GDI двигатели: плюсы и минусы двигателей GDI, что это такое
Gasoline Direct Injection, или же более распространенная аббревиатура GDI, скрывает под собой инжекторную систему подачи топлива для бензиновых двигателей с непосредственным (прямым) впрыском топлива. Конструкция устройств у разных производителей идет под разными аббревиатурами. Mitsubishi (а также KIA и Hyndai) дали название GDI, Volkswagen – FSI, Ford – Ecoboost, Toyota – 4D, Mercedes, BMW и некоторые другие скрывают понятие «непосредственный впрыск» в индексе двигателя. При таких системах подачи топливные форсунки вставлены в головку блока цилиндров, и распыление происходит сразу в каждую камеру сгорания, минуя впускной коллектор и впускные клапана. Топливо подается под большим давлением в цилиндр, чему способствует топливный насос высокого давления (ТНВД).
Отличия и особенности работы двигателей GDI прямого впрыска топлива
По факту мы имеем некий симбиоз дизельного и бензинового двигателей в одном. От дизеля GDI унаследовал систему впрыска и ТНВД, от бензина – сам тип топлива и свечи зажигания. Родоначальником моторов GDI стала компания Mitsubishi, когда в 1995 году был представлен Mitsubishi Galant 1.8 GDI. Сегодняшний двигатель с непосредственным впрыском. Это сложная система механизмов и электронных блоков по характеру и звукам в работе, напоминающим дизель.
Двигатель с непосредственным впрыском топлива явился миру гораздо раньше. В 1950-х годах такие моторы использовал Daimler-Benz на своих гоночных машинах, позже в гражданских, а в авиации они присутствовали еще в начале 1940-х годов.
Различия (разновидности) двигателей GDI. Марки автомобилей, где используется GDI
Предпосылки создания и массового перехода большинства ведущих автопроизводителей на системы впрыска, аналогичных GDI, были достаточно предсказуемы. Экологические нормы, требующие усовершенствования систем выхлопа отработанных газов, а также глобальная задача по созданию экономичных двигателей.
В двигателях GDI реализованы несколько типов смесеобразования топливовоздушной смеси. Это позволило выполнить задачи по экономии топлива, более полному сгоранию смеси и дополнительно увеличить мощность. В совокупности такой двигатель получился благодаря доработанной системе прямого впрыска, где немалую роль играет электронная начинка. Блок управления через датчики, раскиданные по системе, оперативно реагирует на малейшие изменения поведения автомобиля и подстраивает работу топливной системы под необходимые требования водителя.
Преимущества (плюсы) двигателей GDI
- Особенностью двигателей с непосредственным впрыском является возможность работы в нескольких видах смесеобразования. Это является неоспоримым плюсом, так как многообразие в данном виде процедуры дает максимальную эффективность использования топлива. При исправно работающей системе непосредственного впрыска мы получим экономию топлива за счет режима работы на сверхобедненной смеси, причем без потери мощности.
- В двигателях GDI присутствует увеличенная степень сжатия топливовоздушной смеси. Это помогает избежать калильного зажигания и детонации, и таким образом, увеличивается ресурс.
- Также к положительным моментам двигателя с непосредственным впрыском GDI нужно отнести существенное снижение выброса в атмосферу углекислого газа и других вредных веществ. Это достигается за счет многослойного смесеобразования, которое обеспечивает более полное сгорание смеси, что дополнительно влияет на мощность двигателя.
Система GDI в результате работы обеспечивает несколько видов смесеобразования:
- послойное;
- стехиометрическое гомогенное;
- гомогенное.
Такое многообразие делает работу двигателя экономичной, обеспечивает лучшее качество образования смеси, ее полное сгорание, увеличение мощности, уменьшение вредных выбросов.
Недостатки (минусы) двигателей GDI
Описание двигателей GDI было бы не полным без упоминания отрицательных моментов ах эксплуатации.
