Разрабатывался двигатель D4EA специально для кроссовера Hyundai Tucson, затем использовался в Trajet FO, Elantra XD, Santa Fe и Kia Carens RS, Sportage JE/KM, Ceed. Комплектовался дизель турбинами VGT/TCI с интеркуллером и системой CRDI непосредственного впрыска, поэтому выхлоп корейского дизеля чище, а расход солярки заметно ниже.

Дизель D4EA

Классическая схема двигателя – рядная четверка, дополнена одно- или двухвальной головкой для управления 16 клапанами. Корейскими разработчиками в двигателе использована топливная рейка Common Rail, внутри которой аккумулируется высокое давление для форсунок. На Санта Фе обычно ставили турбины TD025M-09T-3.3 производителя Mitsubishi.

Конструкция одновальной ГБЦ

Заводская модернизация турбиной WGT 28231-27000 дает 112 л. с. Чтобы увеличить мощность до 140 – 151 л. с., на конвейере производителя используют турбины VGT 28231 – 27900. Давление наддува в VGT чуть выше. С 2009 года ЭБУ «видит» и старые модификации турбин WGT, и новые VGT.

Турбина D4EA

Ниже приведены технические характеристики D4EA с обоими типами турбин:

Важной особенностью силового привода является индивидуальная настройка параметров под конкретный кроссовер, минивэн и тяжелый седан, для которых он предназначен.

Характеристики

Мотор развивает в зависимости от модификации:

• максимальная мощность — от 112 до 140 л.с. при частоте вращения 4000 оборотов в минуту (машины, ввезенные из Кореи, могут развивать до 151 л.с.);
• крутящий момент — от 250 до 300 Н/м при частоте 2000-2500 об/мин.

Расход дизельного топлива находится в пределах 4,6-9,2 л. Встречаются образцы с изношенной аппаратурой подачи топлива и поршневой группой, расходующие до 12-14 л солярки и больше. В зависимости от настроек блоков управления и форсунок моторы удовлетворяют экологическим нормативам Евро 3 или 4. По оценкам владельцев ресурс силового агрегата составляет 250 тыс. км и более.

Параметры поршневой группы:

• диаметр — 83 мм;
• ход — 92 мм;
• степень сжатия на всех вариантах составляет 17,3 ед.

Оба варианта турбо-дизельного двигателя оснащены идентичными блоками и головками. Диаметр и количество клапанов, схема привода механизма газораспределения идентичны. Более мощный вариант комплектуется клапаном EGR с иными параметрами, оборудован сажевым фильтром, снижающим вредные выбросы в атмосферу. Дополнительно используется иной топливный насос и установлен модифицированный блок управления двигателем.

Базовой версией турбо-дизеля является 112-сильный мотор, оборудованный турбиной с фиксированной геометрией. Интенсивность наддува регулируется специальным клапаном, перепускающим часть газов в выхлопной тракт. На моторы устанавливается компрессор фирмы Mitsubishi модель TD025М. Узел поставляется в запчасти как в оригинальной упаковке Hyundai, так и в варианте Mitsubishi. Этот вариант мотора часто называют версией с турбиной WGT.

Мотор, развивающий мощность 140 л.с., отличается иной системой наддува, включающей в себя регулируемый нагнетатель Garrett GTB1649V. Использование регулятора позволило увеличить мощность мотора, а также расширило диапазон работы компрессора. Для обозначения силового агрегата используется термин — с турбиной VGT.

Существующие аналоги

Поскольку полноправными авторами двигателя CRDI являются инженеры компаний Hyundai/KIA, все остальные, конструктивно схожие и во многом идентичные моторы правильно называть аналогами.
К тому же компании, выпускающие схожие силовые установки, используют свои варианты маркировки. Стоит выделить несколько действительно достойных аналогов:

1. Компания FIAT предлагает в своих моделях дизельный силовой агрегат, во многом напоминающий корейский CRDI. Только итальянская конюшня маркирует свой двигатель как CDTI.
2. Схожий мотор присутствует в арсенале ведущего американского автопроизводителя в лице компании Ford. На их машинах предлагаются дизельные агрегаты с непосредственным впрыском, которые носят название TDCI.
3. Ещё один американский автогигант General Motors комплектует свои машины дизельными моторами. Их идентифицируют по аббревиатурам VCDI или CDTI, как и в случае с FIAT.
4. И конечно же нельзя не отметить компанию Volkswagen, у которой присутствует линейка двигателей типа TDI.

