Мы начали освещать вопросы, связанные с распространенными корейскими двигателями объемом 2,0 и 2,4 литра серии Theta, которые кажутся несложными в своей конструкции, поскольку они не оснащены турбонаддувом и непосредственным впрыском топлива. в первой частиВ качестве краткого повторения, стоит отметить, что первоначально возникли трудности с масляным насосом – эта проблема была решена еще в 2007 году. Прежние неполадки удалось устранить, однако на их место пришли новые, и сейчас мы постараемся выяснить причины этого явления.
В 2009 году прекратил свое существование двигательный альянс GEMA, о котором мы ранее уже детально рассказывали в первой части. В этот период компания Chrysler была приобретена концерном Fiat, что привело к потере ею возможности получать техническую поддержку от Hyundai-Kia. Компания Mitsubishi на тот момент еще не вошла в состав Renault-Nissan и, кроме того, не располагала достаточными финансовыми ресурсами для участия в альянсе, а ее производственные показатели оказались ниже установленного минимума. После разделения активов, Hyundai начала самостоятельно заниматься дальнейшей модернизацией двигателей, без учета интересов партнеров.
Линейка двигателей Theta II полностью раскрыла потенциал, изначально предусмотренный конструкцией: в нее вошли модификации с турбонаддувом и непосредственным впрыском топлива. Количество представленных моторов увеличилось с двух до семи. Среди атмосферных версий с традиционным впрыском – 2,0 G4KD и 2,4 G4KE (ставшие основными для российского рынка), атмосферные двигатели с непосредственным впрыском – G4KG и G4KJ, а также турбированные варианты с топливной рампой различной степени форсировки – G4KF, G4KH и G4KL. Все эти двигатели получили обновленную поршневую группу, новую систему управления и ряд незначительных улучшений. В данном обзоре мы сосредоточимся на первых двух двигателях из этого списка, поскольку остальные встречаются достаточно редко.
Версия 2,0 – задиры никуда не делись
Двигатели 2,0 G4KD, производство которых началось в конце 2008 года, изначально вызвали положительные отзывы у владельцев: они отличались большей экономичностью и тихой работой по сравнению с двигателями Theta предыдущих поколений – G4KA и G4KC. Конструкция двухлитрового G4KD практически не изменилась по сравнению с более поздней версией G4KA: использовался тот же блок цилиндров и маслонасос, которые применялись на двигателях Theta начиная с конца 2007 года. Поршни и их кольца также идентичны по коду – при этом толщина колец составляет от 1,2 до 2,0 мм, что является хорошим показателем для современных стандартов (например, у проблемных версий фольксвагеновского 2,0 TSI EA888 толщина колец составляла ровно 1 мм, а у надежных – 1,2-1,5 и 2 мм для маслосъемного кольца; однако там двигатели были оснащены турбонаддувом). Рабочая температура двигателя незначительно возросла из-за изменения сечения каналов корпуса термостата и порога включения вентиляторов, но полный круг охлаждения с радиатором начинает функционировать при той же температуре – 82 градуса, что также является щадящим уровнем для современных двигателей, многие из которых достигают температуры в 105-115 градусов перед открытием термостата.
Ожидаемо сохранились прежние проблемы. Проблемы с давлением масла не возникали, за исключением случаев использования синтетического моторного масла 0W20 и при пробеге более 150 тысяч километров. Однако в России эти двигатели обычно эксплуатируются на маслах 5W30 и 5W40, поэтому эта проблема их обходит стороной, но истинным бедствием стали задиры цилиндров. Нехарактерный звук работы двигателя этой серии поначалу маскирует стук поршней при холодном запуске, но со временем постукивание становится более заметным и не исчезает после прогрева. Именно в этот момент можно точно диагностировать наличие задиров, хотя повреждения поверхностей начинаются гораздо раньше.
При эндоскопическом обследовании агрегатов, прошедших путь до тридцати тысяч километров, зачастую уже заметны признаки задиров. Владельцы, как правило, не торопятся с ремонтом двигателя, пока не начинают слышать стук. Более того, эндоскопия выявляет наличие следов износа на стенках цилиндра в средней и нижней его части, а не только в области верхней мертвой точки, что характерно для двигателей с Т-образными поршнями. Со временем эти дефекты постепенно трансформируются в полноценные задиры, сопровождающиеся переносом материала юбки поршня на цилиндр, появлением царапин на чугунной гильзе и повреждением маслосъемных колец.
