2 литра и 7 проблем популярного мотора Hyundai (и Kia)
Двухлитровый двигатель G4NA из семейства NU появился на легковых моделях и кроссоверах Hyundai/Kia более десяти лет назад — в 2010 году.
При разработке нового мотора инженеры во многом просто масштабировали двигатель G4FC объемом 1.6 л. Его устанавливали на модели Hyundai (Creta, Elantra 5 и 6, ix35 первого поколения, i40, Sonata 7 и 8, Tucson третьего поколения) и Kia (Cerato 3 и 4, Optima 3 и 4, с доработками на K5, Soul всех поколений, Sportage 3 и 4).
У нас двигатель имеет налоговыгодную мощность 150 л.с., хотя в других странах продаются модификации, форсированные до 167 л.с., а также версии, адаптированные к работе на газе.
Задиры
Настоящий бич двигателя G4NA — задиры поршней в цилиндрах. Зазоры по юбкам поршней при этом увеличиваются, слышен характерный перестук поршней, особенно заметный на холодную. Порой это случается при пробегах до 100 000 км.
Единственный способ предотвратить задиры — установить форсунки охлаждения поршней маслом. Так делают при капремонте возрастных моторов, и так сделал производитель в 2017 году.
Подача масла на днища поршней действительно решает проблему — задиры просто не смогут образоваться. Но при больших пробегах (более 120 000 км после капремонта), когда цилиндро-поршневая группа будет уже изрядно изношена, подача дополнительной порции масла увеличит его расход, который у этих моторов и так не маленький.
Масложор
Завод-изготовитель допускает расход масла до 600 г на 1000 км пробега. В трудных условиях эксплуатации — до литра. Но пристойным расходом можно считать, когда от замены до замены доливаешь не более литра масла. Что же вызывает масложор?
Блок цилиндров двигателя отлит из алюминиевого сплава с залитыми чугунными гильзами. При этом четыре цилиндра, отлитые вместе, стоят в блоке, не будучи соединенными со стенками. Такая технология называется Open Deck (открытая поверхность). Из-за такой конструкции цилиндры имеют невысокую жесткость в плоскости, перпендикулярной оси коленвала. Со временем их раздувает, цилиндр приобретает овальную форму. Появляется пятнистый износ стенок цилиндров, увеличивается зазор по поршням.
Маслосъемные поршневые кольца тонкие, им не хватает упругости, а потому они часто залегают уже при пробегах 60000- 80000 км.
При капремонте блок перегильзовывают под поршни номинального размера или растачивают под ремонтные (+0,5 мм). В обоих случаях хорошие мастерские перетачивают поршни под установку усиленных поршневых колец. Сочетание форсунок подачи масла и усиленных колец существенно увеличивает ресурс двигателя.
Неудачная конструкция коренных и шатунных подшипников
Вкладыши, которые ставил завод, изначально очень слабые. Даже при пробегах до 100 000 км на поверхности верхнего заметен износ — рабочая поверхность вкладыша просто протирается. А дальше возможен проворот, который в некоторых случаях оборачивается заменой коленвала.
При модернизации в 2017 году начали устанавливать вкладыши с керамическим напылением. Их ресурс выше.
Износ цепи ГРМ
Применялись цепи разных конструкций, от ажурных до «грузовых». Но ресурс всех обычно не превышал 150 000 км пробега. И тогда возможен перескок цепи, нарушение фаз газораспределения, встреча клапанов с поршнями — капремонт неминуем. Вдобавок цепь изнашивает шестерню привода на коленвалу и шестерни распредвалов, которые приходится менять вместе с фазовращателями.
Скромный ресурс нейтрализатора
Керамический наполнитель нейтрализатора редко остается целым при пробеге более 100 000 км. Выкрашивание опасно забросом керамики в цилиндры. Из-за дороговизны нейтрализатора часто этот узел либо выкидывают, либо вваривают в корпус ремонтный блок.
Слабая система охлаждения
Система охлаждения на тех автомобилях, где ставят двигатель G4NA, не имеет большого запаса производительности. Если владелец не промывает своевременно радиаторы и закрывает их мелкоячеистыми сетками — перегрев неизбежен.
У «прожаренных» моторов нарушается геометрия цилиндров и появляется масложор.
Особенно тяжелый температурный режим у двигателей, стоящих на кроссоверах — у них и масса больше, и привод зачастую полный.
Трудности с подбором запчастей
Производитель постоянно вносил изменения в конструкцию двигателя, применяя разные цепи ГРМ, масляные насосы, шатунные и коренные вкладыши, и многие другие узлы. Мало того, концерн Hyundai-Kia не сообщал обо всех этих изменениях потребителям. Поэтому часто возникают трудности с подбором запчастей. Зато детали стоят недорого, что вообще характерно для корейских двигателей.