Некоторые другие компании также располагают аналогами корейского CDRI, но они не такие популярные и распространённые, как рассмотренные аналоги.

Все представленные моторы во многом похожи друг на друга и их объединяет одна общая концепция. При этом определённые конструктивные отличия между ними есть. Но если учитывать только основу, то всё это дизельные силовые установки, оснащённые системой прямого впрыска дизтоплива.

Конструкция

Двигатель построен по рядной схеме, имеет 4 вертикальных цилиндра с рабочим объемом 1991 см³. Для изготовления блока цилиндров использован высокопрочный чугун. Цилиндры выполнены непосредственно в теле блока. Поршни алюминиевые, имеют устройства для охлаждения внутренней поверхности днища маслом.

Головка блока алюминиевая, впускные и выпускные клапаны размещены по противоположным сторонам. Каждый цилиндр имеет по 4 клапана, которые приводятся 1 распределительным валом. Зазор между кулачками и стержнями клапанов регулируется гидравлическими компенсаторами. Привод вала выполняется зубчатым ремнем, оснащенным автоматическим регулятором натяжения. В головке блока имеются места для установки свечей накаливания. Устройства используются для подогрева воздуха в цилиндрах во время запуска при низкой температуре воздуха.

Система охлаждения двигателя герметичная, оснащена расширительным бачком. В устройство системы входит насос и термостат, которые обеспечивают поддержание температурного режима. Протоки для охлаждающей жидкости выполнены вокруг цилиндров, а также в головке (вокруг камер сгорания и газовых каналов).

В системе подачи воздуха используется охладитель, снижающий температуру воздуха, прошедшего через компрессор. Место установки охладителя зависит от модели автомобиля, но он всегда располагается на радиаторе системы охлаждения. Радиатор охладителя воздуха имеет пластинчато-ленточную конструкцию, выполнен из алюминиевого сплава. Для подключения охладителя к двигателю и компрессору используются резиновые патрубки.

Топливо подается в цилиндры через систему Common Rail, оснащенную насосом высокого давления. Топливо подается в рампу, а оттуда распределяется форсунками, оснащенными электронным управлением. Частота и интенсивность подачи топлива определяется оборотами и нагрузкой. Применение подобной системы обеспечивает устойчивую подачу дизельного топлива под высоким давлением уже с оборотов холостого хода. Электронное управление позволяет снизить расход топлива.

• Холодный запуск
• Звук работы мотора

Содержание

• Суть идеи и принцип ее осуществления
• Что дает система CRDI?
• Обратная сторона медали

Что такое CRDI двигатель, можно понять, уже просто расшифровав аббревиатуру. Она обозначает Common Rail Direct Injection, что в первом приближении следует растолковывать, как непосредственный (инжекторный) впрыск топливной смеси по магистрали. Однако подстрочный перевод мало освещает техническую сторону вопроса, так что разберемся, с чем имеем дело.

Достоинства и недостатки

Плюсами моторов считаются:

1. Малый расход топлива.
2. Возможность поднятия параметров путем перепрошивки блока управления.
3. Ременной привод распределительного вала.

К минусам мотора относят:

1. При работе на заводских настройках компрессора имеется турбояма.
2. Высокая стоимость отдельных компонентов (например, компрессора).
3. Требуется топливо высокого качества. При использовании низкосортного горючего выходят из строя форсунки.
4. Агрегат требователен к качеству моторного масла и соблюдению сроков замены.

Надежность и ресурс двигателя 2.0 CRDI (D4EA)

О надежности этого двигателя много противоречивой информации. Много таких двигателей без проблем служат и при пробеге более 400 000 км. В то же время немало двигателей 2.0 CRDI отправилось на капиталку или были заменены при пробегах около 150 000 км. Многое зависит от качества обслуживания, «наблюдательности» владельца и качества топлива.

