Двигатель Hyundai G4FC

Дебютировал G4FC в 2007 году, выпускается до сих пор. Один из лучших современных двигателей класса В. Основные части изготовлены из алюминия, облегчённая конструкция. Развивает 122-130 л. с.

Описание G4FC

Это бензиновая рядная «четвёрка» с двумя распредвалами, расположенными по схеме DOHC. Они управляют работой 16 клапанов в ГБЦ. Мотор экономичен, конструкторы сумели грамотно настроить форсунки, которые не теряя своей производительности, забирают не так уж много горючего. Впрыск регулируется ЭБУ, поэтому всё происходит чётко, а количество вредных выхлопных газов заметно снижается.

Двигатель относится к серии Гамма, как и G4FA. Но в отличие от него, G4FC имеет увеличенный ход поршня. В остальном моторы схематически схожи, оба оснащены цепью ГРМ, а не хилым ремнём. За металлической цепью не нужно так старательно ухаживать, производитель вообще указывает, что она не имеет ограничений по эксплуатации. Конечно же, это не так, просто ходит она гораздо дольше.

G4FC изначально задуман конструкторами, как модифицированный вариант 1,4-литрового FA. По сути, он не должен иметь тех недостатков, которые были у предшественника. Однако конструкторам не удалось устранить характерные болячки — шумы, провалы, вибрации. С другой стороны, это более объёмный мотор, поэтому мощности его хватает на преодоление нагрузок, а расход практически одинаковый с 1,4. Кроме того, G4FC имеет СИФГ (систему изменения фаз ГРС) на обоих распредвалах, что тоже делает двигатель более производительным.

Таким образом, устройство этого ДВС можно назвать классическим. ГБЦ — алюминий, монтируется на облегчённом БЦ. Стаканы цилиндров несъёмные, капремонту не подлежат. Впускной коллектор изготовлен из ПВМ — очень прочного материала, позволяющего решать несколько задач, включая снижение веса и улучшение компактности.

Тем самым, конструкторский расчёт при изготовлении этого мотора сводился к следующему:

• обеспечить более качественное охлаждение гильз цилиндров, вокруг которых появляется тепловой зазор;
• сделать каналы впуска идеально гладкими, что позволит долгое время эксплуатировать ВК без дополнительной шлифовки.

Ещё одна особенность мотора — клапан гнёт при обрыве цепи. Однако металлический узел намного надёжнее ремня, поэтому обрыв происходит довольно редко.

Корейский производитель, как всегда, необоснованно хвалит новую модель — якобы, двигатель может безотказно функционировать на протяжении 180-200 тыс. км. Безусловно, это не так, особенно у нас в стране, где плохие дороги и низкосортный бензин своё чёрное дело сделают. Ресурс G4FC определяется не заявлениями производителя, а манерой вождения, периодичностью проведения ТО, применяемыми расходниками и прочими условиями. Например, есть реальный пример Соляриса с таким ДВС, который пробежал больше 700 тыс. км без капиталки.

Предшественником этого двигателя является 1,4-литровый G4FA. Более модифицированные версии для западных рынков — G4FD с GDI и G4FJ с T-GDI. Непосредственный впрыск одной модификации и турбонаддув другой, сделали эти двигатели очень популярными, особенно в США.

90 град.

