Атмосферный бензиновый двигатель G4ND 2.0 л является одним из представителей линейки Nu, представленной в 2011 г. Агрегат оснащен системой распределенного впрыска и не получил особого распространения – мотор ставился несколько лет на ряд моделей легковых автомобилей Hyundai-KIA. Двигатель продержался на конвейере до 2019 г. и был вытеснен вместе со всем семейством Nu новой линейкой Smartstream.
Описание мотора G4ND
Двигатель G4ND стал использоваться на автомобилях Hyundai-KIA в 2012 г., т.е. практически сразу после запуска в производство серии моторов Nu. Представляет собой развитие двигателя G4NA, отличаясь установкой системы CVVL для изменения высоты подъема клапанов. Система позволила немного улучшить мощностные характеристики и снизить расход топлива в ряде режимов работы. При этом двигатель G4ND сложно назвать экономичным, хотя атмосферные моторы Hyundai-KIA никогда не отличались низким расходом бензина.
Устройство двигателя
Конструкция G4ND вполне традиционная – рядный блок и головка выполнены из алюминия. В блоке находится единый модуль тонкостенных чугунных гильз, залитых в тело блока на стадии производства. Рубашка охлаждения открытого типа, использованы механический термостат и насос с приводом ремнем от коленчатого вала. Газораспределительный механизм включает в себя два вала с муфтами для изменения фаз. Привод ГРМ G4ND цепной, предусмотрена автоматическая корректировка износа цепи при помощи гидравлического натяжителя.
Поскольку двигатель оснащен системой CVVL (Continuously Variable Valve Lift) для впускных клапанов, то установлен дополнительный вал для регулировки высоты подъема клапанов. На каждый цилиндр установлено по два впускных и по два выпускных клапана, свеча располагается по центру камеры сгорания. Система зажигания оборудована индивидуальными катушками, расположенными в свечных колодцах. На двигателе используется пластиковый впускной коллектор с изменяемой геометрией, типичный для современных моторов.
В приводе клапанов установлены гидравлические компенсаторы зазоров. В системе выпуска G4ND использован каталитический нейтрализатор с двумя датчиками концентрации кислорода. Система смазки принудительная, форсунки для подачи масла на днища поршней не ставились до 2017 г. Коленчатый вал вращается на 5 опорах со сменными вкладышами. Алюминиевые поршни облегченные, на юбку нанесено антифрикционное покрытие. Двигатель G4ND (как и G4NA) имеет склонность к образованию задиров на юбках поршней и зеркалах цилиндров.
Технические характеристики
Основные параметры G4ND:
- количество цилиндров – 4;
- диаметр цилиндра – 81 мм;
- ход поршня – 97 мм;
- рабочий объем – 1999 см³;
- степень сжатия – 10,3;
- максимальная мощность – 172 силы при 6700 об/мин;
- крутящий момент – 201 Н*м при 4800 об/мин;
- соответствие стандарту токсичности газов – Евро-5.
Беглый анализ характеристик показывает, что установка системы CVVL дала прибавку мощности всего 8 сил, одновременно сдвинув пиковое значение на еще большие частоты вращения.
Для сравнения, 2-литровый G4NA без системы CVVL развивает в зависимости от года выпуска от 150 до 164 сил при 6200-6500 об/мин.
Для ряда рынков сбыта и моделей автомобилей G4ND имеет несколько меньшую мощность. Что касается крутящего момента, то он вообще не изменился по сравнению с ранними G4NA.
Расход топлива
Для двигателя G4ND в качестве топлива используется бензин сорта АИ-95 с возможностью заправки АИ-92 с небольшим снижением характеристик. К примеру, на Kia Optima с 6-скоростной МКПП расход топлива в городе по данным производителя составляет 10,6 л на 100 км пути. По факту – расход легко переваливает за 12 л даже при спокойном стиле управления. На трассе машина с G4ND укладывается в 7-7,2 л (паспортные 6,3 л практически недостижимы).
Ресурс и надежность
Срок службы двигателя G4ND зависит от условий эксплуатации и качества обслуживания. При частой и регулярной замене масла (примерно через каждые 6-7 тыс. км при преимущественно городской эксплуатации автомобиля) ресурс легко переваливает за 200-250 тыс. км.
Более долговечны моторы выпуска после 2017 г., получившие форсунки для подачи масла на днища поршней. Двигатели G4ND без форсунок могут начать стучать из-за задиров при пробегах менее 100 тыс. км.
На какие машины ставился силовой агрегат G4ND
Двигатель G4ND ставился только на:
- KIA Optima IV поколения с кузовом JF выпуска с 2012 по 2019 гг.;
- KIA K5 I и II поколений выпуска с 2010 по 2015 гг. и с 2015 по 2021 гг. соответственно;
- Hyundai Sonata с кузовом LF выпуска с 2014 по 2019 гг.
