В чем проблемы двигателей gdi от киа



KIA/HYUNDAI 2.4 GDI G4KJ THETA (Kia Sorento/Hyundai Santa Fe): ЧЕСТНЫЙ ОБЗОР ДВИГАТЕЛЯ

Добрый день, сегодня мы рассмотрим характеристики, экономичность, надежность, практичность, распространенные поломки (неисправности) и долговечность «проворотистого» корейского бензинового двигателя Kia/Hyundai, оснащенного системой GDI моторной линейки «Theta» серии G4KJ объемом 2.4 литра, который устанавливается на популярные автомобили Hyundai Sonata/Santa Fe/Grandeur, а также Kia Optima/Sorento/Cadenza.

Бензиновый силовой агрегат общим объемом цилиндров в 2.4 литра серии G4KJ относится именно тем мотором, которые создавались корейцами, что ни есть с нуля. Однако, по мнению специалистов, назвать данный двигатель удачным достаточно сложно, так как силовая установка в плане надежности является неоднозначной. Итак, двигатель серии G4KJ относится к моторному семейству «Theta», который можно встретить под капотом многих крупных седанов и кроссоверов автоконцерна Киа/Хендай. Впервые в мире мотор 2.4 G4KJ GDI 16v был показан публике в середине 2009 года на автошоу в Южной Кореи. Массовое производство моторов было запущено в Кореи с конца 2009 года. Кстати эти силовые агрегаты выпускаются там до сих пор. Двигатели 2.4 G4KJ относятся к высокотехнологичным двс, которые прежде всего устанавливаются на титульные седаны автоконцерна — Киа Оптима и Хендай Соната. В линейку двигателей семейства «Theta» также входят такие популярные серии моторов, как: G4KF, G4KG, G4KA, G4KC, G4KD, G4KH, G4KE и G4KK.

После того, как мы ознакомились с общими сведениями мотора, давайте ознакомимся с основными техническими характеристиками и отличительные особенности бензинового корейского мотора с объемом 2.4 литра серии G4KJ. Стоит сказать, что от своих собратьев по линейке рассматриваемый силовой агрегат отличается наличием у него фирменной системы непосредственного впрыска топлива — GDI. Мотор оснащается цепным приводом ГРМ, фазорегулятором Dual CVVT, без турбонаддува, система питания — инжекторного типа с прямым впрыском, крутящий момент, в зависимости от версии двс составляет от 230 до 250 Ньютон на метр, а мощность двигателя от 180 до 200 лошадиных сил.

Силовая установка 2.4 G4KJ обладает алюминиевой головкой блока цилиндров и системой DOHC (Double OverHead Camshaft) с двумя распределительными валами, оснащаемая 16-ю клапанами (по 4 клапана на цилиндр, которые расположены рядно). В таблице ниже можно более подробно ознакомиться с основными техническими параметрами мотора 2.4 G4KJ (НАЖМИТЕ НА ТАБЛИЦУ ДЛЯ УВЕЛИЧЕНИЯ).

Какой расход топлива у двигателя 2.4 G4KJ? Расход топлива двигателем, на примере, Kia Optima 2.4 литра 2018 года выпуска с автоматической коробкой передач, в среднем составляет: в городском режиме — 12,0 литров на 100 километров пробега; в загородном режиме — 6,2 литра на 100 километров пробега и в комбинированном режиме — 8,3 литра на 100 километров пробега. В сравнении с мотором G4KE, который также входит в семейство «Theta», рассматриваемый двс G4KJ, можно по праву назвать более экономичным, а также динамичным, причем это касается, как разгонных показателей, так и скорости движения в целом.

Как устроен мотор 2.4 G4KJ? Корейский силовой агрегат с 2.4 литрами по умолчанию компонуется прямой системой впрыска топлива GDI (справочно: бензин направляется непосредственно в камеры сгорания цилиндров). Как мы отмечали ранее, голова с блоком цилиндров отливаются из алюминия, выдерживающего высокие рабочие перегрузки и температуры. Такой материал, как алюминий автопроизводителем используется специально для уменьшения общей массы силовой установки, чтобы сократить расход топлива мотором. Впускная система производится из высокопрочной пластмассы, которая получила изменяемую геометриею корпуса. Двигатель, как и все семейство «Theta» имеет 2 независимых распредвала с рокерами на 16 клапанов. Важным узлом высокотехнологичного двигателя G4KJ по сравнению с собратом G4KE стал инновационный фазорегулятор Dual CVVT.