- Главный минус связан со сложностями системы впуска и подачи топлива. В таком варианте впрыска, двигатель GDI становится крайне чувствительным к качеству используемого топлива. В итоге проблема закоксовывания форсунок становится актуальной для водителя. Она вызовет потерю мощности и увеличение расхода топлива.
- Также в минусы можно отнести сложность обслуживания и стоимость ремонта, замены деталей и агрегатов топливной системы, поэтому важным моментом является контроль за состоянием топливной системы автомобиля.
- Дополнительно, двигатели GDI и другие с непосредственным впрыском топлива, выбрасывают большее количество сажевых частиц, чем устройства с впрыском MPI (распределенным, в коллектор), что вынуждает ставить сажевые фильтры в последних поколениях моторов.
- Также, двигатели GDI склонны к нагарообразованию во впускном коллекторе и на клапанах при пробеге более 100 тысяч километров, что вынуждает владельцев обращаться в сервис для очистки.
В обслуживании двигатель GDI дороже, но рабочие характеристики перекрывают этот минус. Тем более, есть средства, помогающие повысить ресурс капризных деталей и узлов.
Профилактика неисправностей моторов GDI
Профилактика – простое решение для владельца автомобиля с системой непосредственного впрыска двигателя GDI или аналогичными системами. Как мы уже писали выше, качество топлива будет играть основную роль. Понятно, что без лабораторных исследований судить о качестве этой составляющей невозможно, поэтому в качестве профилактических мер и защиты топливной системы от возникающих проблем могут помочь топливные присадки.
Компания Liqui Moly – один из мировых лидеров в производстве автохимии рекомендует для поддержания необходимого уровня смазывающих и очищающих присадок в используемом топливе применять Langzeit Injection Reiniger, артикул 7568. Постоянное применение присадки значительно снизит риск возникновения поломок связанных с топливом. Пакеты присадок, поднимающие смазывающие свойства топлива, надежно защитят топливную аппаратуру от скорого износа.
Читайте также: Сделай сам чертежи лодочный мотор
Для лечения и профилактики загрязнений форсунок также есть надежное средство, артикул 7554 очиститель систем непосредственного впрыска топлива Direkt Injection Reiniger. Заменяет стендовую очистку форсунок, работает по нагару, смолам. Немаловажный момент, что топливные присадки Liqui Moly начинают работать в системе при повышении температуры, то есть именно там, где чаще всего нужна очистка, а в баке происходит только смешивание с топливом.
Стоит ли покупать автомобили с двигателями GDI
При должном подходе и своевременном обслуживании владелец автомобиля с системой GDI получает комфортный в управлении автомобиль с высокой тягой, мощностью и хорошей экономией топлива. И как показывают продажи таких автомобилей, на дорогах встречаться они будут чаще.
Двигатели GDI были одними из первопроходцев систем непосредственного впрыска топлива. Обладая очевидными преимуществами, такие моторы требуют специального профилактического ухода. В первую очередь, это уход за форсунками. Наиболее простым способом является использование присадок в топливную систему. Производя профилактический уход за топливной системой автомобилей с двигателями GDI, автовладелец может продлить его ресурс и наслаждаться повышенной мощностью и динамикой.
Автопроизводители не стоят на месте, развитие и усовершенствование двигателей с системами непосредственного впрыска продолжается. Уже представлены автомобили с моторами T-GDI, но это уже другой рассказ.
Smartstream G4KN 2.5 GDI 194 л.с — двигатель Хендай Туссан/Киа К5: надежность, характеристики, расход, плюсы и минусы
В сегодняшнем обзоре будет рассмотрен двигатель нового Хендай Туссан/Киа К5 (Hyundai Tucson/Kia K5) 2021/2022 — SmartStream G4KN 2.5 GDI 16v 194 л.с, из которого вы узнаете, насколько надежен, какими характеристиками, ресурсом, поломками, реальным расходом топлива, плюсами и минусами обладает корейский мотор.
