В наш технический центр поступил Hyundai Santa Fe 2011 года выпуска, оснащённый бензиновым двигателем G4KE объёмом 2,4 литра. На момент обращения пробег автомобиля составлял 280 тысяч километров.
Владелец жаловался сразу на несколько симптомов: повышенный расход моторного масла, жёсткую работу двигателя и посторонний стук во время холодного запуска. После прогрева шум становился менее выраженным, однако полностью не исчезал. По словам владельца, за весь период эксплуатации двигатель ни разу не подвергался капитальному ремонту и сохранил заводскую комплектацию. С учётом пробега и имеющихся симптомов было принято решение выполнить полную дефектовку агрегата с последующим капитальным ремонтом.
В ходе работ двигатель будет полностью разобран, все детали пройдут профессиональную мойку и инструментальный контроль. Проверим состояние цилиндров, поршней, коленчатого вала, шатунно-поршневой группы, головки блока цилиндров и системы газораспределения. После проведения необходимых измерений определим объём восстановительных работ и подберём оптимальный вариант ремонта. Далее покажем фактическое состояние внутренних компонентов двигателя после разборки, выявленные дефекты и подробно разберём весь процесс капитального ремонта полного цикла с восстановлением заводских технических характеристик двигателя G4KE.
Автомобиль после приемки в цеху
Подкапотка пыльная, без явных следов мойки. Из-под прокладки клапанной крышки наблюдаются небольшие запотевания, присутствуют масляные отложения. На декоративной крышке видны разводы масла — вероятнее всего, после долива через маслозаливную горловину. Сливаем жидкости и начинаем разборку с последующим демонтажем двигателя.
Уже на этом этапе видно общее состояние двигателя: присутствуют запотевания и масляные отложения по корпусу. Для Hyundai Santa Fe с пробегом это вполне типичная картина. Пока ничего критичного или настораживающего не наблюдаем — скорее обычная неухоженность и отсутствие своевременной мойки подкапотного пространства. Основные выводы будем делать уже после вскрытия двигателя и осмотра внутренних деталей.
Снимаем клапанную и переднюю крышки. Под ними наблюдается коричневый лаковый налёт — типичная картина при увеличенных интервалах замены масла. Сильных шламовых отложений или явного масляного кокса не видно, что уже хорошо для мотора с пробегом.
По передней части двигателя также наблюдается насыщенный оранжевый лаковый налёт, но без характерного сильного потемнения к нижней зоне мотора. Обычно это говорит о том, что двигатель работал на масле с увеличенными интервалами замены, однако без явных признаков перегрева. Цепь ГРМ уже вытянута. При капитальном ремонте такие расходники в любом случае меняются комплектом: сама цепь, натяжитель, при необходимости успокоители. Экономить на этом смысла нет — повторно лезть в привод ГРМ после ремонта выйдет намного дороже. По системе охлаждения картина хорошая: внутри всё чисто, без ржавчины, эмульсии и отложений.
Можно ли во время капитального ремонта двигателя в "лаборатории двигателей" использовать свои расходники, например цепь ГРМ?
Нет, капитальный ремонт двигателя — это комплексная процедура, которая полностью выполняется в нашем сервисе. В процессе ремонта мы используем необходимые запчасти оригинального производства, приобретаемые у проверенных поставщиков, с которыми работаем не первый год. Это позволяет нам отвечать за результат и предоставлять гарантию как на выполненные работы, так и на детали, установленные в ходе ремонта. Мы понимаем происхождение запчастей, условия их хранения и уверены в их качестве.
К сожалению, дать гарантию на детали, привезённые клиентом самостоятельно, мы не можем. На практике нередко встречаются подделки, несоответствие по размерам или просто запчасти сомнительного качества, а любые проблемы в дальнейшем автоматически отражаются на ресурсе двигателя после ремонта.
Натяжитель цепи у данного Хендая вышел на 7 зубьев.
В поддоне картера присутствуют масляные отложения, но самое главное — металлической стружки или продуктов износа не обнаружено. Для владельца это хороший знак: пока нет признаков серьёзных проблем с вкладышами, коленвалом и кривошипно-шатунным механизмом.
Герметик по поддону заводской, без следов повторного вмешательства. Это говорит о том, что двигатель ранее не вскрывался и в нижнюю часть мотора никто не лазил. Для нас это тоже плюс — меньше шансов столкнуться с последствиями некачественного ремонта или неправильной сборки.
