Двигатель Hyundai, Kia D4CB

Корейскими моторостроителями разработан и внедрен в производство очередной ряд дизельных моторов семейства «А». Базовая модель неоднократно преобразовывалась для конкретных моделей автомобилей Hyundai и Kia. На момент написания статьи насчитывается 10 различных модификаций этого двигателя.

Описание двигателя

D4CB 2,5 CRDI изготавливается с 2001 года только в Корее на заводе в городе Инчхон. Предприятие принадлежит концерну Hyundai Motor Corporation. Изменения в конструкции производились дважды. (Топливная система разработки BOSCH была заменена на DELPHI). Усовершенствование позволило перейти к более высоким экологическим стандартам.

Двигатель устанавливался на автомобили корейского производства:

Блок цилиндров, как и выпускной коллектор чугунные. ГБЦ и впускной коллектор изготовлены из алюминиевого сплава.

Поверхности цилиндров хонингованы. Камеры сгорания несколько увеличены в объеме. Этому способствовали значительные диаметр цилиндра и ход поршня.

Поршни изготовлены из алюминиевого сплава без стальных усиливающих вставок.

На ГБЦ имеются два распредвала и четыре клапана (газораспределительный механизм DOHC).

Привод ГРМ, ТНВД, балансирных валов и маслонасоса цепной (3 цепи).

Для облегчения обслуживания и корректной работы газораспределительного механизма капана оснащены гидрокомпенсаторами.

Установленные балансирные валы успешно справляются с гашением инерционных сил 2-го порядка при работе двигателя. В результате вибрация становится не ощутимой, шум значительно снижается.

Система питания топливом с электронным впрыском топлива (Common Rail Delphi). Усовершенствование двигателя в этом направлении создали ряд преимуществ (экономия топлива, облегчение запуска при низких температурах и др.). Заметным прогрессом модернизации стало повышение норм выхлопа. Теперь они соответствуют стандарту Euro 5.

Установка турбокомпрессора с интеркуллером позволила поднять мощность до 170 л.с.

Технические характеристики

Двигатель линейки А II насчитывает 10 модификаций. Каждая соответствовала определенному типу и марке автомобиля, на который он устанавливался. В таблицу сведены данные двух основных модификаций – атмосферника (116 л.с) и турбинированного (170 л.с).

Изготовитель	Hyundai Motor Corporation
Тип двигателя	рядный
Объем, см³	2497
Мощность, л.с	116-170*
Крутящий момент, Нм	245-441
Степень сжатия	16,4-17,7
Блок цилиндров	чугун
ГБЦ	алюминий
Количество цилиндров	4
Диаметр цилиндра, мм	91
Ход поршня, мм	96
Клапанов на цилиндр	4
Гидрокомпенсаторы	+
Порядок работы цилиндров	1-3-4-2
Гашение вибрации	Балансирные валы
Привод ГРМ	цепь
Система газораспределения	DOHC
Система питания топливом	Common Rail (CRDI)**
Топливо	ДТ (дизельное)
Расход топлива, л/100 км	От 7,9 до 15,0***
Система смазки, л	4,5
Расход масла, л/1000 км	До 0,6
Турбонаддув	+/-
Сажевый фильтр	+
Норма токсичности	Euro 3 – Euro 5
Рабочая температура ОЖ, град.	95
Система охлаждения	принудительная
Расположение	продольное
Ресурс, тыс. км	250+
Вес, кг	117

*первая цифра для двигателя с турбокомпрессором WGT, вторая – с VGT. **1-я – система питания BOSCH, 2-я – DELPHI. *** зависит от прошивки ЭБУ.

Надежность, слабые места, ремонтопригодность

Несколько слов о важных показателях силового агрегата, характеризующих его эксплуатационные качества.

Надежность

Надежность двигателя складывается из множества факторов. Рассмотрим некоторые из них.

Блок цилиндров, ГБЦ, коленвал, шатуны (за исключением изготовленных в 2008-2009 г.г.) и поршни проблем не вызывают, считаются достаточно надежными. Другие детали и агрегаты требуют более углубленного рассмотрения.