Что делать?
При покупке подержанной машины с двигателем G4NA проводите тщательную диагностику двигателя. Если вы уже эксплуатируете машину с таким мотором, контролируйте его состояние и не допускайте перегрева. Масло меняйте не реже, чем раз в 7500 км.
А если появились первые признаки износа, не затягивайте с капремонтом — чинить мотор с провернутыми вкладышами обойдется дороже.
Сапун: что это такое, как он работает и нужно ли его обслуживать?
В автомобилях есть немало крошечных деталек-работяг, функционирование которых совершенно незаметно для водителя, но важность их значительна, а выход из строя порой приводит к серьезным проблемам. Мелочь со смешным названием «сапун» – как раз из их числа. Давайте разберемся, где она находится, для чего нужна, как работает и нуждается ли в обслуживании?
Сапун – это клапан для сообщения с атмосферой, непременный элемент всех более-менее крупных пустотелых узлов техники, в которых присутствует смазка и воздух.
Когда внутри герметичного узла вращаются валы и шестерни, их трение нагревает масло и воздух над ним. Соответственно, и жидкость, и газ увеличиваются в объеме. Ведь масло никогда не наливается доверху – над ним всегда присутствует «воздушная подушка». Пустота, иными словами. Это пустое пространство позволяет маслу поднимать свой уровень при нагреве, но не вытекать при этом наружу. Узел нагрелся от движения – масло расширилось, и часть воздуха вышла в атмосферу. Машина встала, узел остыл – масло уменьшилось в объеме, и разрежение затянуло внутрь недостающий воздух. Поэтому давление внутри всегда атмосферное, нулевое, если по-простому.
Чтобы обеспечить равенство давлений внутри и снаружи, в принципе достаточно простого отверстия в верхней части узла – корпуса КПП или редуктора моста. Однако просто отверстие сделать нельзя: через него внутрь, к маслу и шестерням, может попадать и абразивная песчаная пыль – при движении по пыльным дорогам, и влага – при мойке или езде в дождь. А при парковке под значительным уклоном способно вытекать и само масло. Хотя сапун в виде простого отверстия, прикрытого воздухопроницаемой фетровой пробкой, можно встретить, к примеру, в узлах небольшого объема и работающих не с жидкой, а с консистентной смазкой – например, в редукторах крупных и мощных болгарок или циркулярных пил. Но в автомобилях, где этот клапан в первую очередь имеется в коробках передач, раздаточных коробках на полноприводных машинах, а также в редукторах мостов, сапун устроен несколько сложнее.
В авто он представляет собой небольшой резьбовой штуцер со сквозным отверстием, вкручиваемый в корпус того или иного автомобильного узла или механизма. Сверху этот штуцер закрыт подвижным (способным при нажатии слегка вертикально перемещаться и вращаться) колпачком-стаканчиком. А под колпачком торец штуцера закрыт резиновым диском – эдакой «таблеткой», которую прижимает к штуцеру пружина. Собственно, этот диск и является клапанным элементом сапуна.
Конструкция – элементарнейшая, но в ее работе есть несколько важных нюансов, которые знают далеко не все… Давайте рассмотрим, как это работает, что называется, «в базовом варианте»!
По-хорошему, внутри корпуса агрегата, где имеется сапун, должно быть всегда атмосферное давление – отсутствие как избыточного давления, так и разрежения. Но на деле, если начать выкручивать сапун или хотя бы просто энергично шевелить его колпачок вверх-вниз и вправо-влево, добившись сдвига «таблетки», можно услышать тихий «пшик». Причем «пшик» способен быть следствием как легкого избыточного давления, так и легкого разрежения. Но и то, и другое – норма, а не неисправность!
Автомобиль поехал. Шестерни и валы вращаются, трение греет их, а они – масло. Оно расширяется, греет и сжимает воздушную прослойку над ним. Давление воздуха внутри КПП или моста повышается. Но тарированная пружинка в сапуне чрезвычайно слабенькая и придавливает резиновую «таблетку» с пренебрежимо малой силой в 10-12 граммов. Как только давление достигает какого-то ничтожного значения, едва-едва выше атмосферного, оно сбрасывается в атмосферу, приподнимая «таблетку», преодолев сопротивление хилой пружинки.
Автомобиль остановился. Агрегаты начали остывать. Температура и уровень масла снижается, давление воздуха внутри – тоже. Постепенно внутри моста образуется разрежение, поскольку пружина прижимает к торцу штуцера сапуна резиновую таблетку, герметизируя мост… Однако в итоге давление внутри, пусть и с некоторой задержкой, станет атмосферным. Почему?
