Двигатель G4KE: характеристики, обслуживание и ремонт

Атмосферный двигатель G4KE является старшим представителем линейки Theta II и имеет рабочий объем 2,4 л. Мотор устанавливался на легковых автомобилях и кроссоверах Hyundai и Kia с 2007 по 2020 гг., а затем уступил место двигателю линейки Smartstream. Модель G4KE, как и вся линейка Theta II, является детищем объединения Global Engine Alliance, в котором помимо Hyundai-Kia приняли участие компании Mitsubishi и Chrysler.

Описание устройства мотора G4KE

Двигатель G4KE конструктивно близок к 2-литровому G4KD и является разработкой Global Engine Alliance. Нередко встречается утверждение, что мотор скопирован у Mitsubishi, что является заблуждением. В объединении Global Engine Alliance компания Hyundai-Kia как раз и была ответственной за общую разработку двигателей, остальные участники только дорабатывали конструкцию под свои требования.

Конструкция мотора

Двигатель G4KE имеет рядную компоновку и построен на базе алюминиевого блока с открытой рубашкой охлаждения. Использованы чугунные гильзы с достаточно тонкой стенкой, что не мешает растачивать цилиндры и устанавливать ремонтные гильзы. Головка блока традиционной схемы с 4 клапанами на цилиндр и центральным расположением свечи, оснащенной индивидуальной катушкой. Впускные и выпускные клапаны расположены по разным сторонам головки, обеспечивая улучшение продувки цилиндров.

Коленчатый вал с облегченными противовесами, вращается на 5 опорах со сменными вкладышами. Масляный насос установлен в поддоне и приводится во вращение от носка коленчатого вала отдельной цепью со своим натяжителем. Двигатель G4KE имеет цепной привод распределительных валов с гидравлическим натяжителем и успокоителем. Использованы регуляторы фаз как для вала впускных клапанов, так и для вала выпускных клапанов. Управление муфтами от системы смазки, подача масла регулируется электромагнитными клапанами.

В приводе клапанов отсутствуют гидрокомпенсаторы, зазоры выставляются при помощи толкателей. Для подачи топлива в G4KE используются форсунки, установленные во впускном коллекторе. Коллектор выполнен из пластика и оснащен системой изменения геометрии для улучшения характеристик. Поскольку двигатель имеет большой объем, то в конструкции предусмотрен блок балансирных валов для снижения вибраций при работе.

Двигатель G4KE оснащен каталитическим конвертером, установленным очень близко к выпускным окнам в головке. Ранние серии двигателя соответствовали нормам Евро-4, после модернизации мотор стал удовлетворять требованиям стандарта Евро-5. Система смазки изначально не имела форсунок для подачи масла на поршни, при этом на блоке имелись технологические площадки для их установки. С 2012 г. производитель стал использовать форсунки (что интересно, Mitsubishi сразу использовала форсунки на своем 2,4-литровом двигателе, созданном в рамках альянса Global Engine Alliance).

Технические характеристики

G4KE – основные характеристики:

• количество цилиндров и компоновка – 4, рядная;
• порядок работы цилиндров – 1-3-4-2;
• степень сжатия – 10,5 единицы;
• рабочий объем двигателя – 2359 см³;
• диаметр цилиндра – 88 мм;
• ход поршня – 97 мм;
• мощность – 176-177 сил при 6000 об/мин;
• крутящий момент – 228-230 Н*м при 4000 об/мин;
• вес двигателя с навесными агрегатами – не менее 146 кг.

Расход топлива

Двигатель G4KE в силу возраста конструкции и большого объема цилиндров не отличается малым расходом топлива. Для мотора целесообразно использовать бензин АИ-95, допускается применение АИ-92 с небольшим (практически незаметным для водителя) снижением мощности.

В таблице приведены паспортные значения расхода для ряда автомобилей с G4KE. При реальной эксплуатации расход будет на 10-15% выше даже на полностью исправной машине – получить заводские цифры можно только временно при минимальном воздействии на педаль газа.

Ресурс и надежность

Для G4KE нет официальных данных о ресурсе, долговечность двигателя определяется условиями эксплуатации. На вторичном рынке встречаются автомобили с пробегом свыше 300 тыс. км, на которых двигатель G4KE не требует капитального ремонта. Есть и обратные примеры, когда мотор отправлялся в переборку при пробегах между 100 и 150 тыс. км.