Разбираем и снимаем детали механизма газораспределения. По кулачкам распредвалов хорошо видно, что рабочая поверхность сохранилась нормально: профиль не “съеден”, вершины острые, без выраженной выработки. Это говорит о том, что масляного голодания в верхней части двигателя не было, и распредвалы пока работают с сохранением заводских характеристик. Однако, более точная дефектовка будет проведена после мойки деталей, уже при помощи измерительного инструмента.
ГРМ полностью разобрали, оголили верхнюю часть двигателя. Толкатели клапанов подписываем и убираем в коробку, которая отправится вместе с деталями в цех механической обработки для дальнейшей регулировки тепловых зазоров головки блока цилиндров на моторе G4KE.
Проверяем постель распредвалов на наличие задиров, потёртостей. По результату осмотра — к постели и крышкам вопросов нет хоть и на поверхности уже виден износ. В целом узел в рабочем состоянии, без признаков деформации или масляного голодания в зоне опор распредвалов.
Головка блока цилиндров снята. На клапанах наблюдается сильный который связан с увеличенным расходом масла. Причины расхода масла кроются ниже, в износе поршневой и закоксованности маслосъемных колец.
В остальном состояние клапанов удовлетворительное: тарелки без прогаров, трещин и сколов, но слой нагара прям заметный. Автомобиль достаточно долго эксплуатировали с расходом масла, от чего и появился такой налет.
Что произойдет если машину дальше эксплуатировать с сильным расходом масла?
Ездить можно, но это режим постоянного контроля уровня масла и понимания, что ресурс двигателя уже снижается. В большинстве случаев расход масла — это не “особенность”, а симптом износа ЦПГ или маслосъёмных элементов, и он имеет тенденцию прогрессировать. При дальнейшей эксплуатации с повышенным расходом масла у вас все больше начнет появляться нагар на клапанах, что приведет в конечном итоге к прогару тарелки клапана из-за того что он перестанет полноценно закрываться.
Расход масла будет прогрессировать и потянет за собой больший износ всех трущихся поверхностей, но самое страшное случится если вы не уследите за уровнем масла, тогда ремонт станет в разы дороже для любых двигателей, в том числе и G4FC, G4FA, G4FG. Это основные последствия, по мимо них присутствуют и другие.
Переходим к разборке "низа", снимаем масляный насос, который на удивление установлен еще заводской, с балансировочными валами.
Штатный масляный насос на двигателе G4KE и G4KJ конструктивно объединён с блоком балансирных валов. Балансиры здесь выполняют задачу снижения вторичных инерционных вибраций, характерных для рядных четырёхцилиндровых моторов большого объёма. В корпусе насоса установлен редукционный клапан, который регулирует давление масла: при избыточной производительности насоса он сбрасывает лишнее давление обратно в систему, чтобы не перегружать магистраль и сам двигатель.
Слабым местом на данных моторах как раз и считается этот узел. На практике встречаются случаи заклинивания редукционного клапана штатного маслонасоса. Сценарий обычно следующий: клапан зависает в открытом положении, давление масла в системе падает, и до коренных и шатунных вкладышей начинает поступать недостаточное количество смазки. Дальше развивается классическое масляное голодание — масляный клин в зоне вкладышей разрушается, начинается контакт металл по металлу, ускоренный износ и перегрев. В таких условиях уже через небольшой пробег может произойти проворот вкладыша, после чего двигатель неизбежно начинает стучать в ожидании капитального ремонта.
Мы проводим процедуру по замене масляного насоса на узел от G4KD, предотвращая проблемы, которые возникают со штатным насосом. Проводим данную замену не только при капитальном ремонте, но и для тех у кого еще не провернуло вкладыши. Для записи и расчета стоимости ремонта двигателя киа или хендай, можете обратится по ссылке.
Коленвал от санта фе мы извлекаем после демонтажа шатунных и коренных крышек, на первый взгляд тут никаких проблем.
При первичном осмотре видим потертости на шейках, но задиров, перегрева или следов проворота вкладышей нет.
После очистки вал переходит на инструментальный контроль. Микрометром проверяются овальность (эллипс) и конусность каждой шейки, а индикатором часового типа на призмах — биение по центральной коренной шейке. В связи с имеющимся пробегом не исключен обычный износ.
С шатунными вкладышами дела обстоят не очень, имеется сильная выработка, задиры в одном из цилиндров. На других вкладышах тоже есть износ, но не критично. После мойки шатуны также будут осмотрены и при возникновении вопросов проведем инструментальную проверку шеек. Постель коленвала в отличном состоянии, вкладыши не задраны, все в стандартном размере.