Газораспределительный механизм двигателя оснащается двумя усиленными цепями ГРМ с гидронатяжителями и планками виброгашения. Силовой агрегат имеет экологические классы выбросов углекислого газа Euro-5/Euro-6. Справочно заметим, что в двигатель серии G4KJ не устанавливаются охлаждающие масляные форсунки и гидрокомпенсаторы, которыми штатно стало компоноваться более современное поколение моторов семейства «NU».

На какие модели автомобилей устанавливаются моторы 2.4 GDI G4KJ? На сегодняшний день двигатель G4KJ можно по праву отнести к одним из самых популярных в линейке «Theta». Силовой установкой 2.4 G4KJ оснащается большое количество довольно востребованных на рынке моделей автоконцерна Киа/Хендай. Ниже в таблице показан весь список моделей, которые компонуются мотором 2.4 G4KJ (НАЖМИТЕ НА ТАБЛИЦУ ДЛЯ УВЕЛИЧЕНИЯ).

Какие плюсы и минусы имеют двигатели серии G4KJ? Сильной стороной корейского силового агрегата является тот факт, что рассматриваемый мотор очень редко способен беспокоить своего владельца мелкими болячками. К преимуществам двигателя G4KJ также относится простота в ремонте и обслуживании. Доступность по цене и широкий выбор деталей на рынке, как новых, так и поддержанных запасных частей, не должны вызвать проблем в поисках у автовладельца при возникновении тех или иных поломок узлов в двс.

Читайте также:  Троит двигатель из за гидриков

К плюсам можно еще отнести высокую выносливость мотора, который без особых проблем способен переносить суровые климатические условия и тяжелые режимы эксплуатации. Силовой агрегат 2.4 G4KJ не требует к себе особого внимания и сверх дорогих расходных деталей. Если не обращать внимание на некоторые проблемы, связанные с проворотами вкладыша, в целом рассматриваемый двигатель, как по надежности, практичности, так и по ремонтопригодности можно смело отнести к крепкому середнячку среди аналогичных силовых установок, реализуемых на рынке.

К минусам мотора 2.4 GDI G4KJ непосредственно можно отнести ранее описываемую историю, связанную с проворотами шатунного вкладыша (по международной статистике, провороты вкладыша возникают у 8-9% двс серии G4KJ на 1000 экземпляров) в процессе использования транспортного средства. Кроме того, стоит сказать, что провороты вкладыша, как правило, возникают даже на малых пробегах (могут появиться на 60-70 тысячах километров). Зато проблема с появлением задиров в цилиндрах, эти моторы обошла стороной.

Стоит также заметить, что автовладельцам машин с двигателями 2.4 G4KJ не нужно забывать о необходимости каждые 100 тысяч километров регулировать клапана. Кроме того, данные моторы страдают от плавающих оборотов на холостых, причем зачастую это связано с загрязнением блока дроссельной заслонки. На этом минусы мотора еще не заканчиваются. Недолговечными считаются инновационные электро-фазорегуляторы, расположенные на впуске (в среднем ресурс составляет около 75-85 тысяч километров пробега). У большинства автовладельцев могут встречаться проблемы, связанные с быстрым образованием нагара в двс. Добавим еще и о том, что двигатель G4KJ, оснащенный GDI является большой привередой к качеству смазки (если заливать непонятного качества технические жидкости, то провороты шатунного вкладыша не заставят себя долго ждать).

Мотор из Южной Кореи серии G4KJ, как и любой современный бензиновый двигатель линейки «Theta» должен обслуживаться в соответствии с заводским регламентом. Напомним, что от грамотного и своевременного соблюдения интервалов обслуживания силового агрегата G4KJ напрямую зависит его срок службы. В таблице ниже, мы продемонстрировали весь список регламентных сервисных работ, которые обязательны к исполнению автовладельцем. В сводную сервисную таблицу входят периодичный маслосервис и интервальное обслуживание газораспределительного механизма с заменой всех основных расходных компонентов двс (НАЖМИТЕ НА ТАБЛИЦУ ДЛЯ УВЕЛИЧЕНИЯ).