При обслуживании через 7-9 тыс. км вместо регламентных 15 тыс. км, использовании качественного масла и своевременном устранении проблем двигатель легко выдержит свыше 300 тыс. км. Нужно сразу оговориться – пробеги основной массы автомобилей с G4KE приближаются или переваливают за 200 тыс. км. При покупке такой машины всегда нужно иметь бюджет на возможный капитальный ремонт двигателя.

Модификации двигателя G4KE

Мотор G4KE рассчитан на продольную установку и использование на автомобилях с передними ведущими колесами или с полным приводом. Также существует модификация G4KG для установки на машины с задним приводом – такой агрегат развивает мощность 173 силы при 6000 об/мин и имеет крутящий момент 228 Н*м при 4200 об/мин. Двигатель G4KG ставился только на микроавтобусы (минивэны) Hyundai Starex с кузовом TQ и продержался на конвейере до 2021 г. По этой причине встретить двигатель G4KG на российском рынке сложно, большая часть Starex с кузовом TQ оснащена дизельными двигателями с наддувом.

В конце осени 2009 г. дебютировала модификация двигателя G4KE с прямым впрыском топлива GDI, получившая обозначение G4KJ. Мотор использовался на легковых автомобилях и кроссоверах Hyundai-KIA вплоть до 2020 г. и поставлялся на некоторые рынки сбыта. За счет увеличения степени сжатия до 11,3 единицы и применения прямого впрыска мощность увеличилась до 198-200 сил при 6300 об/мин, а крутящий момент составлял 250 Н*м при 4250 Н*м. Впоследствии G4KJ модернизировали и мощность упала до 185 сил при 6000 об/мин, а момент снизился до 21 Н*м при 4000 об/мин.

Плюсы и минусы силового агрегата

На какие машины ставился ДВС G4KE

Двигатель G4KE Hyundai G4KEставился на автомобили:

• Hyundai Azera с кузовом HG выпуска с 2013 по 2016 гг.;
• Hyundai Grandeur с кузовом TG выпуска с 2008 по 2011 гг.;
• Hyundai Grandeur с кузовом HG выпуска с 2013 по 2016 гг.;
• Hyundai Santa Fe с кузовом CM выпуска с 2010 по 2012 гг.;
• Hyundai Santa Fe с кузовом DM выпуска с 2012 по 2020 гг.;
• Hyundai Sonata с кузовом NF выпуска с 2007 по 2010 гг.;
• Hyundai Sonata с кузовом YF выпуска с 2009 по 2014 гг.;
• Hyundai Sonata с кузовом LF выпуска с 2014 по 2019 гг.;
• Hyundai Tucson с кузовом LM выпуска с 2010 по 2015 гг.;
• Hyundai ix35 выпуска с 2010 по 2017 гг.;
• Kia Cadenza с кузовом VG выпуска с 2009 по 2011 гг.;
• Kia Forte с кузовом TD выпуска с 2008 по 2012 гг.;
• Kia Optima с кузовом MG выпуска с 2008 по 2010 гг.;
• Kia Rondo с кузовом UN выпуска с 2008 по 2013 гг.;
• Kia Sportage с кузовом SL выпуска с 2011 по 2016 гг.;
• Kia Sorento с кузовом XM выпуска с 2009 по 2017 гг.

Под маркой Mitsubishi двигатель выпускался под обозначением 4B12 и имел ряд конструктивных отличий. Мотор широко использовался на автомобилях Mitsubishi – в РФ наиболее распространены модели Outlander и Lancer. Также двигатель 4B12 ставился на Citroën C-Crosser и Peugeot 4007, являющиеся «перелицованным» вариантом Outlander.

Возможности модернизации и тюнинга

Конструкция двигателя G4KE не рассчитана на большое увеличение мощности. За счет изменения прошивки удается получить небольшую прибавку мощности (в пределах 5-8 сил), которая никак не влияет на динамику. Модернизация прошивки улучшает поведение мотора – улучшается отклик на нажатие педали газа, стабилизируется тяга на низких оборотах. Повышение мощности путем замены прошивки никак не влияет на ресурс G4KE 2,4 л.

Регламент обслуживания двигателя автомобиля

По заводским нормативам замена масла и фильтра должна производиться ежегодно или через 15 тыс. км, что является явно завышенной в угоду экологии цифрой. При реальных условиях лучше менять масло и фильтр через 7-8 тыс. км при смешанном цикле эксплуатации – G4KE нуждается в чистом масле с полноценным пакетом присадок. Емкость системы смазки составляет 5,2 л, хотя при обслуживании из картера сливается не более 4,6 л масла. Для проверки уровня используется стандартный стержневой щуп, рекомендуется использование масла с вязкостью 5W-30 и с соответствием API не менее SM и ILSAC от GF-4.