Плюсы и минусы
Обслуживание G4ND: масло, свечи, фильтры
Регламентное обслуживание G4ND должно проводиться через каждые 15 тыс. км либо ежегодно. Для достижения максимального ресурса масло и фильтр желательно менять через 6-7 тыс. км при городской эксплуатации и через 8-10 тыс. км при частых поездках по трассе.
В зависимости от года выпуска производитель предписывал использовать масло с вязкостью 5W-20 или 5W-30. Чаще всего при обслуживании применяют масло с вязкостью 5W-30. Для замены нужно около 4,3 л масла (полная вместимость системы смазки составляет 4,8 л).
Замена цепи в G4ND не регламентируется, по факту значительное растяжение появляется к пробегу 150-200 тыс. км. Обрыв цепи практически не встречается, как и перескок цепи на несколько звеньев. Свечи зажигания рассчитаны на 120 тыс. км, на практике ресурс свечей примерно в 2 раза меньше. Ремень навесных агрегатов выдерживает от 30 до 100 и более тысяч км – в зависимости от качества изготовления. Ресурс антифриза определяется требованиями производителя, заводская охлаждающая жидкость для G4ND рассчитана на 5 лет службы или 120 тыс. км.
Недостатки, поломки и проблемы двигателя G4ND
Двигатель G4ND обеспечивает приемлемую динамику разгона в городе и на трассе до скорости не более 100 км/ч. При дальнейшем разгоне начинает чувствоваться дефицит мощности даже при частичной загрузке салона. Дополнительной причиной является не слишком удачная АКПП, с которой, как правило, предлагался G4ND. По отзывам владельцев, уверенный обгон на машине с G4ND возможен только на многорядной дороге, где нет опасности выезда на встречную полосу.
Механизм CVVL работает с характерным стуком, интенсивность которого не зависит от вязкости масла. Причем посторонний звук не прогрессирует и никак не влияет на ресурс двигателя.
На первых сериях G4ND встречалась проблема проворота шатунных вкладышей из-за конструктивного дефекта. Впоследствии шатуны и вкладыши доработали, проблема ушла, на сегодняшний день проворот шатунных вкладышей не встречается. Основной же проблемой G4ND является образование задиров.
Причиной повреждения юбок поршней и зеркал считается крошка от каталитического конвертера, который расположен очень близко к головке. При этом дефект встречается не на каждом G4ND, можно предположить, что причиной является периодический брак при изготовлении керамического нейтрализатора. После введения в 2017 г. форсунок для подачи масла на поршни количество случаев появления задиров уменьшилось.
Существует мнение, что причиной задиров является экономия на материале и недостаточно эффективная система охлаждения. Косвенным подтверждением гипотезы является доработка рубашки охлаждения, которая была проведена примерно в 2014 г. В двигателе G4ND поршни удаленных от насоса цилиндров нагреваются интенсивно и быстро, опережая нагрев блока. Из-за уменьшения зазора возникает контакт между юбкой и зеркалом с образованием зазоров.
Двигатель G4ND (как и G4NA) оснащен масляным насосом с невысоким давлением в режиме холостого хода, которое не превышает 0,8 бар. При использовании маловязкого масла и при высокой температуре окружающей среды есть риск падения давления до 0,5 бар и ниже, что приводит к масляному голоданию и повреждениям вкладышей шатунов.
Нередко владельцы автомобилей с G4ND сталкиваются с проблемой нарастающего угара масла. Причиной будут залегшие от кокса кольца, также не исключены проблемы с маслосъемными колпачками.
Предусмотрительные владельцы обращаются в сервис при расходе 150-200 мл масла на 1000 км, некоторые продолжают эксплуатировать автомобиль и двигатель до последнего. При угаре масла возникает проблема с каталитическим конвертером, который перегревается из-за попавших и сгорающих на поверхности частиц масла с последующим разрушением.
Тюнинг двигателя
Бензиновый 2-литровый двигатель на Kia Optima (G4ND) практически не рассчитан на доработку. В лучшем случае используют модифицированную прошивку и снимают каталитический конвертер. Прибавка мощности составит 10-15 сил при весьма незначительном увеличении крутящего момента. Установка системы наддува не практикуется из-за неприспособленности G4ND к такой доработке – высокая степень сжатия исключает использование турбины.