При достижении корейским бензиновым двигателем максимального износа и его прямым выходом на капитальный ремонт (замену), автовладельцам Kia/Hyundai нужно помнить, что приобретение нового или бэушного мотора серии G4KJ может стать серьезным финансовым потрясением. Так, например, на сегодня минимальная цена поддержанного мотора с гуманным пробегом (70-80 тысяч километров) составит не менее 150 тысяч российских рублей (2000$ в эквиваленте), а стоимость нового силового агрегата без пробега будет стоит около 450 тысяч российских рублей (6000$ в эквиваленте).

Таким образом по мнению автоспециалистов, в том случае, если автовладелец машины с двигателем G4KJ своевременно и в соответствии со всеми регламентами завода-изготовителя обслуживает силовой агрегат: замена моторного масла с фильтрами каждые 8-9 тысяч километров пробега, то мотор без проблем отработает до капиталки или замены не менее 200-210 тысяч километров без проворотов шатунного вкладыша и прочих неприятных проблем. Зачастую на практике, ресурс 2.4 G4KJ способен доходит до 450 тысяч километров пробега, а то и более. Все дело в том, что долговечность почти любого современного двс, напрямую зависит от действий хозяина, то есть, от его грамотного и своевременного ухода за ключевым узлом своей машины.

Источник

ДВИГАТЕЛЬ GDI: ПРИНЦИП ДЕЙСТВИЯ, НАДЕЖНОСТЬ, РЕСУРС, ПЛЮСЫ И МИНУСЫ

Добрый день, сегодня мы узнаем, что называется автомобильной системой впрыска топлива с технологией GDI (непосредственный впрыск топлива), для чего она нужна и как осуществляется ее функционирование. Кроме того, расскажем про основные особенности технологии, каким образом работает топливный насос в системе, чем впрыск топлива такого типа отличается от других и какая польза или вред автомобильному двигателю от GDI. В заключении мы поговорим, о том какие задачи выполняет система впрыска GDI в силовой установке транспортного средства, из каких узлов она состоит и каковы ее конструкторские особенности.

Для того, чтобы понять, как функционирует автомобильная система с технологией непосредственного впрыска топлива (GDI), необходимо знать ее конструкторские особенности, из каких элементов она состоит, а также какие функции и задачи выполняет в силовой установке транспортного средства. Данные вопросы мы и обсудим в нашем рассказе, чтобы получить исчерпывающее представление о принципе работы автомобильной топливной системы с непосредственным впрыском. Кроме того, рассмотрим часто задаваемый вопрос многими автовладельцами: “Чем отличается система с непосредственным впрыском топлива GDI от классических топливных технологий?”.

Читайте также:  Причины вибрации двигателя автомобиля возникающие на определенных скоростях

1. Особенности и принцип работы системы впрыска топлива GDI

Двигатель оснащенный топливной системой с технологией впрыска GDI (Gasoline Direct Injection) – это бензиновая силовая установка с прямым или непосредственным впрыском топлива. Силовые установки с аббревиатурой GDI производятся, как правило, только японскими и корейскими автопроизводителями, такими как Mitsubishi, Toyota, Nissan, Kia и Huyndai, а также компанией Bosch (только топливные узлы). Примером современного двигателя с технологией прямого впрыска топлива может служить мотор с маркировкой T-GDI от компании Киа, который устанавливается на Киа Спортейдж 4-го поколения с объемом двигателя 1.6 литра с турбонагнетателем.

Если погрузится в история двигателестроения, то идея постройки силовой установки с прямым впрыском топлива в рабочую область цилиндров появилась еще в конце 80-х годов 20 века, однако массовый вариант GDI впервые был представлен публике только в середине 90-х годов, все того же века. Двигатели с технологией прямого впрыска, как правило, чаще всего встречаются на автомобилях марки Митсубиши, которая в какой то степени стала первопроходцем в этом направлении. Самой первой моделью на планете с таким мотором стала модель Митсубиши Галант 1996 модельного года, которая получила на то время атмосферную бензиновую силовую установку с объемом в 1.8 литра.