Наиболее серьезные задиры возникают на стенках 2-го и 3-го цилиндров, которые первыми начинают проявлять повышенный расход масла, но и 1-й и 4-й цилиндры также подвержены этой проблеме. Помимо задиров, отмечались редкие случаи прогорания поршней, проблемы с давлением масла, а также образование нагара и трещин на клапанах. Однако это скорее возрастные неисправности и сопутствующие задирам дефекты, которые возникают при пробеге более 200 тысяч километров или часто связаны с повышенным расходом масла через изношенную поршневую группу.
В чем причина задиров?
Помимо модернизации маслонасоса в 2007 году, двигатель 2,0 G4KA претерпел ряд дополнительных конструктивных изменений, направленных на снижение производственных затрат, что, судя по всему, негативно повлияло на его надежность. В частности, коленчатый вал был лишен противовесов на двух средних щеках, а шатуны – отверстий, предназначенных для охлаждения поршней. Данные изменения позволили уменьшить потери масла и снизить тепловую нагрузку на поршни, однако при этом производительность маслонасоса также была уменьшена. Поршни также подверглись модификации, хотя основные параметры и зазоры остались неизменными. Кроме того, версии двигателя, устанавливаемые в легковые автомобили и кроссоверы без функции буксировки прицепа, были лишены масляного радиатора. Охлаждение масла теперь осуществляется воздушным потоком непосредственно в картере. При этом эндоскопические исследования демонстрируют чистоту стенок цилиндров на моторах с пробегом более ста тысяч километров, прошедших доработку или капитальный ремонт.
Тот факт, что задиры возникают у двигателей после исключения дополнительного отверстия в нижней головке шатуна – элемента, выполнявшего роль форсунки для подачи масла на поршень, и удаления противовесов с коленчатого вала, улучшавших распределение масла по стенкам цилиндров, косвенно подтверждает гипотезу о недостаточном смазывании цилиндра.
Не исключено, что на износ также влияет отсутствие масляного радиатора, создающего более оптимальные условия для работы моторного масла. Двигатели Theta I успешно достигали пробегов свыше трехсот пятидесяти тысяч километров, если только их преждевременно не выводила из строя проблема с недостаточным давлением масла.
Таким образом, основной вопрос сводится к отсутствию маслофорсунок? Вероятнее всего, нет. Эти компоненты изначально не применялись в двигателях до 2007 года, несмотря на то, что смазка с «дорестайлинговых» коленчатых и шатунных валов осуществлялась значительно эффективнее (и в большем объеме), учитывая повышенную производительность двухступенчатого маслонасоса. Кроме того, расположение масляного канала, предназначенного для установки форсунок, не является оптимальным: устройство будет направлять масло преимущественно на ненагруженную сторону цилиндра, что приведет к охлаждению поршня. По всей видимости, специалисты Hyundai допустили ошибку в определении зазора между поршнями и цилиндрами – его величина составляет аномально малые для чугунной гильзы 0,02 мм. Интересно отметить, что у Mitsubishi с аналогичными блоками подобных массовых проблем не наблюдается, где заводской зазор составляет чуть больше – 0,03 мм. Это вполне типичный показатель для облегченных поршней из заэвтектического сплава и тонкостенной чугунной гильзы.
Опыт эксплуатации показывает, что двигатели после капитального ремонта, даже с использованием оригинальной поршневой группы без каких-либо доработок, но с неоригинальной гильзой, обеспечивающей незначительное увеличение зазора, демонстрируют отсутствие следов задиров на значительных пробегах. Проблем с неоригинальными поршневыми также не возникает, при этом большинство производителей поршней рекомендуют зазор в 0,03 мм. Следовательно, оригинальные поршни попросту не рассчитаны на выбранный тепловой зазор в текущих условиях, когда разница температур между поршнем и цилиндром колеблется в более широком диапазоне, чем в странах с более жарким климатом.