Ремонт двигателей G4ND
G4ND – двигатель Hyundai-KIA, весьма склонный к появлению задиров на поршневой группе, что чаще всего и приводит мотор в сервис. Как правило, владельцы начинают обращать внимание на стук при пуске холодного двигателя, который по мере прогрева исчезает. Обойтись заменой поршней в такой ситуации невозможно – требуется капитальный ремонт двигателя G4ND в условиях сервиса.
Первичный осмотр и дефектовка
Первичная проверка G4ND заключается в прослушивании работы двигателя после холодного старта. В большинстве случаев не требуется даже эндоскопия цилиндров – причиной стука будут задиры на стенках цилиндров и поршнях. Для требовательных клиентов проводят эндоскопию и демонстрируют повреждения зеркал цилиндров, после чего приступают к снятию и разборке двигателя. Перед демонтажом G4ND сливают технологические жидкости, включая моторное масло.
Снятый двигатель устанавливают на специальный кантователь для разборки. Как правило, при регулярной и частой замене масла внутри обнаруживается легкий налет лака. Основная масса отложений оседает на лобовой крышке цепного привода ГРМ. Осмотр поддона позволяет получить представление о наличии металлической стружки в остатках масла. Двигатель G4ND постепенно разбирают, уделяя особое внимание шейкам коленчатого вала. При сильном износе вал придется шлифовать под ремонтный размер либо менять.
При разборе нередко обнаруживается эллипсность цилиндров и неравномерный износ. Причем наличие масляных форсунок не гарантирует защиту от образования задиров. Как правило, для ремонта требуется полный комплект поршней и колец, набор прокладок. Часто меняют обе муфты регулятора фаз.
В зависимости от результатов проверки головки может потребоваться замена нескольких клапанов и гидрокомпенсаторов, нередко требуется установка нового масляного насоса, который на G4ND имеет привод от носка коленчатого вала и находится в лобовой крышке.
Ремонтные работы
После разбора G4ND и составления списка дефектных деталей составляется смета на ремонт и закупку запасных частей, которая согласуется с владельцем. При отсутствии возражений со стороны собственника автомобиля начинается ремонт двигателя. Коренные и шатунные вкладыши есть смысл менять только при явных повреждениях или сильном износе, что на G4ND наблюдается редко.
Коленчатый вал после мойки промеряется, при незначительном износе проводится полировка шеек с сохранением номинального размера. Основные проблемы обнаруживаются при осмотре поршней, на которых образуются задиры на юбках, а маслосъемные кольца теряют подвижность из-за обильного образования нагара (кокса). Если в ремонт поступает G4ND старого образца, то в сервисе могут установить форсунки для поршней (хотя подобная доработка достаточно сложна с технической точки зрения).
Поскольку образование задиров идет не только на юбках поршней, но и на зеркалах цилиндров, то блок отправляется на расточку и повторное хонингование. Параллельно идет ремонт ГБЦ с заменой маслосъемных колпачков, очисткой каналов от нагара, пескоструйной обработкой и последующей притиркой клапанов. Блок после механической обработки промывается и продувается сжатым воздухом со снятием заглушек масляных каналов для удаления стружки.
Сборка и финальный запуск
Сборка G4ND ведется в последовательности, обратной разборке. При соединении деталей удаляют остатки старого герметика и наносят новый. Важно соблюдение момента и последовательности затяжки резьбовых соединений, информация имеется в документации по ремонту двигателя G4ND.
После сборки двигатель прокручивают вручную для проверки, в ряде сервисов есть стенд для холодной обкатки. Затем G4ND устанавливают на автомобиль, заливают жидкости и проводят первый пуск. Владельцу дается рекомендация заменить масло через 2-3 тыс. км пробега и избегать больших нагрузок при обкатке отремонтированного двигателя.
Цена двигателя G4ND нового и б/у
Найти новый G4ND на рынке невозможно, завод-изготовитель в лучшем случае поставляет в запчасти блок с головкой без навесного оборудования. Под видом новых G4ND продаются моторы после капитального ремонта с заменой многих деталей на кустарно изготовленные аналоги. Цена такого двигателя составляет примерно 150-180 тыс. руб., при этом качество деталей и сборки плавающее. За 100-120 тыс. руб. можно найти контрактный G4ND в неплохом состоянии, за 50-60 тыс. руб. предлагают двигатели, требующие капитального ремонта.
Двигатель G4ND нельзя назвать удачной моделью, мотор не стал популярным и внутри компании Hyundai-KIA. Основной проблемой является склонность к появлению задиров, устранить которые возможно только путем переборки двигателя с расточкой блока и заменой поршневой группы. Эксплуатация автомобиля с G4ND напоминает лотерею – у ряда владельцев машины прошли свыше 400 тыс. км без проблем с поршневой группой, другие собственники ремонтировали двигатель при пробегах в пределах 100 тыс. км.