Производство	Beijing Hyundai Motor Co.
Марка двигателя	G4FC
Годы выпуска	2007 – наше время
Материал блока цилиндров	алюминий/чугун
Коленвал	чугун, литье
Распредвал	оригинальный профиль кулачков
Впускной коллектор	пластиковый
Выпускной коллектор	литой чугунный
Система питания	инжектор
Тип	рядный
Количество цилиндров	4
Клапанов на цилиндр	4
Ход поршня	85,4 мм
Диаметр цилиндра	77 мм
Местонахождение первого цилиндра	ТВЕ
Степень сжатия	11
Объем двигателя	1591 см. куб.
Мощность двигателя	122-130 л.с. /6000 об.мин
Крутящий момент	155Нм/4200 об.мин
Топливо	92
Экологические нормы	Евро 4
Расход топлива	город 7,9 л. | трасса 4,9 л. | смешанн. 6,0 л/100 км
Расход масла	до 1 л/1000 км (в тяжелых условиях)
Масло в двигатель Сид/Элантра G4FC	0W-30/0W-40/5W-30/5W-40
Какое масло лучше для двигателя по производителю	Liqui Moly, ЛукОйл
Масло для G4FC по составу	зимой синтетика, летом полусинтетика
Сколько масла в двигателе Рио/Солярис	3.3 л.
При замене лить	около 3 л.
Замена масла проводится	раз в 15000 км(лучше 7500 км)
Рабочая температура двигателя Солярис/Рио
Ресурс двигателя Солярис/Рио:	по данным завода – не менее 180 тыс.км.; на практике – 200+ тыс. км.
Потенциал тюнинга/без потери ресурса	200+ л.с./130-135 л.с.
Двигатель устанавливался на:	Hyundai Solaris, Kia Rio, Kia Ceed, Kia Cerato, Hyundai Elantra, Hyundai i20, Hyundai i30
Усилие затягивания резьбовых соединений	свеча – 31 – 39 Нм; маховик – 71 – 75 Нм; болт сцепления – 18 Нм; крышка подшипника – 17 – 26 Нм (коренной) и 18 – 22 Нм (шатунный); головка цилиндров – две стадии 39 – 59 Нм, 78 – 98 Нм
Обороты ХХ	750 – 800 мин -1
Компрессия	от 12 бар, разница в соседних цилиндрах максимум 1 бар
Маслосъемные колпачки	производитель Goetze, впускные светлые/выпускные темные
Болты крепления маховика	М12х1,25 мм, длина 26 мм
Маховик	232002D000 116 зубов, 9 под стартер
Масляный фильтр	Mann, YoungDong, Hammel
Воздушный фильтр	Mahle Filter LX 2869
Порядок работы цилиндров	1-3-4-2
Цепь ГРМ	243212В200
Свечи на G4FC	ZFR5F-11 с длинным вылетом электрода
Зазор свечи	1,1 мм
Помпа	25100-2В700
Система охлаждения	принудительная, антифриз
Объем ОЖ	5,8 л
Регулировка клапанов	мерные толкатели
Зажигание	коммутаторное, бесконтактное

Регламент обслуживания

ТО двигателя должно проводиться с обязательным посещением сервисной станции. Это делается каждые 15 тыс. км пробега. Обусловлен такой порядок работой масляной системы, нуждающейся в периодическом осмотре, замене масла и фильтра.

Помимо стандартной программы различают плановое ТО, рассчитанное на сильно нагруженные моторы. Так, если ДВС эксплуатируется при температуре, ниже 15 градусов. В этом случае регламент обслуживания надо сократить до 7 тыс. км.

Интересно, что один и тот же мотор эксплуатируется на одном автомобиле под более сильной нагрузкой, чем на другом. Например, Солярис и Киа Сид. Поэтому тот же воздушный фильтр на первой машине надо менять каждые 15 тыс. км, а на Сид — каждые 45 тыс. км. Однако салонный фильтр обновляется в одинаковый срок — через каждые 15 тыс. км.

Подробнее о сроках техосмотра в таблице.

цепь привода ГРС	имеет ресурс 150 тысяч км, после чего следует замена
масло и масляный фильтр	меняют через 7,5 тысяч пробега в городском цикле или максимум 15 тысяч в смешанном режиме эксплуатации
топливный фильтр	выходит из строя на рубеже 20 000 км, а воздушный меняют ежегодно
свечи зажигания	установлен ресурс около 60 тысяч пробега
антифриз	теряет свойства после эксплуатации 3 года или 30 тысяч пробега
вентиляция картера	обслуживают через 30 000 км вместе с промывкой движка специальными средствами для раскоксовки

Неисправности G4FC

Мотор с поршнями, которые со 100-процентной гарантией гнут клапана, если обрывается цепь ГРМ. Поэтому двигатель не считается особо надёжным, тем более, что встречаются и другие характерные неполадки.

Рассмотрим самые популярные из них.

1. Высокий расход масла, который может доходить до 2-3 литров на 1000 км. Это происходит по причине прогара клапанов или износа колец/поршней. Проблема решается заменой расходников.
2. Утечка масла, его попадание в систему охлаждения. Первый признак пробоя уплотнения клапанной крышки. Возможно также, что ослаблены болты ГБЦ. Прокладку легко заменить, болты — затянуть.
3. Плавание оборотов, нестабильная работа ДВС. Свидетельствуют такие симптомы о неисправности топливной системы или поломке датчиков. Обычные мероприятия в этих случаях: чистка форсунок или замена рейки, насоса. Если дело в регуляторах, то их замена.

Автомобили

За несколько лет до выхода G4FC компания Хёндай слилась с Киа, фактически полностью заменив двигательный ряд этого производителя. И новый 1,6-литровый мотор также стал устанавливаться на модели Рио, Церато, Сид, а также Хёндай Солярис, Ай40, Санта Фе, Акцент.