Вынимаем шатунно-поршневую группу. На днищах поршней наблюдается сильный слой нагара по всем цилиндрам. Проблем со смесью не было, а вот расход масла явно беспокоил уже давно, это подтверждает состояние поршней и клапанов. В четвертом цилиндре днище поршня мокрое, что говорит о возможной усталости уже маслосъемных колпачков.
На юбках всех поршней стерто покрытие и уже имеются задиры. Поршни в стандартном размере, блок не подвергался ремонту.
Маслосъемные кольца закоксованы и уже неподвижны, что является главной причиной повышенного расхода масла.
Что такое маслосъемное кольцо?
Маслосъёмное кольцо — это нижнее поршневое кольцо, главная задача которого не удерживать компрессию, а снимать лишнее масло со стенок цилиндра и возвращать его обратно в картер через дренажные отверстия в поршне.
У G4KE маслосъёмное кольцо трёхсоставное:
- верхняя рейка;
- нижняя рейка;
- расширитель между ними.
Само кольцо обычно не ломается. Гораздо чаще оно закоксовывается в канавке поршня и перестаёт нормально снимать масло со стенок цилиндра.
Осмотр цилиндров показал износ рабочей поверхности в виде потертостей и задиров. Хонинговальная сетка местами отсутствует. Причина более шумной работы двигателя заключается в выработке стенок цилиндров, а именно задиров.
В процессе разборки все детали были промаркированы, чтобы исключить ошибки при подготовке деталей. После этого комплектующие направили в технологическую мойку для удаления остатков масла, нагара и прочих эксплуатационных отложений.
По завершении очистки выполнили дефектовку деталей двигателя. Дефектовка показала значительную выработку шеек выпускного распредвала и рабочих поверхностей нескольких толкателей, в связи с чем они подлежат замене. Коленчатый вал, впускной распредвал тоже прошли проверку и их размеры в допуске, для коленвала потребуется только полировка всех шеек чтобы сгладить потертости.
Работы в механическом цехе начали с головки блока цилиндров. ГБЦ полностью разобрали, демонтировали и утилизировали старые маслосъёмные колпачки. После разборки головку тщательно очистили, промыли масляные каналы и подготовили детали к дальнейшей дефектовке и восстановительным операциям.
Обнаруженный нагар на клапанах, в камерах сгорания и на днищах поршней является не причиной, а следствием повышенного расхода масла. Эти отложения образуются в результате длительного сгорания моторного масла в цилиндрах и служат одним из характерных признаков износа цилиндропоршневой группы и элементов газораспределительного механизма.
Восстановление ГБЦ начали с обработки клапанных сёдел на специализированном станке. В процессе обработки была восстановлена правильная геометрия посадочных поверхностей. Рабочая фаска выполнена под углом, соответствующим фаске клапана, что обеспечивает равномерное пятно контакта по всей окружности и надёжную герметичность камеры сгорания.
После восстановления сёдел выполнили фрезеровку привалочной плоскости головки блока. С поверхности сняли минимально необходимый слой металла для устранения деформаций и восстановления плоскостности. По завершении механической обработки головку повторно направили в технологическую мойку для удаления металлической стружки, абразивных частиц и остатков технологических материалов.
Далее приступили к восстановлению клапанного механизма. Клапаны очистили от нагара и отложений, восстановили рабочие фаски. Затем произвели установку новых толкателей, смонтировали распределительные валы и выставили тепловые зазоры в соответствии с техническими требованиями производителя.
На заключительном этапе в головку блока установили новые маслосъёмные колпачки, после чего выполнили окончательную сборку клапанного механизма с установкой пружин, тарелок и сухарей клапанов. ГБЦ была полностью подготовлена к дальнейшей сборке двигателя.
Что такое маслосъемные колпачки?
Маслосъёмные колпачки (сальники клапанов) — это небольшие уплотнения, которые стоят на направляющих втулках клапанов в головке блока цилиндров и дозируют количество масла на штоке клапана. Их задача простая: не дать маслу из ГБЦ бесконтрольно попадать в камеру сгорания, при этом оставляя на штоке клапана тонкую смазывающую плёнку.
Конструктивно колпачок состоит из:
- металлического корпуса;
- резиновой рабочей части из маслостойкого материала;
- пружинки, которая прижимает рабочую кромку к штоку клапана.