Напомним, что пружина очень и очень слабенькая. А резиновая «таблетка» не является прецизионным клапаном с идеально притертыми седлом и диском. Для долговременного удержания разрежения сапун не предназначен – это заложено в его конструкцию, так нужно! Он пропускает воздух атмосферы внутрь агрегата примерно с той же скоростью, с какой растет там разрежение синхронно с остыванием масла. Так что разрежение внутри хотя и возникает, но несущественное и непродолжительное.
Ну и третья ситуация. Собственно, именно в ней и сыграют свою роль «таблетка» и пружинка, ибо в первых двух (планомерный нагрев при езде и медленное остывание на парковке) без них вполне можно было обойтись – сапун бы успешно работал, будучи просто «дыркой», сообщающей картеры агрегатов с атмосферой…
А ситуация эта – резкое охлаждение при заливании редукторов мостов, раздаток и коробок при внезапном попадании в глубокую лужу или осознанном преодолении бродов. В этом случае разрежение внутри агрегатов возникает быстро и достигает заметных величин – к примеру, разогретый до 90 градусов задний мост может попасть в глубокую промоину талой воды с температурой около нуля… Тут к усилию поджимной пружинки добавляется скачок разрежения, который еще сильнее присасывает «таблетку» к торцу штуцера, не позволяя воде, которая может запросто перехлестывать через уровень сапуна, засасываться внутрь редуктора или КПП. Сапун самогерметизируется, и довольно надежно.
При непродолжительном (пусть и весьма резком) охлаждении агрегата сапун достаточно успешно защищает его внутренний объем от проникновения воды извне, но что произойдет, если придется остаться в воде по ступицы (или даже глубже) надолго? Скажем, когда штурм брода затянулся или внедорожник застрял в болоте? В этом случае весьма вероятно, что воду засосет в масло через резиновые манжеты – сальниковые уплотнения полуосей или ШРУСов. Манжеты сальников имеют профиль, обеспечивающий некоторую самогерметизацию, но не от воды снаружи, а от масла изнутри. Сальник в целом герметичен в обе стороны благодаря постоянному поджиму от кольцевой пружинки, но в направлении «наружу» его упругость все же заметно выше, чем наоборот, за счет формы профиля. И если новое оригинальное уплотнение может успешно сопротивляться засасыванию вакуумом воды извне, то вот видавший виды и/или не слишком качественный сальник – вряд ли. Хотя трансмиссионное масло они и в том, и в другом случае могут держать превосходно!
По этой причине большинство владельцев внедорожников (особенно неновых) не доверяют (и совершенно справедливо) сапунам в их штатном варианте. Они срезают с них колпачок, выкидывают пружинку и «таблетку», надевают на оставшийся штуцер тонкие шланги и выводят их спереди в подкапотное пространство, а сзади – в полость в крыле внутри багажника или в полость фонаря. В общем, в чистое сухое место и повыше… В этом случае клапан в сапуне становится не нужен, а свою роль связи с атмосферой он продолжает успешно выполнять. А вот владельцам шоссейных машин эта процедура абсолютно не нужна.
Впрочем, если вы не владелец внедорожника, то и вам сапун способен доставить неприятности. Когда засорится или просто окажется изделием низкокачественного производителя. Дело в том, что при всей своей простоте эта деталь требует весьма высокой точности и повторяемости при изготовлении! Пружинка должна быть строго тарированной по усилию сжатия, таблетка должна быть выполнена из очень качественной резины, не допускающей деформации и прилипания от масла и температуры. Перекосы и заедания колпачка категорически недопустимы и т.п.
Дефекты и небрежность в конструкции сапуна вызывают его быстрое загрязнение или залипание (что ведет к выдавливанию масла через сальники при нагреве) и наоборот – легкое пропускание воды внутрь (что ведет к образованию эмульсии из масла). Если даже сапун изначально качественный и не «левый», то он, несмотря на его полную, на первый взгляд, автономность и самодостаточность, требует периодического «обслуживания», выражающегося в простом пошевеливании и прокручивании колпачка рукой. Это позволяет предотвратить его зарастание грязью внутри и закисание «таблетки».