Привод ГРМ включает три цепи. Заявленный срок их эксплуатации составляет 200-250 тыс. км. Реально он значительно укорачивается, порой наполовину. Такое несоответствие характерно для моторов с жесткой эксплуатацией и допускаемыми «вольностями» при их обслуживании. Здесь имеется ввиду несоблюдение сроков, выполнение не всех операций, замена рекомендованных производителем рабочих жидкостей сомнительными аналогами, различные нарушения технологического процесса при проведении ТО.

Вывод: при качественном и своевременном обслуживании двигателя цепи привода ГРМ полностью отработают заложенный в них ресурс.

Определенного внимания требуют гидрокомпенсаторы. Достаточно залить в двигатель масло низкого качества, и проблемы с клапанами не заставят себя долго ждать.

Особо нежными на двигателе являются медные кольца форсунок. Их разрушение (прогар) может стать причиной выхода из строя всего двигателя. Контроль их состояния через 45-50 тыс. км. пробега позволит избежать возникновения серьезных проблем в двигателе.

Следующий узел требующий внимания – турбокомпрессор. Заявленный ресурс эксплуатации турбины превышает 200 тыс. км. Но на практике он обычно сокращается вдвое. Для того, чтобы этого не происходило, достаточно соблюдать температурный режим эксплуатации двигателя (не допускать перегрева) и выполнять в полном объеме все требования производителя, особенно касающиеся масла – использовать только рекомендуемое, в нужном объеме и своевременной его замене.

Общий вывод единственный: двигатель надежный, но при выполнении всех предъявляемых к нему требований.

Слабые места

Несмотря на довольно высокую надежность ДВС в целом, слабые места в нем имеются. Группу основных недоработок составляют следующие:

• чувствительность ТНВД и системы впрыска к качеству топлива;
• быстрое разрушение медных колец форсунок;
• агрессивный износ вкладышей коленвала;
• высокие затраты при эксплуатации.

ТНВД и
система Коммон Райл абсолютно не выносят дизельного топлива низкого качества. А их ремонт дешевым не назовешь.

Медные кольца форсунок подвержены быстрому разрушению. К чему это приводит – объяснять излишне.

Вкладыши опор коленчатого вала склонны к очень быстрому износу, продуктами которого забиваются масляные каналы. В результате перегрев двигателя и усиленный износ трущихся поверхностей абсолютного большинства деталей и узлов обеспечены.

Пробег между очередными ТО не высокий. С одной стороны, это хорошо для двигателя. А вот его владельцу такая ситуация радости не доставляет – ТО бесплатным не бывает.

Остальные слабые места мотора проявляются реже. Например, засорение маслоприемника. Требует к себе повышенного внимания.

Довольно часто наблюдается обрыв цепей ГРМ, особенно нижней, которая передает вращение масляному насосу и балансирным валам. Вместе с ней выходит из строя основная.

Низким ресурсом работы обладают гидрокомпенсаторы, клапан ЕГР, система изменения геометрии лопаток турбокомпрессора.

Ранее нашумевшие поломки, такие как обрыв шатуна ликвидированы. Из-за низкого качества шатунных болтов (заводской брак) отзывались агрегаты 2008-2009 годов выпуска.

На двигателях выпущенных после 2006 года зафиксированы единичные случаи обрыва крепления форсунок. Природа этого явления, к сожалению, до сих пор не выяснена.

Ремонтопригодность

Ремонтопригодность двигателя удовлетворительная. Точнее сложная. Дело в том, что блок цилиндров не гильзованный. Проточку и хонингование рабочих поверхностей в случае необходимости приходится проводить внутри блока. Для выполнения этих операций требуется очень сложное станочное оборудование. Дополнительно возникает необходимость обязательного шлифования посадочных поверхностей ГБЦ и самого блока, так как прокладка между ними изготовлена из металла, т.е. безусадочная.

В то же время установка гильз возможна. Замена остальных деталей и узлов при любом виде ремонта сложности не представляет.