В чем же причина эффективности установки маслофорсунок? Увеличение объема масла, поступающего на поршень и цилиндр, снижает температуру поршня и предотвращает уменьшение зазора между юбкой поршня и стенкой цилиндра, обеспечивая дополнительную смазку в зоне контакта. Особенно заметен этот эффект при прогреве двигателя, когда гильза еще не достигла рабочей температуры, а поршень уже близок к ней. При использовании очень холодного масла его температура (и размеры) значительно снижаются, что выравнивает тепловые зазоры. Даже с зазором в 0,02 мм двигатель функционирует без перебоев.
Возникает и другой вопрос: рекомендованное производителем корейское масло 0W30 или даже 5W40 может быть слишком вязким и не проникать в зазор между поршнем и цилиндром – некоторые владельцы Hyundai используют масло 0W20 на G4KD. Однако очевидно, что вязкость при рабочей температуре никак не влияет на смазку на холодную – об этом мы уже писали ранее. подробно. Однако при низких температурах вязкость масла значительно возрастает, превышая нормы на несколько порядков по сравнению с рабочей температурой, причем этот показатель сильно коррелирует с фактической температурой двигателя.
Существует также распространенное мнение о том, что двигатель 2,0 G4KD имеет тенденцию к избыточной подаче топлива при достижении рабочей температуры, что приводит к смыванию масляной пленки и, как следствие, к масляному голоданию и появлению задиров. Эта гипотеза кажется правдоподобной, учитывая отсутствие подобных проблем в регионах с теплым климатом. Вероятно, это является одним из факторов риска, усугубляющим ситуацию на фоне недостаточного теплового зазора и снижения количества масла, поступающего к поршням и цилиндрам.
Некоторые эксперты связывают возникновение задиров с неисправностью каталитических нейтрализаторов и высокими температурами выхлопных газов (EGT). Это вполне вероятные причины, способствующие ухудшению ситуации, однако их точное влияние требует дальнейшего изучения.
Слабость конструкции блока цилиндров также часто называют причиной задиров, но прямая зависимость между этими факторами не прослеживается. Следует отметить, что конструкция open-deck успешно применяется и в наддувных двигателях этой серии без каких-либо изменений. Кроме того, на двигателях Mitsubishi с аналогичной конструкцией блока цилиндров подобные массовые случаи задиров не наблюдаются.
Что делать?
Двигатели объемом 2,0 литра, обозначенные как G4KD серии Theta II, устанавливались на автомобили Hyundai вплоть до недавнего времени. В частности, двигатель G4KD был оснащен на модели Hyundai Tucson до рестайлинга 2019 года и на Hyundai Sonata LF – до 2017 года. После этого их заменили моторами объемом 2,0 литра серии Nu, которые также подвержены аналогичной проблеме, поэтому рекомендуется внимательно ознакомиться с последующими советами, если у вас относительно новая модель автомобиля.
Таким образом, вот какие меры следует предпринять, если на вашем автомобиле установлен двигатель 2,0 G4KD.
Во-первых, необходимо сократить интервалы между заменами моторного масла: рекомендации о замене каждые 15 тысяч километров в условиях городской езды не актуальны; оптимальный интервал – 10 тысяч километров, если вы используете специальные линейки масел с добавлением противоизносных присадок. Альтернативно, допускается более длительный интервал, если автомобиль преимущественно эксплуатируется на трассе со средней скоростью выше 50 км/ч.
Во-вторых, рекомендуется использовать моторные масла с минимально возможной «зимней» вязкостью, но не чрезмерно жидкие при повышенных температурах – например, 0W30 и 0W40. Предпочтительно выбирать масла с хорошим набором противоизносных присадок, желательно полнофункциональные, особенно если каталитический нейтрализатор отсутствует. Также следует избегать приобретения поддельных масел.