Неисправности и ремонт

Наиболее распространенными поломками моторов D4EA являются:

1. Непроизвольная остановка двигателя на холостом ходу или при движении. Причиной может стать заклинивший клапан рециркуляции отработавших газов EGR или вышедшая из строя форсунка. Для ремонта потребуется замена поврежденных узлов.
2. При больших пробегах возможно заклинивание ротора помпы охлаждающей жидкости, что приводит к обрыву ремня привода газораспределительного механизма. Контакт клапанов с днищем поршня конструктивно невозможен. Ремонт заключается в замене помпы и ремня вместе с натяжителем.
3. Вибрации при работе могут стать следствием износа опор двигателя, а также засорения форсунок. Требуется более тщательная диагностика силового агрегата, а затем замена изношенных деталей.
4. Характерный свист при работе двигателя указывает на неплотности в магистралях подачи сжатого воздуха. Необходимо проверить трубопроводы на герметичность. Одновременно рекомендуется проверить каналы подачи воздуха от фильтра, поскольку попадание пыли приводит к повышенному износу дизеля.
5. Повышенный расход масла и появление дымного выхлопа свидетельствуют об износе компрессора. Ремонт в этом случае один — замена турбины в сборе.

Часть неисправностей двигателя записывается в виде кодов ошибок в память блоков управления. При этом на комбинации приборов включается индикатор Check Engine. Возможно включение других контрольных индикаторов. Считывание кодов производится компьютером, подключаемым к диагностическому разъему. По номеру ошибки определяется вышедший из строя или некорректно работающий узел.

• Проблемы двигателя
• Ремонт головки блока
• Износ распределительного вала
• Ремонт ТНВД
• Замена ремня ГРМ и помпы
• Вибрация натяжного ролика
• Замена топливного фильтра
• Снятие ремня ГРМ
• Снятие генератора

Алгоритм диагностики системы common rail (CRDi)

Данный алгоритм базируется на личном опыте автора и, надеюсь, поможет Вам найти саму неисправность, или хотя бы сократит время на ее поиски.

И так, авто заводится плохо или не заводится вообще. Стартер крутит нормально (300 обмин), топливо в норме (по сезону или авто в тепле)

1. Машина чихает, из трубы выходят пары топлива – проверить калильные свечи, если свечи в норме – на замер компрессии. Меряется только на горячем двигателе!
2. Машина не чихает, из трубы топливом и не пахнет – проверяем систему впрыска
   Снимаем интеркулер и пластик на двигателе, отпускаем трубку на одной из форсунок и 2-3 сек. помощник крутит стартер, наблюдаем за выходом топлива из трубки. Если топливо вытекает, то трубку закручиваем. Контролируем наличие протечек топлива на ТНВД, на топливной рампе. (Если на крышках ТНВД подтекает топливо – это еще не диагноз его полной кончины, но плохой признак и Вам в ремонт или на замену ТНВД).
3. Аккуратно ВЫНИМАЕМ штуцера обратного трубопровода из форсунок и пережимаем его ниже штуцеров. Помощник крутит стартер, Вы наблюдаете за открывшимися отверстиями на форсунках – топливо из них при прокрутке стартером вытекать НЕ ДОЛЖНО! Если из форсунки течет (льет), ее менять или в ремонт. Можно заглушить штуцер такой форсунки на рампе и машина гарантированно заведется!
4. Топливо из форсунок не течет, из рампы тоже – ТНВД не качает давление – на ХХ давление ок. 260 бар, для пуска требуется не менее 100 бар! Впрыск топлива в цилиндр производится в конце такта сжатия, при этом давление в цилиндре составляет (по моим прикидкам ) > 60-70 бар! Возможные причины:
5. насос подкачки дает слишком низкое давление и не продавливает впускной клапан на ТНВД (< 1,5 бар)
6. «завис» обратный клапан на топливном фильтре и топливо к ТНВД не поступает или поступает с низким давлением.

Проверяем давление в трубках от насоса на топливном баке до ТНВД и принимаем меры.

Если давление > 2-2,5 бар но топливо в рампе нужного давления не имеет, проверяем подсос воздуха – лучший вариант, если нет видимых течей на трубках топливной системы низкого давления, а на рампе Вы течь увидите сразу! поставить прозрачную врезку на трубку возле топливного фильтра и понаблюдать. Если воздух не наблюдается, то Вам на замену или ремонт ТНВД.

Основная проблема такой диагностики в том, что все достаточно приблизительно и делается «на ощупь». Поездка в сервис и сканирование ошибок никогда не повредят. Но и сканнер не всегда дает результат.