Система прямого впрыска топлива или GDI применяется в основном только на бензиновых силовых установках, причем последних поколений с целью повышения их экономичности, а также увеличения мощности. Такая система, как мы отметили ранее предполагает непосредственный впрыск бензина напрямую в камеры сгорания цилиндров двигателя. В дальнейшем в камерах сгорания происходит смешение топлива с воздухом и образование топливно-воздушной смеси.

Отличительной особенностью силовых установок с технологией прямого впрыска топлива GDI является наличие 2-ух насосов в топливной системы:

– стандартный электрический бензонасос, который располагается в топливном баке автомобиля;

– топливный насос высокого давления или ТНВД с механическим приводом от двигателя.

Решение производителя применить в системе два бензонасоса является аналогом принципа подачи топлива в двигателе с дизельным типом действия. В силовых установках с прямым впрыском GDI, давление подачи топлива составляет в диапазоне от 45 до 50 бар, в то время, как в классических бензиновых моторах оно составляет в районе 3-5 бар.

Двигатели с прямым впрыском имеют множество конструкторских различий, благодаря чему они делятся на 2 основных направления :

– силовые установки для потребления на внутреннем рынке;

– силовые установки для экспорта в зарубежные страны.

Главными отличиями в конструкции таких моторов являются особенности исполнения топливного насоса высокого давления и устройство системы бензинового впрыска в камеры сгорания цилиндров. Например версии двигателей для Японии или Кореи имеют следующие 2 основных режима впрыска топлива прямого действия :

Режим сверх бедной топливно-воздушной смеси : предполагает функционирование двигателя на смеси, которая имеет соотношение в диапазоне от 37 к 1 до 43 к 1, следовательно показатели означают количество воздуха к объему топлива. Такой режим работы поддерживается электронным блоком управления двигателем на умеренных скоростях до 125 километров в час, с учетом плавного разгона силовой установки, то есть без резких нажатий на педаль газа водителем. В этом режиме, система прямого впрыска топлива обеспечивает максимальный крутящий момент мотора. В процессе работы форсунки впрыскивают топливо в тот момент, когда поршень находится на такте сжатия и при этом еще не дошел до верхней мертвой точки двигателя. Подача горючего инжектором в данном случае осуществляется, как однородная струя и после которой образуется завихрение потока по часовой стрелке для оптимального смешивания с воздухом в камере цилиндра.

Режим стехиометрической топливно-воздушной смеси : предполагает стехиометрический состав смеси топлива, а также воздуха, который поступает в камеры цилиндра. Данный режим работы активизируется тогда, когда силовая установка находится под нагрузкой, например при движении на высокой скорости или буксирование прицепа, а также при езде в гору.

Кроме вышеописанных нюансов двигателей с системой впрыска GDI, их отличительной чертой еще является иная работа во время холостого хода и прогревания автомобиля. Электронный блок управления двигателем динамично производит изменение режимов сверх бедной топливно-воздушной смеси и стехиометрического режима во время работы силовой установки на холостых оборотах, при этом условно продувая цилиндры.

Особенностью повышения холостых оборотов мотора в момент до 900-1000 оборотов в минуту является плавный переход между вышеописанными режимами. Такая смена режимов функционирования системы впрыска GDI в оптимальном варианте должна происходить в среднем 1 раз в 4 минуты. Справочно заметим, что все режимы переключаются под управлением электронного блока. Что касается комфорта водителя при смене режимов и изменений в работе силовой установки, то они почти не ощущаются.

Читайте также:  Как проверить уровень масла в двигателе хендай солярис

Относительно токсичности и выхлопов отработанных газов, двигатели с системой впрыска с технологий GDI оснащены специально разработанными катализаторами, которые функционируют на сильно обедненной топливно-воздушной смеси. В итоге уровень окислов азота в отработанных газах такой силовой установки укладывается в рамки экологических норм Евро-3. Отметим, что высокое содержание серы, которое часто содержится в бензине, довольно быстро выводит из строя и приводит к поломкам каталитический нейтрализатор.

