Дизельный двигатель D4HE D2.2 является одним из представителей линейки Smartstream от концерна Hyundai/KIA. Агрегат находится в серийном производстве с 2020 г., используется на ряде полноразмерных кроссоверов и минивэнов марок Hyundai и KIA. Ближайшим родственником D4HE является двигатель D4HH, имеющий идентичные характеристики и несколько отличающийся навесным оборудованием.
Устройство двигателя D4HE
Конструкция D4HE вполне стандартная и соответствует продукции конкурентов. В основе двигателя лежит тонкостенный алюминиевый блок, предыдущее поколение дизелей объемом 2,2 л оснащалось чугунным блоком. За счет перехода на легкий сплав удалось снизить общий вес двигателя на 38 кг, что является хорошим показателем. Газораспределительный механизм и насос ТНВД приводится зубчатым ремнем, на предыдущем поколении RII использовалась цепь.
В теплообменнике для охлаждения сжатого воздуха скорректирован маршрут циркуляции, что решило проблему с образованием конденсата. При этом на части D4HE использованы интеркулеры старого типа, склонные к скапливанию конденсата.
На D4HE применена 16-клапанная схема газораспределения с гидрокомпенсаторами зазоров. Ремень оснащен автоматическим натяжителем, что является типовым решением. Коленчатый вал установлен на 5 опорах со сменными вкладышами, смещенных относительно центральной оси цилиндров для снижения нагрузки на юбки поршней и уменьшения риска появления задиров. Коренные опоры крепятся единой крышкой. В алюминиевый блок залиты чугунные гильзы, рубашка охлаждения закрытого типа. Поршни алюминиевые с достаточно развитой юбкой, для упрощения холодного старта в головке установлены свечи накаливания.
Система питания топливом с рейкой CommonRail, рабочее давление доведено до 2200 бар. Система охлаждения – принудительная жидкостная, насос имеет привод от ремня ГРМ. В системе охлаждения использован термостат с электронным управлением, позволяющим точнее дозировать подачу жидкости и обеспечивающим ускоренный прогрев до рабочей температуры. В системе выпуска установлены каталитический конвертер и сажевый фильтр, позволяющие довести выхлоп до соответствия европейскому стандарту Евро-6.
В системе смазки использован насос шиберного типа с переменной производительностью. Насос системы смазки объединен с вакуумным насосом в единый модуль. Также в D4HE применен ряд решений, направленных на повышение надежности. В частности, в ТНВД установлен квадратный толкатель, который не может провернуться и начать гнать стружку в топливо. Использованы электромагнитные форсунки с повышенной точностью дозирования топлива. Помимо нейтрализатора и сажевого фильтра установлена система рециркуляции газов с клапаном EGR, что делает удаление сажевого фильтра нежелательной процедурой.
Двигатель D4HE оснащен системой наддува с турбиной. Для снижения уровня вибраций применены балансирные валы с приводом от коленчатого вала, установленные на подшипниках качения. Крайние опоры единственного распределительного вала также выполнены на подшипниках качения.
Конструкция D4HE во многом повторяет 2-литровые дизели EA288 от концерна VAG – технологичность вкупе со стремлением снизить себестоимость оборачивается рядом проблем с надежностью. С другой стороны, весь современный автопром не заинтересован в производстве автомобилей с ресурсом 600-700 тыс. км и более.
Технические характеристики
Основные параметры двигателя D4HE:
- компоновочная схема – рядный с вертикальным расположением цилиндров;
- количество цилиндров – 4;
- размерность цилиндра – 83х99,4 мм;
- рабочий объем двигателя – 2151 куб. см;
- максимальная мощность – 202 л.с. при 3800 об/мин;
- крутящий момент – 440 Н*м при 2750 об/мин;
- соответствие экологическим стандартам – Евро-6;
- степень сжатия (геометрическая) – 16;
- вес с навесным оборудованием – не менее 195,4 кг.
Для ряда рынков сбыта выпускаются двигатели, дефорсированные до 191 или 199 сил путем изменения прошивки блока управления. Может отсутствовать система впрыска мочевины, что увеличивает содержание вредных примесей в отработавших газах до требований стандарта Евро-5. Именно такие двигатели ставились на Hyundai и KIA для российского рынка, официально ввозившихся на территорию страны до первых летних месяцев 2022 г.
Дизель D4HE достаточно экономичен – паспортный расход топлива для Kia Sorento IV поколения варьируется в зависимости от режима эксплуатации пределах от 6,3 до 8,3 л на 100 км.
Ресурс и надежность
Надежность D4HE напрямую зависит от качества обслуживания и условий эксплуатации. Точных данных о ресурсе не публикуется. Первые проблемы у большинства владельцев автомобилей с D4HE появляются при пробегах не менее 200 тыс. км.
Для повышения надежности важно регулярно менять ремень, ресурс которого по данным производителя составляет 240 тыс. км. Зафиксированы случаи обрыва ремня при гораздо меньших пробегах, поэтому для подстраховки ремень и все ролики желательно менять через 90-100 тыс. км. Использование алюминиевого блока вопреки расхожему мнению никоим образом не сказывается на ресурсе двигателя D4HE.
Гораздо критичнее использование ряда решений, направленных на снижение вредности отработавших газов и расхода топлива. Использование электронного термостата позволило довести рабочую температуру до 107⁰С и одновременно снизило надежность системы охлаждения.
К спорным решениям относится единый модуль для масляного и вакуумного насоса, чрезмерно усложнен клапан EGR. При этом поршневая группа и вкладыши легко выдерживают пробег свыше 350-400 тыс. км, но после 200-250 тыс. км двигатель D4HE потребует дополнительного внимания и устранения ряда проблем.