Регламент обслуживания

Как отмечалось ранее, двигатель HYUNDAI D4CB 2,5 л очень отзывчив к срокам и полноте объема проводимого ему технического обслуживания. Производителем по проведению ТО разработаны определенные рекомендации, требующие неукоснительного соблюдения. Но здесь нужно учитывать условия эксплуатации. Не секрет, что российские дороги и качество ГСМ значительно отличаются от корейских. Причем не в лучшую сторону.

Исходя из реалий, сроки замены всех расходников и деталей при проведении очередного ТО двигателя необходимо сократить. По рекомендациям механиков автосервисов и владельцев автомобилей, на которых установлены дизеля D4CB, есть необходимость корректировки сроков проведения их обслуживания:

• заменять цепь ГРМ после 100 тыс. км пробега, остальные цепи – через 150 тыс. км;
• антифриз в системе охлаждения менять 1 раз в 3 года, а при интенсивной эксплуатации автомобиля через 30 тыс. км;
• масло в атмосферном двигателе заменяется через 7,5 тыс. км, а в турбинированном – через 5 тыс. км. Одновременно меняется масляный фильтр;
• топливный фильтр менять через 30 тыс. км, воздушный – 1 раз в год;
• для избежания прорыва картерных газов наружу через 20 тыс. км пробега прочищать систему вентиляции картера;
• свечи накала желательно обновлять ежегодно, а АКБ – по мере необходимости, но не позднее, чем через 60 тыс. км пробега автомобиля.

При этом нужно учитывать, что в случае модернизации двигателя (например, тюнингования) сроки проведения ТО должны быть снижены.

Подробную информацию о содержании работ, выполняемых при очередных видах ТО можно найти в Руководстве по эксплуатации вашего автомобиля.

Проведение любого технического обслуживания является несколько затратной операцией, но ремонт или замена всего двигателя станут намного дороже.

Зона повышенного внимания

Система смазки двигателя входит в разряд особоважных, требует к себе самого пристального внимания. От ее состояния зависит вся работа агрегата в целом.

Какое масло лить

Для каждой модели двигателя производитель указывает конкретную марку масла для заправки системы и его количество. Наиболее приемлемым для ДВС D4CB считаются масла класса вязкости SAE 5W-30 или 5W-40, например, масло моторное Castrol Magnatec Diesel 5W-40 В 4 (PDF) синтетика. Для улучшения характеристик и смазочных свойств масла допускается использование присадок.

При приобретении масла обращайте внимание на его маркировку, чтобы по ошибке не залить масло, предназначенного для бензинового двигателя.

Тюнинг

Тюнинговать мотор можно тремя способами:

• чип-тюнинг посредством изменения настроек ЭБУ;
• отключением клапана ЕГР;
• установкой модуля педаль-бокс от ДТЕ-системс.

Теоретически имеется возможность увеличения мощности еще одним способом – расточкой ГБЦ, но на практике широкого применения он не нашел.

Чип-тюнинг изменением настроек ЭБУ производится в два этапа. На первом снимаются все ограничения, заложенные производителем в электронику управления. На втором производится «заливка» новой программы (перепрошивка ЭБУ).

В результате этих манипуляций произойдет снижение экологических норм примерно до Euro 2/3, зато частично повысится мощность. По отзывам тех, кто делал чип-тюнинг этим способом, увеличение тяги мотора заметно чувствовалось уже на средних оборотах. Попутно исчезала заметная ранее вибрация при снижении скорости. Дополнительно было отмечено снижение расхода топлива на низких оборотах, вместе с тем его увеличение на высоких.

Отключение клапана ЕГР (изменение рециркуляции выхлопа) позволяет повысить мощность примерно на 10 л.с.

Современным и низкозатратным способом тюнингования двигателя является подключение модуля педаль-бокс ДТЕ-системс. Установка бустера DTE PEDALBOX возможна на автомобилях с электрической цепью управления ППТ (педалью газа). При этом настройки ЭБУ не нарушаются. Установка модуля повысит мощность двигателя до 8%. Но при этом нужно не забывать, что этот вариант тюнинга для педали подачи топлива с механическим приводом управления ТНВД неприемлем.