Технические возможности этого агрегата довольно универсальны — он подходит как для города, так и для трассы. Поэтому его одинаково хорошо сочетают с седанами и кроссоверами. В зависимости от конкретного автомобиля, G4FC может иметь различные характеристики мощности и КМ. Так, на Рио 1, выпущенные до 2011 года, он развивает всего 112 л. с., а на Киа Сид и Рио 3 — 126 л. с.

Тюнинг G4FC

Провести доработку на этом ДВС — одно удовольствие. Например, если начать с калибровки, что является самым безобидным и простым вариантом усиления. Этот способ даст прирост мощности на 10-15 л. с. Никаких крупных финансовых затрат во время проведения калибровки не предвидится. Однако, если добавить универсальную выхлопную систему типа паук 4-2-1, а также поставить новые 51-миллиметровые трубы, двигатель станет ещё сильнее.

Другой путь уже снизит ресурс мотора, зато даст настоящий спортивный прирост. Надо будет осуществить портинг ГБЦ, установив клапаны с большим размером. Также придётся заказать спортивные распредвалы с широкой фазой, и ресивер к ним.

Наконец, тюнинг с помощью установки турбины — сложный и профессиональный, но одновременно классический вариант доработки. В конкретном случае, можно скопировать всё с модифицированной версии G4FJ или просто сделать свап.

Построенная на базе G4FA, силовая установка G4FC получилась достаточно удачной, хотя и не без конструктивных недочётов. Зато уже стали выпускаться эти же моторы под серией Гамма 2 — они развивают 137 л. с., имеют улучшенную базу данных.

Электрическая принципиальная схема системы управления распределенным впрыском MFI (G4FA/G4FC: GAMMA 1.4L/1.6L) автомобиля Kia Rio (с 2011 года).

Электрическая принципиальная схема системы управления распределенным впрыском MFI (G4FA/G4FC: GAMMA 1.4L/1.6L) автомобиля Kia Rio (с 2011 года).

Электрическая принципиальная схема системы управления распределенным впрыском MFI (G4FA/G4FC: GAMMA 1.4L/1.6L).

Описание выводов ECM.

Система управления распределенным впрыском MFI (G4FA/G4FC: GAMMA 1.4L/1.6L).

Описание схемы.

Компоненты блока управления двигателем (датчики, приводы, ЕСМ, форсунка и т.д.) ожидают в режиме готовности при включении замка зажигания.

Двигатель запускается при включении зажигания и обменивается сигналами с компонентами блока управления двигателем (датчиком и приводом) постоянно или с перерывами, управляя впрыском топлива.

Он регулирует время работы форсунки на основе соотношения входящего воздушного потока в цилиндре и состава топливо-воздушной смеси, за счет чего снижается расход топлива, снижается токсичность отработавших газов и улучшается работа двигателя.

Назначение и функции каждого из компонентов описаны ниже.

Входной/выходной сигнал клеммы блока ЕСМ.

Разъем [EGG-K].

Датчик абсолютного давления в коллекторе (MAPS).

Данные о количестве впускного потока воздуха должны! передаваться в блок ЕСМ для определения количества впрыскиваемого топлива.

MAPS (Датчик абсолютного давления в коллекторе) косвенно рассчитывает количество воздуха, измеряя давление во впускном коллекторе. Такой принцип действия называется “Скорость-Плотность”.

Датчик MAPS передает аналоговый выходной сигнал пропорциональный изменению давления во впускном коллекторе, затем, по этому сигналу и оборотам двигателя блок ЕСМ рассчитывает поток впускного воздуха.

Датчик температуры впускного воздуха (IATS).

Датчик IATS расположен внутри датчика абсолютного давления впускного коллектора (MAPS).

На датчик IATS воздействует поток впускного воздуха.

При изменении значения сопротивления терморезистора в датчике IATS в зависимости от температуры впускного воздуха, напряжение сигнала тоже меняется.

С помощью этого сигнала, показаний температуры впускного воздуха, блок ЕСМ корректирует основное время впрыска топлива и угол опережения зажигания.

Датчик положения педали акселератора (APS).

Датчик определяет положение педали акселератора при нажатии на нее водителем с целью ускорения.

Для обеспечения надежности датчика APS, датчик APS состоит из двух датчиков. Датчика APS 1, выдающего основные сигналы, и датчика APS 2, контролирующего работу датчика APS 1.