Далее перешли к блоку цилиндров. На первом этапе выполнили контрольный замер цилиндров нутромером с оценкой фактического износа, включая овальность (эллипсность) и конусность по высоте цилиндра.
Блок цилиндров был установлен на расточной станок, после чего выполнена расточка под ремонтный размер поршневой группы. Данная операция позволяет устранить геометрические отклонения цилиндров. За счёт равномерного съёма металла восстанавливается правильная геометрия цилиндра.
В результате предварительной механической обработки удалены задиры и дефекты рабочей поверхности цилиндров, восстановлена базовая геометрия отверстий под дальнейшую доводку и сборку двигателя. Размер ремонтных поршней используем +0.50мм.
Следующий этап — хонингование цилиндров, то есть финишная обработка рабочей поверхности после расточки. Именно на этом этапе формируется окончательный размер цилиндра и задаётся требуемая микрогеометрия поверхности. В процессе хонингования создаётся характерная перекрёстная сетка (хонинговка) с заданным углом пересечения рисок. Она выполняет ключевую функцию: удерживает масляную плёнку на стенках цилиндра и обеспечивает правильные условия работы поршневых колец. Без корректной микрорельефной структуры масло либо не удерживается, либо, наоборот, начинает активно сгорать в камере сгорания.
Обработка выполняется в несколько этапов. Слишком гладкая поверхность приведёт к масляному голоданию и ускоренному износу, а чрезмерно грубая — к повышенному расходу масла и длительной обкатке. Поэтому задача хонинговки — не просто «сделать сетку», а выдержать правильную шероховатость и геометрию цилиндра в пределах допусков.
Далее выполнили подготовку блока цилиндров к финальной сборке. Были демонтированы технологические заглушки масляных каналов для обеспечения полноценной промывки системы смазки. Это необходимо для удаления продуктов износа, абразива после механической обработки и возможных отложений, которые могли остаться в магистралях блока.
После этого произведена фрезеровка привалочной плоскости блока цилиндров. Операция выполняется для восстановления идеальной плоскостности поверхности сопряжения с головкой блока и обеспечения равномерного прилегания прокладки ГБЦ по всей площади. Даже незначительные отклонения по плоскости в дальнейшем могут привести к утечкам газов, антифриза или масла. После контроля чистоты были установлены новые заглушки масляных каналов с соблюдением герметичности и правильной посадки.
На следующем этапе установили новые шатуны и подготовили их к сборке с поршневой группой. Соединение поршня с шатуном в данном типе двигателя выполняется по посадке с натягом, поэтому применяется термокомпенсационный способ сборки.
Для обеспечения правильной посадки верхнюю головку шатуна нагревают до расчётной температуры, что приводит к расширению металла, а поршневой палец, наоборот, охлаждают до отрицательных температур (вплоть до криогенного охлаждения в жидком азоте). За счёт разницы температур достигается временное изменение геометрии деталей: отверстие в шатуне увеличивается, а диаметр пальца уменьшается, что позволяет произвести сборку без применения ударных или прессовых нагрузок. После совмещения деталей палец устанавливается в шатун с минимальным усилием, без перекосов и механического напряжения. По мере выравнивания температур происходит обратное изменение размеров, и соединение приобретает расчётную посадку с гарантированным натягом и полной фиксацией пальца в шатуне.
Далее на сборочном участке были подготовлены новые коренные и шатунные вкладыши, а также комплект поршневых колец для последующей установки и окончательной сборки двигателя.
Блок цилиндров установлен на кантователь для удобства сборки. Посадочные поверхности и места под болты были тщательно очищены и обезжирены, после чего установлены коренные вкладыши с соблюдением ориентации и правильной посадки. На рабочие поверхности нанесена монтажная смазка для предотвращения сухого трения при первом пуске.
Далее установлен коленчатый вал. Смонтированы упорные полукольца, обеспечивающие осевой контроль коленчатого вала, а также установлен задний сальник с соблюдением правильной посадки и герметичности.
Крышки коренных подшипников установлены на свои места и затянуты в соответствии с регламентом производителя с использованием динамометрического ключа и соблюдением заданного момента затяжки и последовательности. Это обеспечивает равномерное распределение нагрузки по коренным опорам и корректную работу коленчатого вала без перекосов и повышенного сопротивления вращению.
Рабочие поверхности цилиндров были смазаны моторным маслом для обеспечения правильной установки и отсутствия сухого трения при запуске. После этого установили подготовленную шатунно-поршневую группу.