2. Режимы функционирования двигателя с системой впрыска GDI

По своей конструкции двигатель с системой впрыска GDI почти ничем не отличается от бензинового и дизельного мотора. Справочно отметим, что в такой силовой установке, в каждом цилиндре имеется свеча зажигания и форсунка, а топливо направляется в камеры сгорания цилиндров насосом высокого давления (ТНВД) под давлением в 5 МегаПаскаль. Форсунки при этом обеспечивают 2 разных режима впрыскивания топлива.

Система прямого или непосредственного впрыска GDI, как мы описывали ранее функционирует в 2-ух основных режимах, в зависимости от динамики движения транспортного средства. Во-первых , функционирование на сверх бедных смесях, этот режим используется при небольших нагрузках и спокойной городской или загородной езде на скоростях до 120 километров в час. Топливо подается в камеры цилиндра примерно таким же образом, как в дизельных двигателях, в конце такта сжатия смеси. Однако система впрыска GDI в таком режиме разительно отличается от послойной системы FSI.

При первом режиме работы наиболее обогащенное топливом облако оказывается в области свечи зажигания и довольно быстро воспламеняется, поджигая при этом бедную или слабо обогащенную топливно-воздушную смесь, которая находится в камере сгорания цилиндра. В результате чего силовая установка оптимально функционирует даже при общем содержании топлива к воздуху в цилиндре в соотношении 1 к 40 соответственно.

Во-вторых , работа силовой установки на 2-ом режиме, под названием стехиометрическая смесь осуществляется при интенсивной езде и высокоскоростном загородном движении. При стехиометрический составе топливно-воздушной смеси воспламенение происходит без задержек и проблем. Впрыск в таком режиме происходит в процессе такта впуска. Топливо направляется в камеры цилиндров коническим факелом и далее просто распыляется, а затем испаряется, при этом охлаждает воздух в рабочей области узла двигателя. Благодаря охлаждению происходит уменьшение вероятности детонации и калильного зажигания.

В-третьих , у системы прямого впрыска GDI имеется еще один, 3-ий режим функционирования, который реализует непосредственно сама система управления. Этот режим позволяет повышать момент силовой установки в то случае, если мы двигаемся на небольших оборотах, при этом резко нажимая на педаль акселератора. Если мотор работает на малых оборотах, а в него резко подается обогащенная топливно-воздушная смесь, вероятность детонации резко повышается. Вот поэтому впрыск топлива в таком режиме происходит в 2 этапа.

В таком режиме небольшое количество топлива направляется в цилиндр на такте впуска и при этом производит охлаждение воздуха в рабочей области узла. В этот момент также происходит заполнение цилиндра сверх бедной топливно-воздушной смесью, в соотношении 50 к 1 (воздух к топливу), в которой процессы детонационного характера не происходят. После этого, в заключении такта сжатия, направляется струя топлива, которая обеспечивает доведение соотношения воздуха и топлива в камере сгорания цилиндра до обогащенного или в равного 10-12 к 1 (воздух к топливу). А на саму детонацию времени у системы в этом режиме просто не остается, потому она и не происходит совсем.

В заключении отметим, что в целях профилактики на силовых установках с системой впрыска GDI рекомендуется производить регламентную замену свечей зажигания каждые 15-30 тысяч километров пробега, а также примерно 1 раз в 30 тысяч километров пробега делать очистку впускного коллектора от нагара и сажи на его стенках. Кроме того, периодически необходимо диагностировать состояние инжекторов, проверять качество распыления топлива и делать прочистку форсунок. Благодаря созданию двигателей с системой прямого впрыска GDI инженерам удалось поднять степень сжатия мотора до 12 пунктов в соотношение воздуха к топливу в смеси и при этом силовая установка без проблем способна работать на не обогащенной или бедной смеси. По сравнению с классическим бензиновым двигателем, моторы с GDI расходуют примерно на 9 процентов меньше топлива, выдают на 11 процентов больше мощности и в среднем на 25 процентов меньше вырабатывают отработанных газов.

Источник

Adblock
detector