Каждый из датчиков APS 1 и 2 имеют свой источник питания и провод соединения с “массой”.

Обычно, выходное напряжение датчика APS 2 вдвое меньше выходного напряжения датчика APS 1, и если отношение двух сигналов не в допуске заданного значения, то выдается ошибка.

Датчик температуры охлаждающей жидкости (ECTS).

Резистор в блоке ЕСМ и терморезистор в датчике ECTS соединены последовательно.

При изменении значения сопротивления терморезистора в датчике ECTS в соответствии с изменением температуры охлаждающей жидкости двигателя, напряжение на выходе тоже меняется.

При холодном двигателе блок ЕСМ увеличивает продолжительность впрыска топлива и управляет углом опережения зажигания на основе показаний температуры охлаждающей жидкости двигателя, не допуская остановки двигателя и улучшая характеристики управляемости.

Электродвигатель ЕТС и датчик положения дроссельной заслонки.

С помощью электродвигателя ЕТС блок ЕСМ управляет открытием/закрытием дроссельной заслонки в соответствии с сигналами датчика положения педали акселератора (APS), установленного на модуле электронной педали акселератора. Это позволяет реализовать функцию контроля скорости автомобиля без дополнительного оборудования.

Датчик положения распределительного вала (CMPS).

Датчик определяет верхнюю мертвую точку цилиндра 1. Он установлен на конце распределительного вала и состоит из чувствительного элемента с отверстием и диска синхронизации.

Когда измерительная головка сигналов блокируется выступом диска синхронизации, возникает высокое напряжение, низкое напряжение возникает в противоположной ситуации.

Блок ЕСМ определяет положение каждого цилиндра при помощи сигнала, поступающего от датчика положения распределительного вала.

Датчик положения коленчатого вала (CKPS).

Датчик положения коленчатого вала (CKPS) представляет собой датчик Холла, который вырабатывает напряжение с помощью чувствительного элемента и диска синхронизации, установленных на коленчатом валу.

Блок ЕСМ рассчитывает обороты двигателя по сигналу датчика и управляет продолжительностью впрыска топлива и углом опережения зажигания.

Этот сигнал датчика CMPS передается в блок ЕСМ, который в свою очередь использует сигналы датчика CMPS для определения угла опережения зажигания. Датчик CMPS позволяет осуществлять последовательный впрыск топлива.

Форсунка.

Форсунка представляет собой электромагнитный клапан системы впрыска топлива с электронным управлением, который впрыскивает в двигатель точное рассчитанное количество топлива, оптимизируя сгорание в зависимости от различных режимов работы двигателя.

Блок ЕСМ регулирует время срабатывания форсунки путем отражения впускного воздуха в цилиндре и состава топливо-воздушной смеси, управляя количеством впрыскиваемого топлива с целью насыщения состава топливо-воздушной смеси, требуемой системой управления двигателем для уменьшения расхода топлива, улучшения работы двигателя и сокращения выбросов отработавших газов.

Катушка зажигания.

Угол опережения зажигания управляется блоком зажигания с электронным управлением.

Стандартные значения угла опережения зажигания в зависимости от состояния двигателя хранятся в памяти блока ЕСМ.

Режим работы двигателя (скорость, нагрузка, прогрев и т.д.) определяется различными датчиками.

В блок поступает сигнал выключения тока первичной цепи от блока ЕСМ, исходя из сигналов датчика и данных угла опережения зажигания, активируя катушку зажигания и управляя углом опережения зажигания.

Клапан регулирования подачи масла (OCV).

Клапан OCV представляет собой устройство, которое ускоряет или замедляет открытие или закрытие впускного или выпускного клапана по контрольному сигналу блока ЕСМ в зависимости от нагрузки двигателя.

Датчик кислорода.

Датчик определяет содержание кислорода в отработавших газах и направляет данные в блок ECM.

Его функцией является нагрев наконечника датчика до определенного значения или выше для нормальной работы датчика даже при низкой температуре отработавших газов.

В датчик кислорода встроен нагревательный элемент с возможностью управления.

Датчик детонации.

Этот датчик выдает сигнал детонации (напряжение).

При получении сигнала, блок ЕСМ управляет углом опережения зажигания для оптимизации выходного крутящего момента и расхода топлива, постоянно контролируя уменьшение угла опережения зажигания и увеличивая его при отсутствии детонации.

Электромагнитный клапан продувки адсорбера (PCSV).

Клапан PCSV управляет вакуумным трубопроводом, подсоединенным к бачку адсорбера.