Крышки шатунов были установлены на свои места и затянуты в соответствии с регламентом производителя с использованием динамометрического инструмента и заданного момента затяжки. После установки каждой пары шатунов контролировалась лёгкость вращения коленчатого вала, что позволяло своевременно исключить возможные перекосы, ошибки сборки или превышение допустимых зазоров.
На завершающем этапе нижней части двигателя установлен новый масляный насос в сборе от G4KD. Конструкция в более надёжном исполнении, без блока балансирных валов и с отсутствием проблем редукционного клапана, который в штатных версиях G4KE был одним из слабых мест системы смазки. Комплект нового узла установлен на полуподдон.
Головка блока цилиндров установлена на блок после предварительной подготовки сопрягаемых поверхностей. Привалочные плоскости блока и ГБЦ были тщательно очищены и обезжирены, резьбовые отверстия продуты и очищены от возможных остатков масла и загрязнений для обеспечения корректной затяжки болтов. Установлена новая прокладка ГБЦ, дополнительно обработанная тонким равномерным слоем специального аэрозольного герметика для улучшения герметичности сопряжения и компенсации микронеровностей поверхностей.
Головка установлена на блок с соблюдением центровки по направляющим, после чего выполнена поэтапная затяжка болтов крепления в строго регламентированной последовательности с использованием динамометрического ключа. Затяжка производилась в несколько стадий с постепенным увеличением момента, что обеспечивает равномерное прижатие ГБЦ и исключает её деформацию.
Почему требуется последовательная затяжка болтов ГБЦ?
Если по-простому, то головка и блок — это не идеально жёсткие детали. Прокладка тоже не металлический «монолит», а многослойный упругий элемент. И если сразу затянуть с полным моментом — можно получить проблемы.
Далее смонтированы толкатели клапанов, после чего уложены распределительные валы. Перед установкой все рабочие поверхности были смазаны для исключения сухого контакта при первом запуске. После укладки распредвалов установлены крышки постелей и произведена их затяжка в строгой последовательности с контролем момента. Это необходимо для равномерной посадки валов в постелях и исключения их перекоса или заклинивания.
Далее выполнена сборка привода газораспределительного механизма. Установлена цепь ГРМ, успокоители и гидравлический натяжитель. После завершения монтажа выполнён контрольный ручной проворот коленчатого вала. Данная операция необходима для проверки правильности установки фаз ГРМ.
Затем установлена передняя крышка двигателя, закрывающая привод газораспределительного механизма. Перед монтажом сопрягаемые поверхности были тщательно очищены и обезжирены, удалены остатки старого герметика и возможные загрязнения, способные нарушить герметичность соединения.
Далее двигатель был доведён до полной внешней комплектации. Установлена клапанная крышка с новой прокладкой. Смонтирован водяной насос, обеспечивающей корректную циркуляцию охлаждающей жидкости и исключающей внешние утечки.
После этого установлен новый корпус термостата в сборе, катушки зажигания и сопутствующее навесное оборудование двигателя. Все соединения выполнены с контролем правильной посадки и фиксации элементов.
На завершающем этапе установлен и окончательно закреплён поддон картера с соблюдением равномерной затяжки крепежа и герметизации плоскости прилегания. После сборки агрегат приведён в полностью комплектное состояние и подготовлен к последующей установке на автомобиль и дальнейшей пуско-наладке.
Собранный двигатель был установлен обратно в Санта Фе. После монтажа заправлены все эксплуатационные жидкости, выполнена проверка уровней масла и охлаждающей жидкости в соответствии с регламентом.
Произведён пробный запуск двигателя. В процессе первичной работы выполнен контроль основных параметров: стабильность оборотов холостого хода, давление масла, корректность работы системы охлаждения, а также отсутствие ошибок по электронной системе управления с помощью диагностического сканера.
В целом по данному типу двигателей (включая G4KE) выполнен полный цикл восстановительных работ: демонтаж, дефектовка, механическая обработка блока и головки, восстановление цилиндропоршневой группы и аккуратная сборка с соблюдением всех моментов затяжки и технологических допусков на каждом этапе. Агрегат полностью собран, проверен и передан владельцу в исправном состоянии.
Если хотите чтобы ваша машина прошла такой же полноценный цикл ремонта, обращайтесь в Лабораторию Двигателей!
Записывайтесь на бесплатную диагностику по телефону:
+7 925 103-33-30
Наш адрес: г. Москва, ул. Талалихина 41с45