Хотя иногда низкий контроль качества производителя (в основном это касается отечественного автопрома) заставляет автовладельцев вмешиваться с доработками и в условно исправный узел… К примеру, известны нередкие случаи выбросов масла через сапун на КПП переднеприводных ВАЗов старых моделей. Поскольку гаражная практика (и даже, кажется, какие-то официальные письма АвтоВАЗа) рекомендовали заливать масло в коробку чуть больше номинального объема, воздушная подушка над уровнем масла оказывалась недостаточной для компенсации теплового расширения – смазка начинала сочиться через сапун и течь по корпусу коробки. Водители в такой ситуации выносили его на коротком шланге повыше, как принято у джиперов.
Или взять сапуны заднего моста на ВАЗ-классике, Волгах и ИЖах смутных 90-х, когда все делалось ногами – качество изготовления комплектующих было столь жутким, что на заводах из сапунов намеренно извлекали и пружинку, и «таблетку», нахлобучивая обратно колпачок и делая из сапуна, таким образом, простую «дырку» – лишь бы хоть как-то работало и не давило масло наружу… И если владельцы таких машин не ездили по руслам ручьев и не парковались на горах, то и не испытывали особых проблем от подобного упрощения, а зачастую даже на знали о нем.
G4NA 2.0 MPI 150/155 л.с — двигатель Киа Спортейдж и Хендай Туссан. Характеристики, поломки, расход и ресурс
Двухлитровый бензиновый двигатель корейской разработки серии G4NA впервые был продемонстрирован общественности в 2009 году вместе с другими представителями моторной линейки «Nu». Силовой агрегат G4NA объемом 2.0 литра является одним из представителей алюминиевых моторов, который предназначен, как для класса легковых средне размерных автомобилей, так и для кроссоверов. Двигатель G4NA пришел на смену некогда очень востребованному на рынке семейству силовых узлов «Theta II».
В линейку моторов «Nu» также входят следующие серии: G4NB, G4NH, G4ND и G4NC.
А теперь давайте более подробно поговорим про отличительные особенности и технические характеристики корейского двухлитрового двигателя с заводским индексом G4NA. Итак, данный мотор относится к классическим 16-ти клапанным силовым установкам, оснащенный системой DOHC с 2-мя распределительными валами и гидрокомпенсаторами. Ниже на изображении продемонстрированы основные характеристики 2.0 литрового мотора серии G4NA.
Какой расход топлива у корейского двигателя?
Расход топлива мотора серии G4NA с объемом 2 литра, на примере, Киа Спортейдж 2020 года выпуска с механической трансмиссией, в среднем составляет: в городе — 10,6 литра/100 км пробега; на трассе — 6,2 литров/100 км пробега и в смешанном режиме — 7,8 литра/100 км пробега. По сравнению с силовой установкой G4ND этого же семейства «NU«, рассматриваемый мотор является более прожорливым и менее динамичным.
Как устроен силовой агрегат 2.0 G4NA?
Бензиновый мотор корейского производства с рабочим объемом цилиндров в два литра компонуется механизмом распределенного впрыска топлива — MPI. Блок цилиндров и его голова отлиты из жаропрочного алюминия (справочно: сделано это для уменьшения общего веса автомобиля, с целью экономии топлива). Система впуска имеет изменяемую геометрию и изготавливается из ударопрочной пластмассы. Двигатель включает два распредвала с рокерами на 16 клапанов. Отличительной особенностью мотора G4NA по сравнению с другими двс линейки «NU» является смещенный относительно оси цилиндров коленчатый вал.
Система газораспределения оснащается мало шумной цепью ГРМ с гидронатяжителем. На впуске топливно-воздушной смеси и на выпуске отработанных газов установлены фазорегуляторы с механизмом Dual CVVT. Кроме того, в конструкции двс G4NA предусмотрено наличие гидрокомпенсаторов, а с марта 2017 устанавливаются специальные охлаждающие масляные форсунки, предназначенные для снижения температуры нагрева поршней, которые призваны спасать стенки цилиндров от появления на них задиров (справочно: механический износ в виде бороздок, приводящий к масложору и не стабильной работе двигателя).
Какие автомобили оснащаются мотором семейства «NU» серии G4NA?
Силовой агрегат серии G4NA 2.0 устанавливается на многие модели корейского концерна Kia/Hyundai.
Список моделей следующий:
Hyundai Elantra 5-го поколения (2010-2015 годы выпуска);
Hyundai Elantra 6-го поколения (с 2015 по настоящее время);
Hyundai iX35 2-го поколения (2011-2015 годы выпуска);
Hyundai i40 1-го поколения (с 2012 по настоящее время);
Hyundai Creta 1-го поколения (с 2016 года по настоящее время);
Hyundai Tucson 3-го поколения (с 2015 года по настоящее время);
Kia Optima 3-го поколения (2010-2015 годы выпуска);
Kia Cerato 3-го поколения (с 2012 года по настоящее время);
Kia Soul 1-го поколения (2012-2014 годы выпуска);
Kia Soul 2-го поколения (с 2014 года по настоящее время);
Kia Sportage 3-го поколения (2011-2015 годы выпуска);
Kia Sportage 4-го поколения (с 2016 года по настоящее время);
Kia Seltos (с 2019 года по настоящее время);
Kia K5 (c 2019 года по настоящее время).