Smartstream G4KN 2.5 GDI 194 л.с — двигатель Хендай Туссан/Киа К5
Официальная презентация бензинового силового агрегата атмосферного типа инновационного поколения “Smartstream/Смартстрим” объемом 2.5 литра на 16 клапанов с заводским индексом G4KN состоялась в ноябре 2019 года на международном автосалоне в Лос-Анджелесе, где он был представлен в виде штатного двигателя нового Киа К5 2021 модельного года (справочно: модель пришла на смену Kia Optima 4 в кузове JF), а чуть позже данный мотор стали устанавливать на четвертое поколение кроссовера Хендай Туссан. Обозреваемую силовую установку 2.5 GDI G4KN многие специалисты относят к новому поколению моторного семейства “Theta III”.
Линейка мотор Theta состоит из следующих серий бензиновых двс: 2.4 G4KK, 2.4 G4KC, 2.4 G4KG, 2.0 G4KF, 2.5 G4KM, 2.0 G4KD, 2.4 G4KE, 2.0 G4KH и 2.4 G4KJ.
Smartstream G4KN 2.5 GDI 194 л.с — двигатель Хендай Туссан/Киа К5 
Smartstream G4KN 2.5 GDI 194 л.с — двигатель Хендай Туссан/Киа К5
Для справки заметим, что высокотехнологичная система впрыска GDI рассматриваемого атмосферного силового узла разрабатывалась конструкторами компании Hyundai/Kia вместе с инженерами японского концерна Mitsubishi. Обозреваемый двигатель G4KN южнокорейский производитель Kia Motor относит к высокопроизводительным агрегатам, который позиционируется на рынке, как современная, экономичная и мощная силовая установка, призванная заменить собой морально устаревшие двс серии G4KJ 2.4 и G4KE 2.4. Как утверждают специалисты южнокорейского автоконцерна, рассматриваемый атмосферник в скором времени должен будет стать базовым двигателем для большинства среднеразмерных внедорожников/седанов модельного ассортимента компаний Kia и Hyundai.
Smartstream G4KN 2.5 GDI 194 л.с — двигатель Хендай Туссан/Киа К5
Технические характеристики штатного мотора Хендай Туссан/Kia K5 2021
Краткие справочные данные по силовому агрегату G4KN 2.5:
— атмосферная 4-ех цилиндровая бензиновая силовая установка с системой управления подъема клапанов ДОХС (установлено 16 клапанов и 2 распредвала):
— непосредственно-распределенный впрыск топлива GDI—MPI;
— моторное семейство: “Theta III Gen”, заводской индекс: G4KN;
— общийобъем цилиндров: 2497 кубических сантиметров (диаметр цилиндра: 88,5 миллиметров, рабочий ход поршня: 101,4 миллиметра), мотор является “длинноходным”;
— выходная мощность на пике: 180 лошадиных сил, достигаемые на 6100 оборотах в минуту;
— крутящий момент: 232 Ньютон на метр, которые достигаются на 4000 оборотах в минуту;
— механизм управления газораспределительными фазами (система фазорегуляции) — Dual CVVT с 2 электронными фазовращателями (первый размещен на впускном тракте, а второй на выпускном тракте).
Smartstream G4KN 2.5 GDI 194 л.с — двигатель Хендай Туссан/Киа К5
Подробные сведения по двигателю SmartStream G4KN 2.5 GDI—MPI 16v 194 л.с:
— Алюминиевый гильзованный рядный блок с конфигурацией расположения четырех цилиндров R4 (толщина стенок чугунных гильз – 3.5 миллиметра) и головка из алюминиевого сплава на 16v (специфика: установлены роликовые толкатели клапанов с гидравлическими компенсаторами (клапанная крышка пластиковая), двухклапанный масляный насос с изменяемым режимом функционирования (предназначен для более эффективного охлаждения компонентов ЦПГ), электронноуправляемая водяная помпа (термостат) двухконтурной системы охлаждения, облегченные клапана, интегрированный в ГБЦ впускной коллектор с катализатором; оснащается модернизированным управлением фазами подъема клапанов Dual CVVT (используется технология IVT на впуске и выпуске с маслоклапаном OCV); экологическая норма Euro-5).