Газ с парами топлива, скапливающийся в бачке, подается в камеру сгорания электромагнитным клапаном продувки адсорбера в соответствии с управлением блока ЕСМ.

Датчик давления хладагента (APT).

Датчик давления преобразует давление хладагента в контуре высокого давления в напряжение электрического сигнала.

С помощью этого сигнала ЕСМ управляет работой вентилятора системы охлаждения с высокой или низкой скоростью.

ЕСМ периодически останавливает компрессор кондиционера для оптимизации работы системы кондиционирования, если температура хладагента в контуре слишком высокая или слишком низкая.

Реле стоп-сигналов.

Оно используется для повышения долговременной надежности выключателя стоп-сигнала.

Выключатель стоп-сигналов.

Блок ЕСМ использует сигнал торможения для определения функциональных неисправностей в системе ЕТС.

Для диагностики выключателя педали тормоза используются два сигнала (аварийный выключатель тормоза и контрольный выключатель тормоза).

Эти два сигнала передают противоположные значения в зависимости от работы тормозов.

Если педаль тормоза не нажата, контрольный выключатель педали тормоза передает значение питающего напряжения, а аварийный выключатель педали тормоза передает значение О В.

Напротив, если педаль тормоза нажата, выводятся противоположные значения.

Сигнал скорости автомобиля.

Передаются данные о скорости автомобиля в блок ЕСМ.

Блок ЕСМ использует эти данные для управления впрыском топлива, углом опережения зажигания, схемой переключения КПП и схемой включения блокировочной муфты гидротрансформатора.

Датчик скорости колеса также используется для определения плохих дорожных условий.

Датчик педали сцепления.

Датчик педали сцепления подсоединен к педали сцепления и передает данные о положении педали сцепления в блок ЕСМ.

Работа педали сцепления определяется сигналом выключателя педали сцепления.

Сигнал позволяет блоку ЕСМ справиться с постоянным изменением режима нагрузки.

Кроме того, сигнал датчика педали сцепления используется для согласования включенной передачи со скоростью автомобиля и оборотами двигателя.

Индикатор “Check Engine”.

Индикатор “Check Engine” загорается при возникновении неисправности различных датчиков, используемых электронной системой управления двигателем или системой контроля выпуска газов, или при обнаружении утечки масла в топливной системе (топливный бак, штуцер топливного фильтра, топливопровод и т.д.) или утечки воды в системе улавливания паров топлива (адсорбер и подсоединенные трубки).

При загорании индикатора “Check Engine”, код неисправности сохраняется в блоке ЕСМ и код неисправности, сохраненный в памяти блока ЕСМ, не стирается даже при выключении двигателя.

Индикатор иммобилайзера.

Иммобилайзер передает данные о статусе системы и результатах идентификации миганием сигнальной лампы иммобилайзера, расположенной в комбинации приборов.

С системой электронного ключа.

Если электронный ключ находится в автомобиле, при нажатии кнопки запуска/ остановки двигателя в положение АСС или ON индикатор загорится примерно на 30 секунд, указывая на возможность запуска двигателя. Если же электронного ключа в автомобиле нет, при нажатии кнопки запуска/остановки двигателя индикатор будет мигать в течение нескольких секунд, напоминая о том, что запуск двигателя невозможен. Если источник питания электронного ключа разряжен, при нажатии кнопки запуска/остановки двигателя индикатор будет мигать и запустить двигатель не удастся. Тем не менее, остается возможным запуск двигателя путем нажатия кнопки запуска/остановки непосредственно электронным ключом. Индикатор также будет мигать, если в системе электронного ключа имеется неисправность какого-либо компонента.

Без системы электронного ключа.

Этот индикатор загорается, когда ключ с передатчиком иммобилайзера вставляется в замок зажигания и переводится в положение ON для запуска двигателя. В этот момент можно запустить двигатель. Индикатор гаснет через примерно 30 секунд. При возникновении неисправности в системе иммобилайзера или идентификации, сигнальная лампа мигает после включения зажигания.

Самодиагностика.

Блок ЕСМ обменивается сигналами с компонентами системы управления двигателем (датчиками и приводами) постоянно или прерывисто. Если аномальный сигнал генерируется в течение определенного периода времени, ЕСМ определяет это как неисправность и сохраняет соответствующий код ошибки. Затем он посылает сигнал неисправности на выходной контакт диагностического разъема. Код неисправности копируется аккумуляторной батареей во избежание его стирания при выключении замка зажигания.

Тем не менее, он стирается при отсоединении клеммы аккумуляторной батареи или разъема блока ЕСМ.