Двигатель Hyundai D4EA

Дизельные моторы семейства D4EA разработаны корейским концерном Hyundai-Kia для оснащения кроссоверов. Впоследствии силовой агрегат был адаптирован для установки в микроавтобусы и легковые автомобили. Из-за этого имеются различия в конструкции и описании двигателя. Производство мотора велось до 2010 г, в документации и на автомобилях мотор обозначается как CRDI.

Характеристики

Мотор развивает в зависимости от модификации:

• максимальная мощность — от 112 до 140 л.с. при частоте вращения 4000 оборотов в минуту (машины, ввезенные из Кореи, могут развивать до 151 л.с.);
• крутящий момент — от 250 до 300 Н/м при частоте 2000-2500 об/мин.

Расход дизельного топлива находится в пределах 4,6-9,2 л. Встречаются образцы с изношенной аппаратурой подачи топлива и поршневой группой, расходующие до 12-14 л солярки и больше. В зависимости от настроек блоков управления и форсунок моторы удовлетворяют экологическим нормативам Евро 3 или 4. По оценкам владельцев ресурс силового агрегата составляет 250 тыс. км и более.

Параметры поршневой группы:

• диаметр — 83 мм;
• ход — 92 мм;
• степень сжатия на всех вариантах составляет 17,3 ед.

Оба варианта турбо-дизельного двигателя оснащены идентичными блоками и головками. Диаметр и количество клапанов, схема привода механизма газораспределения идентичны. Более мощный вариант комплектуется клапаном EGR с иными параметрами, оборудован сажевым фильтром, снижающим вредные выбросы в атмосферу. Дополнительно используется иной топливный насос и установлен модифицированный блок управления двигателем.

Базовой версией турбо-дизеля является 112-сильный мотор, оборудованный турбиной с фиксированной геометрией. Интенсивность наддува регулируется специальным клапаном, перепускающим часть газов в выхлопной тракт. На моторы устанавливается компрессор фирмы Mitsubishi модель TD025М. Узел поставляется в запчасти как в оригинальной упаковке Hyundai, так и в варианте Mitsubishi. Этот вариант мотора часто называют версией с турбиной WGT.

Мотор, развивающий мощность 140 л.с., отличается иной системой наддува, включающей в себя регулируемый нагнетатель Garrett GTB1649V. Использование регулятора позволило увеличить мощность мотора, а также расширило диапазон работы компрессора. Для обозначения силового агрегата используется термин — с турбиной VGT.

Применяемость

Конструкция

Двигатель построен по рядной схеме, имеет 4 вертикальных цилиндра с рабочим объемом 1991 см³. Для изготовления блока цилиндров использован высокопрочный чугун. Цилиндры выполнены непосредственно в теле блока. Поршни алюминиевые, имеют устройства для охлаждения внутренней поверхности днища маслом.

Головка блока алюминиевая, впускные и выпускные клапаны размещены по противоположным сторонам. Каждый цилиндр имеет по 4 клапана, которые приводятся 1 распределительным валом. Зазор между кулачками и стержнями клапанов регулируется гидравлическими компенсаторами. Привод вала выполняется зубчатым ремнем, оснащенным автоматическим регулятором натяжения. В головке блока имеются места для установки свечей накаливания. Устройства используются для подогрева воздуха в цилиндрах во время запуска при низкой температуре воздуха.

Система охлаждения двигателя герметичная, оснащена расширительным бачком. В устройство системы входит насос и термостат, которые обеспечивают поддержание температурного режима. Протоки для охлаждающей жидкости выполнены вокруг цилиндров, а также в головке (вокруг камер сгорания и газовых каналов).

В системе подачи воздуха используется охладитель, снижающий температуру воздуха, прошедшего через компрессор. Место установки охладителя зависит от модели автомобиля, но он всегда располагается на радиаторе системы охлаждения. Радиатор охладителя воздуха имеет пластинчато-ленточную конструкцию, выполнен из алюминиевого сплава. Для подключения охладителя к двигателю и компрессору используются резиновые патрубки.

Топливо подается в цилиндры через систему Common Rail, оснащенную насосом высокого давления. Топливо подается в рампу, а оттуда распределяется форсунками, оснащенными электронным управлением. Частота и интенсивность подачи топлива определяется оборотами и нагрузкой. Применение подобной системы обеспечивает устойчивую подачу дизельного топлива под высоким давлением уже с оборотов холостого хода. Электронное управление позволяет снизить расход топлива.

Достоинства и недостатки

Плюсами моторов считаются:

1. Малый расход топлива.
2. Возможность поднятия параметров путем перепрошивки блока управления.
3. Ременной привод распределительного вала.

К минусам мотора относят:

1. При работе на заводских настройках компрессора имеется турбояма.
2. Высокая стоимость отдельных компонентов (например, компрессора).
3. Требуется топливо высокого качества. При использовании низкосортного горючего выходят из строя форсунки.
4. Агрегат требователен к качеству моторного масла и соблюдению сроков замены.