Какими преимуществами и недостатками обладает двигатель 2.0 G4NA?
К плюсам корейского двс можно отнести то, что данный силовой агрегат достаточно редко беспокоит автовладельца мелкими поломками, а также он довольно прост в обслуживании и вполне ремонтопригоден. Кроме того, доступность и широчайший выбор запчастей можно также отнести к преимуществу этого двс. Положительной стороной двигателя 2.0 G4NA можно назвать и то, что он хорошо переносит суровые условия в процессе эксплуатации. Кроме того, силовая установка семейства «NU» не требует дорогостоящих расходных деталей. За исключением некоторых проблем, которые имеются у мотора G4NA, в целом его можно отнести к более-менее надежным и практичным двс.
К недостаткам двигателя 2.0 G4NA несомненно относится скандальная история с образованием задиров на стенках цилиндров (по статистике задиры появляются примерно у 3-4% двс данной серии) в процессе эксплуатации автомобиля, причем на небольших пробегах (до 60-80 тысяч километров). Кроме того, недостатком мотора является довольно шумная работа на холостых оборотах, появление чрезмерной вибрации на включенной передачи и сторонние стуки со стороны моторного отсека в процессе функционирования двс. Стоит сказать, что цепь ГРМ также является слабым местом мотора, так как она попросту растягивается на малых пробегах (до 60-70 тысяч километров). К недостатку двухлитрового силового агрегата G4NA можно еще отнести и очень скромную динамику в соотношении с повышенной мощностью (от 150 до 166 лошадиных сил).
Корейский двухлитровый двигатель G4NA, как и любой другой бензиновый силовой агрегат семейства «NU» должен подчинятся определенному регламенту обслуживания, так как именно от этой процедуры непосредственно зависит его долговечность. Ниже в таблице подробно продемонстрирован список необходимых сервисных работ, регламентируемых заводом изготовителем, в который входят маслосервис, интервал обслуживания газораспределительного механизма, периодичность регулировки тепловых зазоров клапанов и замена расходных деталей.
К большому сожалению для автовладельцев, некоторые неисправности и конструкторские недочеты все же не обошли стороной двигатель G4NA, не зря же его наравне с серией G4KD называют «задиристым». Как вы уже поняли, к основной проблеме мотора относят образование задиров (возможной причиной задиров являются всасываемые обратно в цилиндры мелкие керамические обломки каталитического нейтрализатора отработанных газов). Кроме того, зачастую на не прогретом моторе стучат и цокают гидрокомпенсаторы (проблема решается сменой масла и промывкой каналов). Неприятной проблемой для автовладельца также может стать троение и нестабильная работа двс из-за растяжения цепи (решается прочисткой канала гидронатяжителя). Запотевания моторного масла в местах прилегания крышки клапанов, является не менее частой неприятностью, которая в какой-то степени решается заменой уплотнительной прокладки. Ниже на изображении отражен список основных проблем, с которыми может столкнутся автовладелец автомобиля, который оснащен корейским двухлитровым двигателем серии G4ND.
При возникновении летальных проблем с корейским двигателем и по достижении им своего предельного ресурса с прямым выходом на капремонт, автовладельцам стоит помнить, что покупка будь то нового или поддержанного (контрактного) мотора серии G4NA может влететь им в кругленькую сумму. Справочно заметим, что на сегодняшний день минимальная стоимость бэушного двигателя со средним пробегом (80-100 тысяч километров) составит не менее 60 тысяч российских рублей (950$ в эквиваленте), а цена нового мотора без пробега в среднем равняется 320 тысяч российских рублей (4800$ в эквиваленте).
В заключении отметим, что по утверждениям многих автоэкспертов и специалистов, если мы своевременно, согласно регламенту завода изготовителя, обслуживаем свой автомобиль с двигателем серии G4NA (замена моторного масла с фильтрами каждые 7-9 тысяч километров пробега, а то и раньше), то силовой агрегат отработает до капитального ремонта или замены не менее 190-210 тысяч километров без разного рода задиров, причем на практике, срок службы может составлять и 280-300 тысяч километров пробега. Таким образом, ресурс двигателя G4NA в большей степени зависит от хозяина, а именно от его правильного и своевременного ухода за ключевым узлом машины.