3. В условиях минусовой температуры прогрев силового агрегата должен занимать продолжительное время, начиная от нескольких минут и сопровождаясь плавными движениями до достижения полной рабочей температуры – избегайте интенсивных нагрузок до полного прогрева, даже если это вызывает желание. Рекомендуется установка дополнительного теплообменника для мотора с целью прогрева моторного масла совместно с охлаждающей жидкостью и её последующего охлаждения в летний период. Это позволит повысить концентрацию масляного тумана на этапе прогрева и уменьшить вероятность перегрева масла при длительных заторах. При наличии возможности целесообразно установить автономный или электрический подогреватель. В то же время, системы автоматического запуска нежелательны, поскольку они приводят к частому срабатыванию – особенно на транспортных средствах с автозапуском в регионах с холодным климатом, где проблемы проявляются первыми. Кроме того, каталитический нейтрализатор при эксплуатации таких систем выходит из строя значительно раньше положенного срока.
4. В летний период необходимо контролировать чистоту радиатора охлаждения, картера двигателя и фактическую температуру силового агрегата. Показания индикатора температуры могут быть неточными и не сигнализировать о незначительном перегреве. Даже при небольшом загрязнении радиаторов в условиях городского движения двигатели нагреваются до 110 градусов Цельсия и выше при включенном кондиционере, несмотря на термостат, открывающийся при температуре 82 градуса. Также важно своевременно заменять охлаждающую жидкость – чем она свежее, тем эффективнее теплопередача от стенок блока цилиндров. А защиту картера, если она не имеет отверстий для вентиляции картера, летом рекомендуется демонтировать.
5. Учитывая вероятность наличия проблемы с задирами (которая может еще не проявиться стуком), целесообразно провести эндоскопическое обследование цилиндров – особенно второго и третьего. Это позволит планировать бюджет на ремонт и минимизировать связанные с ним затраты. Кроме того, это даст возможность растянуть их во времени благодаря заблаговременной закупке запасных частей по выгодным ценам, оптимальному выбору сервисного центра и способа ремонта. Поверьте, это немаловажный фактор. Стоимость экстренного ремонта может оказаться в два раза выше, чем стоимость планового.
По сравнению с двухлитровым двигателем G4KD его старшая модель 2,4 G4KE демонстрирует меньшую склонность к проблемам. Действительно, задиры цилиндров здесь встречаются редко, однако сохраняется небольшой риск износа вкладышей коленчатого вала вследствие падения давления масла, вызванного заеданием распределительного клапана масляного насоса и его износом. В то же время, задиров поршневой группы при нормальном давлении масла не возникает – они появляются только как следствие проблем с падением давления масла непосредственно перед тем, как двигатель начинает «стучать». Информация о способах борьбы с этой проблемой представлена в первой части материала.
Вероятнее всего, причиной является более производительный маслонасос, обеспечивающий формирование более густого масляного тумана в картере (в рабочем состоянии), а также наличие водомасляного теплообменника. Следует вспомнить, что изначально двигателям 2,0 Theta тоже полагался подобный маслонасос и теплообменники устанавливались на некоторые модели. Однако впоследствии их исключили для замены на более доступную и надежную модель насоса и снижения общей стоимости двигателя.
И немного о серии Nu 2,0
Двигатели объемом 2,0 литра, устанавливаемые на автомобилях после 2013 года, относятся к другой серии двигателей. Они имеют более компактный блок цилиндров и представлены в вариантах с рабочим объемом 1,8 и 2,0 литров, причем последние встречаются наиболее часто. Парадоксально, но более современная линейка моторов унаследовала полный перечень проблем, свойственных серии Theta. Наблюдается износ поршневой группы, а при пробеге свыше 120 тысяч километров возможна потеря давления масла и повреждения вкладышей коленчатого вала. В качестве решения была применена аналогичная мера: начиная с 2017 года двигатели оснастили маслофорсунками и модернизировали маслонасос.
В сухом остатке
Даже у хорошо зарекомендовавшей себя линейки моторов Hyundai встречаются определенные недостатки. Это не является основанием для отказа от покупки, однако о подобных особенностях следует знать при выборе автомобиля. Информация о повышенном риске износа или снижении давления масла обычно отсутствует в официальных каталогах. На первый взгляд, эти двигатели представляются наиболее простыми, современными и, как следствие, надежными агрегатами. К сожалению, стремление к упрощению конструкции, отказ от сложных решений, применяемых в турбированных и атмосферных двигателях, не всегда гарантирует беспроблемную эксплуатацию.