Отсутствие пускового давление в рампе он не читает…а такие ошибки не фиксируются . И манометров таких нет, чтобы 100-200 бар померить…

И еще – можно попробовать «дать наркоз» – т.е. баллончик для облегчения запуска двигателя – открываем воздушный фильтр и делаем 1 впрыск.

Быстро прихлопываем крышку, а помощник уже крутит стартер – через 2-3 сек должна запуститься и если заработает и поедет – проверяйте форсунки!!! Если двигатель заглушили и уже через 5-7 сек он запускается даже горячим только после длительной прокрутки или не запускается – это скорее всего тоже форсунка «льет». При исправных форсунках, нормальном топливе и плюсовых температурах механически исправный двигатель запускается через 2-3 сек.

Эксплуатация

В процессе эксплуатации моторов D4EA необходимо строго соблюдать рекомендации завода-изготовителя по замене масла и фильтров. Пренебрежение заменой масла приводит к возникновению отложений внутри силового агрегата и износу подшипников турбокомпрессора. Забитый пылью воздушный фильтр не позволяет подавать в двигатель необходимый объем воздуха, что приводит к перерасходу топлива. От состояния фильтра очистки топлива зависит стабильность запуска и ресурс форсунок.

Нормативы для ТО

Завод-изготовитель установил для машин с двигателем D4EA периодичность обслуживания 1 раз в 10 или 15 тыс. км (в зависимости от рынка сбыта). Для мотора рекомендуется использовать моторное масло категории ACEA С3 (в случае установки сажевого фильтра) или В3 (без фильтра). Допускается применение масел с вязкостью 10W-30, 5W-30 или 0W-30. Для заправки требуется 6,6 л моторного масла (в большинстве случаев хватает 5,5 л, остальная жидкость не сливается).

Регламент обслуживания

При эксплуатации двигателя следует придерживаться следующих сроков регламентных работ:

• интервал замены масла в картере — через 10 тыс. км пробега или ежегодно;
• при эксплуатации автомобиля в городских пробках или на пересеченной местности рекомендуется заменять масло каждые 7,5 тыс. км пробега;
• очистка магистралей вентиляции картера — через 30 тыс. км пробега или каждые 2 года;
• замена воздушного фильтра — через каждые 20 тыс. км;
• замена топливного фильтра — через каждые 60 тыс. км;
• замена охлаждающей жидкости (антифриза) — каждые 45 тыс. км или 4 года (на ряде моделей первая замена производится через 6 лет или 210 тыс. км пробега).

На каждом обслуживании требуется выполнять дополнительные шаги:

• проверку состояния ремня привода навесного оборудования;
• осмотр магистралей системы охлаждения;
• контроль топливных трубок;
• проверку магистралей системы кондиционирования воздуха.

Некоторые автомобили требуют применения топливных присадок, обеспечивающих очистку форсунок. Информация имеется в перечне регламентных работ.

Проверка давления сжатия

Измерение компрессии является одним из способов проверки состояния силового агрегата. Для проверки компрессии используется специальный индикаторный прибор — компрессометр. Устройство вставляется в отверстие для форсунки и фиксируется штатной пластиной. Замер давления производится прокруткой коленчатого вала стартером (без подачи топлива в остальные цилиндры). Нормативное значение компрессии — 19-22 кг/см², разброс по цилиндрам — не более 3 кг/см². При обратной установке форсунок требуется использовать новые медные уплотнительные кольца.

Возможна проверка компрессии подачей сжатого воздуха через компрессометр. Поршень тестируемого цилиндра должен находиться в положении верхней мертвой точки. Давление воздуха составляет 0,2-0,3 МПа. Для снижения вероятности проворачивания коленчатого вала рекомендуется включить передачу и установить автомобиль на стояночный тормоз.

Если происходит просачивание воздуха в дроссельный узел или выхлопной тракт, то имеется проблема с впускными или выпускными клапанами соответственно. Нарушение герметичности прокладки вызывает появление пузырей воздуха в расширительном бачке или попадание воздуха в соседний цилиндр. В последнем случае будет слышно характерное шипение проходящего воздуха.