Цепной привод ГРМ может пройти свыше 250 тыс. км, хотя есть случаи замены цепи при 150-170 тыс. км из-за сильного удлинения и полного выхода плунжера натяжителя. Обрыв цепи исключен, зато есть вероятность перескока на несколько зубьев с последующим столкновением клапанов и поршней. На поршнях есть небольшие выемки, которые не спасают клапана от деформации при ударе.

Проверка зазоров клапанов требуется через каждые 90 тыс. км – нормальным считается зазор 0,17-0,23 мм для впуска и 0,27-0,33 мм для выпуска. Свечи зажигания в двигателе G4KE имеют стандартное никелевое покрытие и редко выдерживают свыше 30 тыс. км. Остальные элементы меняются по мере износа, интенсивность которого зависит от качества деталей.

Проблемы и недостатки мотора G4KE

G4KE – двигатель, не лишенный ряда недостатков:

1. Проблема проворота шатунных вкладышей, являющаяся следствием просадки давления масла. Причин неисправности несколько – первоочередной является заклинивание редукционного клапана в блоке балансирных валов. Кроме того, с 2012 г. используются модернизированные вкладыши, склонные к провороту. В США проводилась отзывная кампания для замены вкладышей, под которую попало более 500 тыс. двигателей серии Theta II с объемом цилиндров 2,4 л. Производитель смог побороть проблему проворота со второй половины 2017 г., т.е. практически под занавес производства G4KE.
2. Вероятность образования задиров на G4KE невелика по причине введения теплообменника в системе смазки и наличия форсунок для смазки поршней на большей части двигателей. С другой стороны – в случае разрушения каталитического конвертера керамическая пыль идет в цилиндры и вызывает задиры. На ранней стадии появления задиров стук слышен при холодном старте, а по мере прогрессирования проблемы прослушивается и после прогрева.
3. Встречаются нарекания на низкий ресурс цепи, которая может удлиниться до критического значения при пробегах 100-150 тыс. км. Замена цепи не представляет большой проблемы для сервиса, затягивать с заменой нельзя из-за риска перескока цепи и столкновения тарелок клапанов с поршнями.
4. Возможна течь масла по стыкам крышек из-за плохой герметизации при ремонте. С завода течи встречаются редко из-за качественной очистки поверхностей и правильного нанесения герметика. В случае появления следов масла по линиям стыка деталей придется снимать крышку и заново переуплотнять соединение герметиком с предварительной очисткой сопрягаемых плоскостей.
5. Трещины выпускного коллектора в промежутке между вторым и третьим цилиндром – причиной является деформация при нагреве. Проблема не является массовой, хотя и нередко обсуждается на тематических форумах владельцев автомобилей с двигателем G4KE.

Этапы ремонта силового агрегата

Ремонт G4KE требуется при появлении стука или в случае иных проблем, требующих снятия коленчатого вала. Работы рекомендуется проводить в профильном сервисе, в гаражных условиях обеспечить приемлемое качество сборки невозможно. В профильном сервисе никогда сразу не сообщают перечень запчастей, это определяется только по результатам дефектовки. Ремонт G4KE является прекрасной альтернативой контрактным двигателям, состояние которых далеко от идеального.

Диагностика и демонтаж

Первичная диагностика G4KE заключается в проверке цилиндров эндоскопом, позволяющим увидеть наличие задиров (хотя 2,4-литровый двигатель Theta II мало склонен к образованию задиров в отличие от 2-литрового собрата). Иногда для теста снимают электромагнитный клапан регулятора фаз, при сильном износе на внутренней части клапана оседает стружка. Стоит сразу оговориться, что отсутствие стружки не гарантирует идеальное состояние G4KE.

Остальные проблемы можно определить только в процессе разбора двигателя. Для снятия мотора необходимо отсоединить приводные валы, систему выпуска отработавших газов, коробку передач, снять часть навесного оборудования. Снятый двигатель G4KE устанавливают на кантователь для дальнейшей работы.

На стадии разборки есть возможность определить наличие ремонтов в прошлом – опытный мастер всегда отличит заводское нанесение герметика.

Дефектовка деталей

Процесс дефектовки зависит от состояния конкретного экземпляра двигателя G4KE, а также от уровня профессионализма сервиса. В случае полной разборки в обязательном порядке проверяется состояние коленчатого и распределительных валов. К примеру, уже на стадии снятия поддона можно увидеть неприятные сюрпризы в виде металлической стружки и фрагментов вкладышей. В данном случае практически наверняка придется менять коленчатый вал, получивший повреждения шеек. Возможности шлифовки коленчатого вала от G4KE нет – в случае проворота вкладышей придется приобретать новый оригинальный вал.