Неисправности и ремонт

Наиболее распространенными поломками моторов D4EA являются:

1. Непроизвольная остановка двигателя на холостом ходу или при движении. Причиной может стать заклинивший клапан рециркуляции отработавших газов EGR или вышедшая из строя форсунка. Для ремонта потребуется замена поврежденных узлов.
2. При больших пробегах возможно заклинивание ротора помпы охлаждающей жидкости, что приводит к обрыву ремня привода газораспределительного механизма. Контакт клапанов с днищем поршня конструктивно невозможен. Ремонт заключается в замене помпы и ремня вместе с натяжителем.
3. Вибрации при работе могут стать следствием износа опор двигателя, а также засорения форсунок. Требуется более тщательная диагностика силового агрегата, а затем замена изношенных деталей.
4. Характерный свист при работе двигателя указывает на неплотности в магистралях подачи сжатого воздуха. Необходимо проверить трубопроводы на герметичность. Одновременно рекомендуется проверить каналы подачи воздуха от фильтра, поскольку попадание пыли приводит к повышенному износу дизеля.
5. Повышенный расход масла и появление дымного выхлопа свидетельствуют об износе компрессора. Ремонт в этом случае один — замена турбины в сборе.

Часть неисправностей двигателя записывается в виде кодов ошибок в память блоков управления. При этом на комбинации приборов включается индикатор Check Engine. Возможно включение других контрольных индикаторов. Считывание кодов производится компьютером, подключаемым к диагностическому разъему. По номеру ошибки определяется вышедший из строя или некорректно работающий узел.

Эксплуатация

В процессе эксплуатации моторов D4EA необходимо строго соблюдать рекомендации завода-изготовителя по замене масла и фильтров. Пренебрежение заменой масла приводит к возникновению отложений внутри силового агрегата и износу подшипников турбокомпрессора. Забитый пылью воздушный фильтр не позволяет подавать в двигатель необходимый объем воздуха, что приводит к перерасходу топлива. От состояния фильтра очистки топлива зависит стабильность запуска и ресурс форсунок.

Нормативы для ТО

Завод-изготовитель установил для машин с двигателем D4EA периодичность обслуживания 1 раз в 10 или 15 тыс. км (в зависимости от рынка сбыта). Для мотора рекомендуется использовать моторное масло категории ACEA С3 (в случае установки сажевого фильтра) или В3 (без фильтра). Допускается применение масел с вязкостью 10W-30, 5W-30 или 0W-30. Для заправки требуется 6,6 л моторного масла (в большинстве случаев хватает 5,5 л, остальная жидкость не сливается).

Регламент обслуживания

При эксплуатации двигателя следует придерживаться следующих сроков регламентных работ:

• интервал замены масла в картере — через 10 тыс. км пробега или ежегодно;
• при эксплуатации автомобиля в городских пробках или на пересеченной местности рекомендуется заменять масло каждые 7,5 тыс. км пробега;
• очистка магистралей вентиляции картера — через 30 тыс. км пробега или каждые 2 года;
• замена воздушного фильтра — через каждые 20 тыс. км;
• замена топливного фильтра — через каждые 60 тыс. км;
• замена охлаждающей жидкости (антифриза) — каждые 45 тыс. км или 4 года (на ряде моделей первая замена производится через 6 лет или 210 тыс. км пробега).

На каждом обслуживании требуется выполнять дополнительные шаги:

• проверку состояния ремня привода навесного оборудования;
• осмотр магистралей системы охлаждения;
• контроль топливных трубок;
• проверку магистралей системы кондиционирования воздуха.

Некоторые автомобили требуют применения топливных присадок, обеспечивающих очистку форсунок. Информация имеется в перечне регламентных работ.

Проверка давления сжатия

Измерение компрессии является одним из способов проверки состояния силового агрегата. Для проверки компрессии используется специальный индикаторный прибор — компрессометр. Устройство вставляется в отверстие для форсунки и фиксируется штатной пластиной. Замер давления производится прокруткой коленчатого вала стартером (без подачи топлива в остальные цилиндры). Нормативное значение компрессии — 19-22 кг/см², разброс по цилиндрам — не более 3 кг/см². При обратной установке форсунок требуется использовать новые медные уплотнительные кольца.

Возможна проверка компрессии подачей сжатого воздуха через компрессометр. Поршень тестируемого цилиндра должен находиться в положении верхней мертвой точки. Давление воздуха составляет 0,2-0,3 МПа. Для снижения вероятности проворачивания коленчатого вала рекомендуется включить передачу и установить автомобиль на стояночный тормоз.

Если происходит просачивание воздуха в дроссельный узел или выхлопной тракт, то имеется проблема с впускными или выпускными клапанами соответственно. Нарушение герметичности прокладки вызывает появление пузырей воздуха в расширительном бачке или попадание воздуха в соседний цилиндр. В последнем случае будет слышно характерное шипение проходящего воздуха.

Тюнинг

Доработка 112-сильного мотора заключается в замене прошивки блока управления. Конструкция двигателя допускает увеличение мощности до 140 л.с. Одновременно увеличивается на 20% крутящий момент. При этом меняется кривая момента, что обеспечивает уверенный разгон на низких и повышенных оборотах. Несмотря на увеличение мощности, несколько снижается расход топлива в городских условиях.

Вариант мотора с регулируемой турбиной, изначально развивающий 140 л.с., мало приспособлен к поднятию характеристик. Возможна установка более производительного компрессора или замена прошивки, но эти действия снижают ресурс силового агрегата.