконец, двигатели GDI имеют 2 катализатора — иридиевый и платиновый.

    Первый предназначен для накопления и выжигания окислов азота, образующихся при работе на супербедной топливовоздушной смеси, второй — для обычного смесеобразования.

    Благодаря увеличению степени сжатия до 12 — 13 увеличилась литровая мощность силового агрегата при одновременном сокращении расхода топлива и снижении токсичности выхлопа.

    На скудном пайке

    Прежде чем рассматривать режимы работы двигателя GDI, нужно немного вспомнить теорию. Смесь бензина с воздухом в цилиндре может воспламениться, только в том случае, когда имеет определенную концентрацию. Оптимальной величиной является 1 часть горючего на 14,7 частей воздуха (стехиометрический состав).

    Максимальное количество воздуха на 1 объемную часть бензина в инжекторном двигателе не должно превышать 20 — 24 частей. Описываемые двигатели могут работать на сверхобедненной смеси (до 1:40). Как это можно объяснить?

    Топливо в цилиндре после впрыска распределяется по объему неравномерно за счет отражения его от выемки в днище поршня, который в момент впрыска находится в крайнем верхнем положении (конец такта сжатия). Топливный факел имеет компактную форму и, отражаясь, образует обратный вихрь. При общей бедной смеси, в районе свечи зажигания она близка к стехиометрическому составу и успешно воспламеняется.

    Затем пламя поджигает прилегающий слой, интенсивность горения увеличивается, и процесс охватывает весь объем цилиндра. Описанный режим — ULTPA LEAN COMBUSTION MODE называется еще послойным смесеобразованием или сгоранием и поддерживается программой ЭБУ при спокойном характере движения со скоростью до 100 — 120 км/час.

    Двухразовое питание

    К сожалению, для дальнейшего ускорения мощности оказывается недостаточно, и приходится обогащать смесь до обычного уровня (1:12 — 1:15). Смесь при этом является однородной (гомогенной) и образуется в результате впрыска топлива на такте впуска, когда поршень идет вниз, и топливный факел в форме широкого конуса заполняет весь раскрывающийся объем.

    Отражения факела от поршня не происходит, и после обратного хода сжатия смесь поджигается. Этот режим — SUPERIOR OUTPUT MODE — активируется также при движении под нагрузкой, то есть, в тех случаях, когда требуется увеличение выдаваемой мощности.

    В двигателях для европейского рынка присутствует и третий режим — TWO-STAGE MIXING (двухэтапное смесеобразование). Впрыск при этом производится дважды: на такте впуска и в конце хода сжатия.

    Смысл заключается в том, что небольшая порция бензина, впрыснутая не первом этапе, охлаждает стенки цилиндра и способствует увеличению массового количества всасываемого воздуха, что позволяет пропорционально увеличить и подачу топлива на второй стадии впрыска (в конце такта сжатия).

    Совет: учитывая привередливость системы к качеству воздуха, следует уделять особое внимание профилактике воздушного фильтра, а впускной коллектор рекомендуется очищать каждые 25 — 30 тысяч км.

    Кто портит воздух?

    На холостом ходу (ХХ) мотор GDI работает также на двух режимах. Основным является Compression on Lean (обедненная смесь) — 625 — 650 об/мин. Однако постоянная работа на нем приводит к накапливанию в катализаторе высокотоксичного оксида азота (NO), что заметно по неприятному запаху из выхлопной трубы.

    Чтобы выжечь это соединение, периодически включается режим STICH F/B (продувка). Обороты возрастают примерно до 750, на некоторых моделях — до 900.

    По такому поведению мотора, работающего на ХХ, и можно распознать двигатель GDI. На исправном двигателе продувка кратковременно включается примерно через 4 минуты. Режим STICH F/B функционирует в свою очередь по двум вариантам: регулирование смесеобразования с учетом коррекции датчика кислорода (CLOSED LOOP) и нерегулируемый процесс (OPEN LOOP).