Тюнинг двигателя несколько повышает его мощность и крутящий момент. Но в то же время увеличивает нагрузку на цилиндропоршневую группу. Отрицательный эффект несколько компенсируется более частой заменой масла, но большой пользы ЦПГ это не приносит.

Покупка контрактного двигателя

Купить контрактный D4CB просто. Причем наряду с б/у продаются абсолютно новые двигатели.

Цены колеблются от 80 до 200 тыс. руб. для бывших в эксплуатации ДВС. Новые обойдутся примерно на 70 тыс. руб. дороже.

Для справки: новый D4CB за рубежом можно приобрести за 3800 евро.

Дизельный ДВС Kia D4CB широко распространен как в России, так и в остальных странах СНГ. Имеет неплохие технические характеристики для своего класса, полностью обеспечен рынком запасными частями, узлами и агрегатами (как б/у, так и новыми) для производства технического обслуживания или ремонта.

Двигатель KIA/HYUNDAI D4CB 2,5 л

За историю существования двигатель D4CB модернизировался дважды. Первое поколение получило топливную систему от моторов Bosch, соответствовало нормам Евро-3. Устанавливались ДВС в машины Porter II (123 л. с.), H1/Starex (145 л. с.) и Sorento (145 л. с.).

Второе поколение производителя удовлетворяет регламенту Евро-4. Моторы завода Hyundai комплектовали машины Porter II (126 л. с.), Starex и Sorento (170 л. с.). Третье поколение движков создано под Евро-5, эксплуатируется в автомобилях Porter II, Grand Starex/H1 и Bongo III. Топливная система здесь Delphi, двигатели мощностью 170 л. с. оснащены турбокомпрессорами VGT с изменяемой геометрией.

Технические характеристики D4CB

Корейским производителем Kia/Hyundai в двигателе использована классическая конструкция:

• чугунный блок и выпускной коллектор, легкосплавная головка ГБЦ и коллектор впускной;
• схема двигателя соответствует рядной четверке продольного расположения по ходу движения транспортного средства с приводом на задний мост;
• дизель атмосферный, изготовителем производится регулировка параметров под конкретную модель автомобиля, потому крутящий момент/мощность могут отличаться;
• для сложных эксплуатационных условий руководство компании разработало Турбо версию мотора мощностью 170 л. с.

Увеличены объемы камер сгорания за счет хода поршня и диаметра цилиндров, которые проточены в блоке без использования гильз.

Все технические характеристики базовой версии D4CB собраны в таблице:

Изготовитель	Hyundai/Kia
Марка ДВС	D4CB
Годы производства	1996 – …
Объем	2497 см 3 (2,5 л)
Мощность	85,3 – 125 кВт (116 – 170 л. с.)
Момент крутящий	245 – 441 Нм (на 2200 об/мин)
Вес	117 кг
Степень сжатия	17,7
Питание	прямой впрыск, ТНВД
Тип мотора	рядный дизель
Число цилиндров	4
Местонахождение первого цилиндра	ТВЕ
Число клапанов на каждом цилиндре	4
Материал ГБЦ	сплав алюминиевый
Впускной коллектор	дюралевый
Выпускной коллектор	литой чугунный
Распредвал	схема DOHC, оригинальный профиль кулачков
Материал блока цилиндров	чугун
Диаметр цилиндра	91 мм
Поршни	оригинальные, дюралевые
Коленвал	кованый стальной
Ход поршня	96 мм
Горючее	ДТ (солярка)
Нормативы экологии	Евро-3/5
Расход топлива	7,9 – 15 л/100 км
Расход масла	максимум 0,6 л/1000 км
Какое масло лить в двигатель по вязкости	5W30, 5W40, 0W30, 10W40
Какое масло лучше для двигателя по производителю	Mobil Delvac XHP LE, Motul X-Clean, Chevron Delo 400 LE, Mobil 1 Turbo Diesel Truck
Масло для D4CB по составу	синтетика, полусинтетика
Объем масла моторного	4,5 л
Температура рабочая	95°
Ресурс ДВС	заявленный 150000 км реальный 250000 км
Регулировка клапанов	гидрокомпенасторы
Система охлаждения	принудительная, антифриз
Объем ОЖ	10,7 л
Помпа	с пластиковой крыльчаткой
Свечи на D4CB	Свечи накала
Зазор свечи	1,1 мм
Цепь ГРМ	двухрядная
Порядок работы цилиндров	1-3-4-2
Воздушный фильтр	Nitto, Knecht, Fram, WIX, Hengst
Масляный фильтр	Mahle OC526, Mann
Маховик	чугунный с венцом для стартера
Болты крепления маховика	М12х1,25 мм, длина 26 мм
Маслосъемные колпачки	производитель Goetze
Компрессия	от 22 бар, разница в соседних цилиндрах максимум 1 бар
Обороты ХХ	750 – 800 мин -1
Усилие затягивания резьбовых соединений	свеча – 31 – 39 Нм маховик – 62 – 87 Нм болт сцепления – 19 – 30 Нм крышка подшипника – 133 Нм (коренной) и 60 м, 35 Нм + 60° (шатунный) головка цилиндров – четыре стадии 5 Нм, 49 Нм + 90° + 90°