Осуществляется осмотр и промер цилиндров, которые могут иметь эллиптическую выработку. При капитальном ремонте всегда меняют цепи привода насоса и распределительных валов. Также нередко требуется замена модуля насоса в сборе с балансирными валами. В случае масляного голодания не исключено повреждение постелей распределительных валов, что приводит к необходимости замены головки блока. На основании замеров и осмотра деталей составляется список запчастей для дальнейшего согласования с владельцем автомобиля.

Сборка элементов

Процедура капитального ремонта двигателя G4KE практически всегда предусматривает расточку цилиндров или установку ремонтных гильз. Если блок цилиндров уже когда-то ремонтировали с расточкой, то придется устанавливать новые гильзы. При сборке двигателя руководствуются заводской документацией, в которой указаны последовательность установки деталей и моменты затяжки болтов.

Что делать для профилактики

Ситуация с двигателями G4KE такова, что долговечность мотора зависит от удачи владельца. Есть моторы, которые прошли по 400-500 тыс. км без капитального ремонта на родных вкладышах и без замены масляного насоса. Качество моторного масла и периодичность обслуживания влияют на долговечность двигателя, хотя и не являются определяющим фактором.

Часть владельцев после покупки подержанного автомобиля с G4KE меняет масляный насос в сборе с балансирными валами или ставит насос от двигателя G4KA/G4KD без балансирных валов – несколько увеличивается вибрация на малых оборотах, зато снижается вероятность возникновения масляного голодания. При переходе на насос от G4KA/G4KD требуется замена поддона и щупа, а также ряда деталей.

В процессе эксплуатации автомобиля желательно поддерживать максимально допустимый уровень масла, это снижает интенсивность старения масла. При повышении температуры масло становится слишком жидким, что сказывается на давлении – насос не может создать требуемое значение давления. Соответственно, владельцу автомобиля с G4KE нужно контролировать состояние радиатора системы охлаждения. Как показывают замеры, при грязном радиаторе летом температура масла может дойти до 140°С.

Как купить машину с G4KE и не попасть на двигатель

При покупке автомобиля с G4KE нужно понимать, что реальный пробег машины будет минимум 150-170 тыс. км – основная масса автомобилей имеет возраст от 10 лет. С высокой долей вероятности все проблемы уже решили предыдущие владельцы, хотя не нужно закрывать глаза на проверку двигателя. Не менее важно оценивать общее состояние машины – мотор легко чинится или меняется на контрактный (с определенными затратами). Поврежденный в ДТП кузов с утраченной геометрией восстановить сложнее, а заменить и вовсе нереально.

При подборе автомобиля желательно искать экземпляр с двигателем G4KE, уже прошедшим капитальный ремонт. В данной ситуации есть один нюанс – неизвестно качество работ и запчастей. Не исключено, что капитальный ремонт проводился по минимальной стоимости, такие случаи не редкость. Если на автомобиле установлен контрактный G4KE, то точный пробег двигателя не скажет никто.

Самое оптимальное решение при покупке автомобиля с G4KE – диагностика двигателя в профильном сервисе с эндоскопией цилиндров. И второй момент – всегда нужен резерв денег на случай возможного ремонта (впрочем, подобное правило распространяется на любые машины с пробегом).

Цена нового и б/у двигателя

Корейский G4KE можно купить только на разборке – моторы имеют пробеги минимум 100 тыс. км, хотя иногда появляются экземпляры с маленькими пробегами. Стоимость такого двигателя составляет не менее 120 тыс. руб., причем состояние мотора при покупке определить невозможно – для G4KE задиры не типичны, а понять критическое состояние блока насоса с балансирными валами без вскрытия поддона нельзя.

Альтернативное решение контрактному мотору – китайский G4KE, собранный на непонятном предприятии (производство линейки Theta II прекращено в 2020 г.). На рынок запчастей компания Hyundai-KIA поставляет блок без навесного оборудования – отличить оригинал легко по наличию эмблем производителя, полноценного номера с заводским способом нанесения и по большому количеству QR-кодов на деталях.

ДвигательG4KE продержался на конвейере достаточно долго и стал жертвой постоянных модернизаций – изначально практически беспроблемный мотор стали оснащать улучшенными вкладышами, что стало причиной частых проворотов. При покупке автомобиля с G4KE всегда есть вероятность появления проблем, хотя немалое количество двигателей прошло до 500 тыс. км без капитального ремонта.