Читайте также: Трясет мотор ваз 2110
— Топливный механизм: установлен инжектор последнего поколения, который одновременно управляет прямым GDI и распределенным впрыском MPI. Обозреваемый двигатель компонуется 8-ю форсунками, которые расположены в два ряда по схеме “4+4” (первый ряд расположен сверху во впускном коллекторе, а второй ряд находится в цилиндрах), а именно: для прямого впрыска — 4 форсунки и для распределенного впрыска также 4 форсунки. Все восемь форсунок работают под управлением ТНВД (топливного насоса высокого давления). Кроме того, новые форсунки двух типов расположены максимально близко к клапанам (сделано это для максимальной производительности и экономичности силового узла), а степень сжатия топливной системы составляет 13:1.
— Газораспределительный привод: малошумная двойная цепь ГРМ с автонатяжителями (фактический срок службы — 170 тысяч километров пробега до первого техобслуживания или вмешательства; в случае обрыва/перескока цепи наступает сгибание клапанов).
— Расход топлива в комбинированном формате использования, на примере, Kia K5 2021 с автоматом, составляет: 7.2 литра (город – 10.3 литра/трасса – 5.1 литра) бензина марки АИ-95 на 100 километров пробега.
— Объем смазки, который необходим для замены – 5.7 литра (справочно: производитель рекомендует заливать синтетическое моторное масло Motul илиShell с допусками 5W—30/5W—40).
— Приблизительный минимальный ресурс двс: 240 тысяч километров пробега (капремонт не предусмотрен).
— Страна сборки: Южная Корея, головной моторный завод Hyundai/Kia Motor Group в городе Ульсан.
— Прочие особенности: данный силовой агрегат работает пока только в связке с классическим гидротрансформаторным автоматом на 8 ступеней (8—АКПП) серии A8MF1.
Smartstream G4KN 2.5 GDI 194 л.с — двигатель Хендай Туссан/Киа К5
На какие автомодели Kia/Hyundai (кузов, поколение и годы выпуска) ставится мотор G4KN 2.5?
— Киа K5 (Оптима) в кузове DL3, пятая генерация (годы выпуска: 2019 – настоящее время);
Smartstream G4KN 2.5 GDI 194 л.с — двигатель Хендай Туссан/Киа К5
— Хендай Туссан в кузове NX, четвертая генерация (годы выпуска: 2020 – настоящее время).
Smartstream G4KN 2.5 GDI 194 л.с — двигатель Хендай Туссан/Киа К5
Какими плюсами и минусами славится высокотехнологичный агрегат 2.5 GDI G4KN?
Преимущества:
— Наличие дополнительных четырех форсунок должно избавить двигатель от ускоренного закоксовывания клапанов.
— Достойная экономичность мотора в соотношении с объемом и выдаваемой мощностью, особенно этот положительный момент чувствуется на трассе.
— Высокая производительность топливной системы, что благоприятно сказывается на разгонной динамике и максимальной скорости.
— Хорошая тяга и общая динамика.
— Мотор является “длинноходным” (рабочий ход поршня более 100 мм), благодаря чему он обладает высоким крутящим моментом на низах.
— Стоят маслофорсунки, предназначенные для ускоренного охлаждения деталей цилиндропоршневой группы.
— Двигатель быстро разогревается до рабочей температуры, даже в морозную погоду.
— Силовой агрегат является высокотехнологичным, что благоприятно сказывается на общей производительности двс.
— Более долговечная цепь газораспределения, по сравнению с предшествующими поколениями двигателей.