    Стоит ли овчинка выделки?

    Какие выгоды сулит новый двигатель с НВ, в том числе и системы GDI:

    • Ежедневная эксплуатация автомобиля в городских условиях, когда силовой агрегат постоянно работает на стабильных оборотах ХХ, сопровождается заметной экономией топлива — примерно на 20 — 25%. За городом расход горючего остается таким же, как и у агрегата с распределенным впрыском.
    • Особенности принципа смесеобразования обеспечивают «джедаю» взрывной характер, тяга и мощность агрегата превосходят аналогичные показатели обычного (распределенного) инжектора.
    • Он более чист с экологической точки зрения, правда, российский владелец от этого ничего не имеет, в отличие от японца. Ведь островные жители приобретают тот же Mitsubishi с двигателем GDI в основном для получения льготной скидки по транспортному налогу, а ремонт силового агрегата они перекладывают на будущего покупателя, как правило, зарубежного.
    • Некоторые утверждают, что GDI двигатель лучше запускается в зимнее время.

    Следует заметить, что из двигателей прямого впрыска японского и корейского производства самые надежные и доработанные моторы стоят на автомобилях Мицубиси (Митсубиси).

    Приключения японцев в России

    И все-таки, перефразируя известную пословицу: что японцу хорошо, то русскому — смерть. В России все преимущества НВ перечеркиваются низким качеством отечественного бензина. В чем это выражается?

    Недостаточно чистое топливо, да и просто высокий процент содержания серы в бензине приводит к ускоренному износу ТНВД и засорению форсунок. Ремонт последних, кстати, невозможен. Если промывка не получается, приходится заменять их новыми, что довольно накладно. Наиболее часто на форумах жалуются на «плавающие» обороты ХХ.

    Одной из причин, если не главной, такого явления является вышеупомянутый насос. Как было сказано выше, холостые обороты изменяются регламентировано, в соответствии с прошивкой ЭБУ.

    Когда износ качающего плунжера (плунжеров) достигает определенной величины, после перехода на режим Compression on Lean давление впрыска падает ниже допустимого, и компьютер возвращает систему в режим обогащения. После нормализации давления процессор снова пытается переключить работу впрыска на «обедненный» режим.

    То есть, частота переключений увеличивается, а если на процесс накладываются и другие факторы, то периодичность становится хаотичной, что и приводит к неприятным дерганиям на ХХ. Скорее всего, потребуется диагностика и ремонт ТНВД, чистка форсунок, а также удаление сажи из впускной системы.

    То, что часть отработанных газов из экологических соображений направляется во впускной коллектор, приводит к засаживанию каналов, регулирующих заслонок, клапанов. В системах распределенного впрыска впускные клапаны омываются топливом, которое подается форсунками в коллектор, и проблема отложения сажи не стоит так остро.

    Еще одна проблема заключается в отсутствии достаточного количества квалифицированного персонала по обслуживанию подобных систем. Определить причину неисправности и сделать необходимый ремонт проблематично даже в крупных городах, а что уж говорить о российской глубинке.

    Наибольшая опасность для двигателя с прямым впрыском исходит от бензина. Горючим следует заправляться на проверенных АЗС. Категорически нельзя использовать различные присадки, октаноповышающие добавки — это прямой путь убить топливный насос.

    Несмотря на серьезные недостатки, система прямого впрыска пока еще не похоронена. Многие владельцы японских авто утверждают, что довольны этим движком. Да и круг автопроизводителей расширяется. К примеру, GDI-моторами комплектуются корейские Hyundai Avante и Hyundai Gamma. Возможно, в ближайшем будущем новые двигатели избавятся от своих болезней, и гадкий утенок превратится, наконец, в красивого лебедя.

    голоса
    Рейтинг статьи
    Ссылка на основную публикацию
    ВсеИнструменты
    Adblock
    detector