В движение навесное оборудование и ГРМ приводится тремя цепями:

• верхняя вращает распредвалы;
• нижняя крутит правый балансирный вал и маслонасос;
• средняя приводит в движение левый балансировочный вал и ТНВД.

В мануал входит описание рабочих параметров и инструкция по обслуживанию, ремонту мотора.

Особенности конструкции

Изначально двигатель D4CB создавался для заднеприводных машин, поэтому расположен под капотом продольно. Важной особенностью конструкции является наличие медных колец на форсунках, которые необходимо менять через 30 тысяч пробега. В противном случае они прогорают, забивают маслоприемник и каналы, которые невозможно промыть. Приходится разбирать мотор для очистки.

Остальными нюансами конструкции являются:

• прокладка ГБЦ металлическая безусадочная, поэтому после каждой разборки необходимо шлифовать посадочные поверхности блока и головки;
• регулировка тепловых зазоров клапанов осуществляется гидрокомпенсаторами, поэтому качество масла должно быть очень высоким;
• механизм газораспределения DOHC с двумя верхними распредвалами;
• в цилиндрах нет гильз, они проточены и хонингованы непосредственно в теле блока;
• каналы рубашки охлаждения созданы при отливке блока;
• дюралевые поршни не имеют стальных усиливающих вставок;
• валы балансира снижают вибрации и колебательные нагрузки на авто;

Производителем выполнена промышленная форсировка дизеля за счет расточки цилиндров и увеличения хода поршня. После выработки ресурса цилиндрами капитальный ремонт возможен либо гильзованием, либо расточкой под ШПГ другого производителя. Изменением версии прошивки ЭБУ можно увеличить мощность на 20 л. с. максимум, так как этот потенциал заложен в конструкцию изначально.

Перечень модификаций ДВС

Для кроссоверов, минивэнов и грузовиков необходимы не одинаковые эксплуатационные характеристики, поэтому существуют модификации моторов D4CB со следующими настройками ЭБУ:

• 116 л. с./243 Нм;
• 123 л. с./320 Нм;
• 133 л. с./343 Нм;
• 140 л. с./392 Нм.

Существует турбированный вариант ДВС с характеристиками 170 л. с./441 Нм и конструктивными особенностями:

• изменяемая геометрия турбины исключает эффект турбоямы, на любых оборотах обеспечивается прирост динамики;
• навесное оборудование имеет ресурс 100000 км, требует замены при снижении тяги, появлении черного дыма, свиста и появлении масла в интеркуллере.

В остальном устройство турбированного мотора не отличается от атмосферного силового привода. Однако резко увеличиваются нагрузки на ЦПГ, масло рекомендовано менять чаще – каждые 5 тысяч пробега.

Плюсы и минусы

Основным достоинством D4CB являются улучшенные характеристики двигателя для грузовиков и минивэнов. Низкий расход ГСМ, высокий эксплуатационный ресурс, возможность многократного капремонта. Благодаря изменению версии прошивки ЭБУ моторы полностью соответствуют эксплуатационным условиям не одинаковых транспортных средств. Впрыск Common Rail напоминает инжекторную систему Direct Inject, считающуюся самой экономичной.