Список моделей авто, в которых устанавливался

Достаточно простое устройство ДВС дизельного типа позволило комплектовать мотором D4EA следующие автомобили Hyundai:

• ix35 – переднеприводный кроссовер;
• Tuscon – 2004 – 2009, семейный кроссовер;
• Trajet – 2000 – 2008, многозадачный минивэн;
• Santa FE – 2001 – 2006, среднегабаритный кроссовер;
• Elantra – 2000 – 2006, седан;
• Sonata NF – 2004 – 2010, седан бизнес класса.

Конвейерная форсировка силового привода сразу с завода также пригодилась другому корейскому автопроизводителю для установки в модели Kia:

• Sportage – 2004 – 2010, кроссовер;
• Cerato – 2003 – 2010, хетчбэк;
• Carens – 2006 – 2012, хетчбэк.

Kia Carens

Для разных турбокомпрессоров навесное оборудование отличается характеристиками и габаритами.

Тюнинг

Доработка 112-сильного мотора заключается в замене прошивки блока управления. Конструкция двигателя допускает увеличение мощности до 140 л.с. Одновременно увеличивается на 20% крутящий момент. При этом меняется кривая момента, что обеспечивает уверенный разгон на низких и повышенных оборотах. Несмотря на увеличение мощности, несколько снижается расход топлива в городских условиях.

Вариант мотора с регулируемой турбиной, изначально развивающий 140 л.с., мало приспособлен к поднятию характеристик. Возможна установка более производительного компрессора или замена прошивки, но эти действия снижают ресурс силового агрегата.

Обратная сторона медали

Совсем все хорошо быть не может. Следовательно, система впрыска CRDI тоже имеет определенные недостатки.

Главное, что может поставить в тупик хозяина авто – требовательность CRDI к топливу. Солярка должна быть чуть ли не идеальной, а на наших просторах хотя бы хорошую залить удается не всегда.

Запасные детали на систему обходятся на четверть дороже, чем на более скромные варианты. Здесь же можно пожаловаться на то, что CRDI использует катастрофически много датчиков – и это является ее слабым местом. К тому же не везде найдутся автосервисы с достаточно подготовленными мастерами. Для самостоятельного ремонта система малопригодна: работы требуют специального оборудования.

Конечно, знания о том, что такое CRDI двигатель и какие проблемы он может принести своему владельцу, не могут расцениваться как препятствие для покупки машины с таким агрегатом. Однако поинтересоваться, найдутся ли в вашей местности грамотные специалисты, и заранее поискать надежную заправку все же стоит: такие действия либо предупредят возможные проблемы, либо, если дадут отрицательные результаты, заставят подумать о другом автомобиле.

Поршневая группа

На поршнях двигателя 2.0 CRDI могут разрушаться поршневые кольца, разрушаться перегородки. И опять же, это происходит из-за неправильного смесеобразования, когда форсунка впрыскивает топливо не в выемку в днище поршня, а слишком рано – практически по всему объему цилиндра, что вызывает чрезмерный нагрев жарового пояса поршня.

А при частых коротких городских поездках, когда двигатель не успевает прогреться или при экономии на масляном сервисе на двигателе 2.0 CRDI залегают поршневые кольца.

Выбрать и купить контрактный двигатель Хенде Санта Фе, Элантра, Трайджет, Туксан или Киа Спортейдж 2.0 CRDI (D4EA) вы можете каталоге моторов .

Одна из причин масложора

Базовая 112-сильная версия этого двигателя лишена маслоуловителя системы вентиляции картерных газов. Здесь в клапанной крышке просто стоит маслоотражательная пластина. Находчивые владельцы автомобилей с этим двигателем устанавливали маслоуловитель собственной конструкции. Из-за такого откровенно простого решения много масляных паров, особенно при загрязнении маслоотделительно пластины, просто улетает во впуск и сгорает в камерах цилиндров. Периодически требуется чистка клапанной крышки, чтобы устранить эту причину жора масла.

Проблему с засорением сапуна системы вентиляции картерных газов, о чем можно судить по парению из маслозаливной горловины, ни в коем случае запускать нельзя. Можно доездиться до сильного жора масла, крититческого снижения его уровня и до нарушения смазки шеек коленвала с вытекающим отсюда проворачиваем вкладышей и даже разрушением шатунных шеек. Да-да, все эти неприятности могут произойти просто из-за «неправильного баланса» газов в картере двигателя.

Клапан ВКГ на двигателе 2.0 CRDI мембранный и обычно по нему вопросов не возникает: мембрана служит очень долго.