Smartstream G4KN 2.5 GDI 194 л.с — двигатель Хендай Туссан/Киа К5
— Мотор оснащен двумя система впрыска (в особенности прямым GDI), что делает достаточно требовательным к качеству заливаемого топлива.
— В составе двс имеются довольно чувствительные гидравлические компенсаторы, которые привередливы к качеству используемого моторного масла.
— Двигатель имеет склонность к повышенному расходу смазки с первых километров пробега.
— Вероятность возникновения задиров достаточно высока, что напрямую связано с близким расположением каталитического нейтрализатора к цилиндрам.
— Слишком технически навороченный электронный термостат и механизм фазорегуляции Dual CVVT, что в последствии может сказаться на дороговизне обслуживания двигателя.
— Силовой агрегат нуждается в периодической диагностике деталей цилиндропоршневой группы, особенно поршней и стенок. Все это связано с тем, что строение и конструкция компонентов ЦПГ практически не отличается от предыдущих поколений моторов (справочно: бытует мнение, что рассматриваемый двс построен на базе “задиристого” G4KD), поэтому имеется высокая доля вероятности появления механических повреждений (задиров) на стенках цилиндров в процессе эксплуатации автомобиля.
Smartstream G4KN 2.5 GDI 194 л.с — двигатель Хендай Туссан/Киа К5
Наиболее часто встречающиеся поломки и хронические болячки мотора 2.5 GDI G4KN
1. Масложор. Если отталкиваться от отзывов автовладельцев, которые можно найти в свободном доступе на профильных форумах, то рассматриваемый силовой агрегат практически с первых километров пробега страдает повышенным расходом масла, он же масложор. Со слов владельцев, расход моторного масла нередко превышает 500 грамм на 1 тысячу километров пробега и с увеличением пройденного расстояния он имеет свойство прогрессировать. Как отмечают автоспециалисты, наиболее характерная причина данной проблемы кроется в угаре масла, который происходит непосредственно в камерах сгорания. Поломкой назвать данную ситуацию нельзя, все дело в том, что южнокорейский силовой агрегат относится к «длинноходным», то есть рабочий ход поршня превышает 100 миллиметров, в следствии чего, максимальная линейная скорость самого поршня превышает порог, при котором поршневые маслосъемные кольца попросту не успевают эффективно убирать лишнюю смазку. Также бытует мнение автовладельцев, что еще одна возможная причина масложора заключается в отсутствии у заводских поршней специальных маслосливных отверстий, через которые бы смазка могла уходит их камеры сгорания. Для справки заметим, что совсем недавно, корейский производитель все же признал, хоть и частично, проблему, связанную с жором масла и пообещал владельцам автомобилей в ближайшее время начать отзывную компанию, связанную с модернизацией компонентов цилиндропоршневой группы.
Читайте также: Мотор ховер н5 бензин
2. “Старый добрый” катализатор. Каталитический нейтрализатор у обозреваемой силовой установки мало того, что ничем не изменился от своих собратьев прошлого поколения, дек еще и стал на десяток сантиметров ближе к блоку цилиндров, причем он установлен в интегрированный впускной коллектор, который стал почти в два раза короче. Что касается керамической сердцевины катализатора, которая любила сыпаться под воздействием высоких температур и затягиваться обратно в цилиндры, царапая их стенки, то тут все без изменений, состав компонента остался тот же, только стал он еще ближе. Складывается такое ощущение, что корейская компания банально не видит проблемы в задирах (как говорится в легендарной фразе из фильма ДМБ: “Видишь суслика? — Нет. – И я не вижу. А он есть”). На сегодняшний день массовых случаев задиров в цилиндрах понятное дело еще нет, так как двигатель только начали ставить на новый Киа К5, однако по мнению автомехаников, можно смело говорить о том, что благодаря такой конструкции двс, подобные проблемы будут неминуемо возникать, ведь мотор даже поострен на платформе G4KD/G4NA, а “спасительные” маслофорсунки особой погоды тут не делают, хотя время покажет.