Недостатками силового привода являются:

• высокий эксплуатационный бюджет из-за коротких сроков между плановыми ТО;
• впрыск Common Rail чувствителен к качеству дизтоплива;
• медные кольца на форсунках быстро разрушаются;

Не вызывает нареканий головка блока цилиндров, зато ТНВД обладает низким ресурсом.

Список моделей авто, в которых устанавливался

Дизельный мотор D4CB устанавливался на несколько автомобилей производителя Hyundai:

• H1/Starex – фургон iLoad, автобус iMax, с 1996 года;
• Porter – автобус, пикап, фургон, с 1996 года.

Комплектовались дизелем D4CB и корейские машины Kia:

• Sorento – среднеразмерный кроссовер;
• Bongo – грузовик с классической кабиной, Super Cab (3 места) и Double Cab (6 мест).

В других моделях авто этот дизель не использовался. Основным недостатком является скрученный пробег б/у транспортных средств с этим силовым приводом, поступающих на рынок РФ. Пользователи несвоевременно меняют масло и расходники, снижается ресурс двигателей.

Регламент обслуживания D4CB

Производитель рекомендует обслуживать двигатель D4CB с учетом качества ГСМ на внутреннем рынке Кореи. Для условий РФ следует сократить сроки замены расходных материалов и запчастей до следующих значений:

• цепь ГРМ должна меняться через 100 тысяч пробега, навесного оборудования и балансировочных валов 150 тысяч, соответственно;
• система охлаждения нормально работает при замене антифриза каждые 30 000 км или 3 года;
• замена масла и масляного фильтра для атмосферного дизеля производится после 7,5 тысяч км, турбированного мотора – 5 тысяч пробега;
• топливный фильтр подлежит замене после 30000 км, воздушный следует менять ежегодно;
• во избежание картерных газов систему вентиляции нужно прочищать после 20000 км;
• замена свечей производится ежегодно, АКБ через 60000 км.

Сроки ТО дополнительно снижаются, если владельцем производилась модернизация для увеличения крутящего момента и мощности.

Обзор неисправностей и способы их ремонта

При обрыве верхней цепи мотор D4CB своими поршнями в обязательном порядке гнет клапана. Для этого дизеля выявлены следующие неполадки:

Перегрев	1)разрушены шатунные вкладыши, забиты каналы смазки	1)замена вкладышей
Стук внутри ГБЦ	выработка гидротолкателей	замена расходников
Увеличение расхода масла	1)износ прокладок топливной системы 2)выработка маслосъемных колпачков, колец	1)замена прокладок 2)замена колпачков, колец

С увеличением эксплуатационного ресурса увеличивается износ зубчатого венца маховика с оригинальной формой зуба и дополнительного венца для подключения бендикса стартера.

Варианты тюнинга мотора

Изначально двигатель D4CB не полностью удовлетворяет требованиям владельца, поэтому чаще всего применяется чип тюнинг для «отката» к заводским настройкам по следующей схеме:

• чтение ошибок, удаление их аппаратным методом;
• заливка новой версии ПО.

При этом важно понимать, что тюнинг снизит экологические нормы до Евро-2/3. Появится подхват, уже со средних оборотов, при понижении передачи исчезнут «кивки» автомобиля.

В отличие от атмосферных бензиновых ДВС обычно расход солярки вначале снижается, но на высоких оборотах увеличивается.

Дополнительно возможен тюнинг за счет отключения ЕГР клапана, с помощью которого производится рециркуляция выхлопа. В сервисных центрах владельцу обычно дается 2 недели для опробирования новых режимов движка. В это время возможен возврат заводских настроек, если характеристики не соответствуют его ожиданиям.

Таким образом, дизель D4CB имеет несколько вариантов настроек рабочих характеристик в диапазоне 123 – 130 л. с мощности и 243 – 392 Нм крутящего момента. Существует Турбо версия с 170 л. с и 441 Нм параметрами.