Экология
Поскольку D4HE является достаточно свежей разработкой, то особое внимание уделено экологии. В системе выпуска установлен конвертер и сажевый фильтр, на части дизелей имеется система впрыска мочевины. Предусмотрен клапан EGR для рециркуляции отработавших газов, которые предварительно охлаждаются в отдельном теплообменнике. Увеличение рабочей температуры и изменение направления потока циркуляции антифриза дополнительно снижают токсичность отработавших газов. Двигатель D4HE работает корректно только при исправности всех компонентов системы снижения токсичности отработавших газов.
На какие автомобили ставится дизель D4HE
Дизельный двигатель D4HE используется на следующих автомобилях:
- IV поколение (код KA4) KIACarnival 2.2 CRDiATPremiumи прочие комплектации;
- IV поколение (код MQ4) KiaSorento;
- IV поколение после рестайлинга (код TM) HyundaiSantaFe.
Обслуживание D4HE: масло, свечи, фильтры
Регламент обслуживания для D4HE составляет 1 год или 15 тыс. км пробега – двигатель уже приближен к европейским требованиям. Завод предписывает использование маловязких масел 0W-20/5W-20 или 0W-30/5W-30, что типично для современного автопрома. Точная информация о вязкости и допусках масла указывается в заводской инструкции. Для обслуживания требуется 5,1-5,2 л масла. Также необходима замена фильтра, что вполне естественно (помимо оригинального фильтра можно использовать аналоги от крупных производителей).
В конструкции D4HE используются свечи накаливания с керамическим нагревательным элементом, выходящие в режим рабочей температуры за 2-3 секунды. Ресурс свечей зависит от множества факторов, замена требуется при пробегах от 150 тыс. км и выше.
Из-за длительного нахождения в головке отворачивание свечей превращается в сложный процесс – при выполнении работ важно не сломать их корпус.
Проблемы и недостатки двигателя D4HE
Типовые неисправности дизеля D4HE:
- обрыв ремня привода навесного оборудования по причине износа, что чревато повреждением крышки и разрывом ремня ГРМ;
- обрыв ремня ГРМ из-за завышенного производителем межсервисного интервала, не учитывающего российские условия эксплуатации;
- нарушение норм регламентного обслуживания, приводящее к загрязнению системы рециркуляции отработавших газов.
Есть отдельные случаи, когда D4HE выходит из строя по причине работы «в разнос». Причиной является плохое обслуживание, владельцы закрывают глаза на течь масла через турбину и льющие топливо форсунки. Итог предсказуем – двигатель попадает в капитальный ремонт, при условии целостности блока, поскольку при работе «в разнос» нельзя исключать прихват поршня с обрывом шатуна, который и пробивает блок.
Диагностика неисправности
Первичная диагностика D4HE производится при помощи сканера, считывающего ошибки. Затем осуществляется замер компрессии по цилиндрам, разброс не должен превышать 1-2 бар. Для получения дополнительной информации проводится эндоскопия цилиндров. Дальнейший поиск неисправностей требует снятия двигателя с автомобиля для последующей разборки.
Этапы и процедуры ремонта ДВС D4HE
Алгоритм ремонта двигателя D4HE зависит от степени износа. В самом плохом варианте необходимо:
- слить технологические жидкости и отсоединить коробку от двигателя;
- снять двигатель с автомобиля и демонтировать навесное оборудование;
- вымыть двигатель снаружи;
- снять головку для проверки состояния клапанов;
- отвернуть крепления поддона, а затем снять крышки коренных опор и шатунных шеек;
- отмыть детали от остатков масла и провести дефектовку.
Перечисленный алгоритм не учитывает множество мелких операций. Например, требуется снятие и проверка состояния турбокомпрессора с последующим капитальным ремонтом. При разборке могут обнаруживаться сорванные резьбы, как следствие предыдущих неквалифицированных вмешательств.
Необходимые запчасти
Перечень запчастей определяется только по результатам разборки и дефектовки двигателя. Ни один сервис не может заранее сообщить список деталей, которые придется заменить при ремонте. Даже при регламентной замене ремня привода газораспределительного механизма могут потребоваться дополнительные детали.
Основные работы
При капитальном ремонте D4HE выполняются работы:
- мойка всех деталей, которые могут использоваться в дальнейшем;
- расточка или повторная гильзовка блока (при необходимости);
- замена поршневых колец либо поршней в сборе;
- замена вкладышей коленчатого вала;
- замена деталей или узлов, дальнейшее использование которых негативно скажется на надежности двигателя.
Процесс сборки
Сборка двигателя D4HE после дефектовки и возможного восстановления блока производится в соответствии с требованиями заводской документации. При сборке важно соблюдение последовательности и момента затяжки болтов, на часть резьбовых соединений требуется нанесение фиксатора.
Ремонт D4HE в профильном сервисе практически исключает ошибки при разборке, дефектовке и последующей сборке двигателя. После установки D4HE на автомобиль и заправки жидкостей производится пробный пуск. При отсутствии нареканий автомобиль выдается владельцу с рекомендациями по обкатке отремонтированного дизеля D4HE.
Двигатель D4HE содержит немало решений, скопированных у дизеля линейки EA288 от концерна VAG. Мотор от Hyundai/KIA рассчитан на регулярное и качественное обслуживание, в подобных условиях дизель способен пройти до необходимости вскрытия и дефектовки не менее 350 тыс. км. При этом владельцу придется регулярно вкладываться в обслуживание – менять ремень ГРМ и прочие детали с ограниченным сроком службы.