3. Малый срок службы электронной водяной помпы. Надежность инновационного электронного термостата наравне с маслонасосом совсем не блещет, видимо корейцы немного перемудрили с высокими технологиями. На сегодняшний день на профильных сайтах можно встретить немало отзывов касательно нежданного выхода из строя термостата на малых пробегах (до 50 тысяч километров пробега). Справочно отметим, что проблемы с водяной помпой в большинстве случаев ведут к перегреву силовой установки, а это в свою очередь очень отрицательно может сказаться на основных компонентах двс (перегрев является одной из причин появления задиров в цилиндрах).
4. Недолговечный двухклапанный маслонасос. На основе отзывов владельцев, можно также сделать вывод, что супер навороченный двухклапанный масляный насос мало того, что работает, по какой-то хитрой схеме, дек еще и любит выходить из строя на малых пробегах. Уже отмечено более нескольких десятков случаев, когда данный компонент двигателя не дотягивал даже до 60 тысяч километров пробега. Стоит заметить, что автовладельцам пока не о чем беспокоится, ведь все поломки в полном объеме решаются по гарантии завода-изготовителя.
5. Специфичные топливные форсунки. Как мы описывали ранее, обозреваемый мотор компонуется двумя типами топливных форсунок, которые работают под управлением топливного насоса высокого давления. Форсунки для распределенного впрыска MPI считаются более-менее надежными и долговечными, а вот вторая группа элементов, предназначенная для прямого впрыска GDI, относится к очень капризным, а также дорогостоящим, поэтому, если вы привыкли заправляться 92-ым бензином, то сразу готовьте не менее сотни тысяч рублей на их замену, так как ремонту они не подлежат. Случаи выхода из строя инновационных форсунок уже имеются, причем зачастую производитель не признает их выход из строя гарантийным.
Smartstream G4KN 2.5 GDI 194 л.с — двигатель Хендай Туссан/Киа К5
Регламент сервисного технического обслуживания мотора G4KN 2.5 GDI 194 л.с
Как утверждают автомеханики, если рассматриваемый в статье бензиновый двигатель серии G4KN постоянно эксплуатируется на высоких скоростях (120 км/ч и более) и повышенных оборотах (более 3500 об/мин), то настоятельно рекомендуется производить периодическую смену моторного масла с фильтрующим компонентом каждые 6-8 тысяч километров пробега, а также, по возможности почаще обновлять антифриз системы охлаждения (хотя бы 1 раз в 3 года или каждые 60 тысяч километров пробега), чтобы не снизить риск появления незапланированных проблем с теми или иными узлами силового агрегата до нуля. Заметим, что на сегодняшний день, стоимость нового двигателя 2.5 G4KN у дилера, составляет около 750 тысяч российских рублей (
10 000$ в эквиваленте), а на вторичном рынке этот аппарат пока еще не реализуется и связано с его новизной.
Производитель, автокомпания Hyundai/Kia, утверждает, что при соблюдении владельцем автомобиля техрегламента завода-изготовителя по эксплуатации и обслуживанию атмосферного двигателя G4KN 2.5 GDI 194 л.с, который устанавливается на новый Киа К5 (Оптима) в кузове DL3, ресурс силового агрегата может составить около 280-300 тысяч километров пробега до появления серьезных поломок.
БОЛЬШОЕ СПАСИБО ЗА ВНИМАНИЕ! ПРОЯВЛЯЙТЕ ВЗАИМОУВАЖЕНИЕ НА ДОРОГАХ!
- Свежие записи
- Чем отличается двухтактный мотор от четырехтактного
- Сколько масла заливать в редуктор мотоблока
- Какие моторы бывают у стиральных машин
- Какие валы отсутствуют в двухвальной кпп
- Как снять стопорную шайбу с вала
источники:https://evakuatorinfo.ru/motor-gdi-u-hunday