|
Закулисье
Предварительный диагноз
(Непосредственный вспрыск)
Еще десять с небольшим лет
назад, не особо искушенные в японских автомобильных технологиях, мы
натурально балдели от банального распределенного впрыска, который
вопреки всем пессимистическим прогнозам оказался во много раз более
неприхотливым и живучим, нежели любимый отечественной промышленностью
карбюратор. Подсевшие на четыре форсунки, считая даже центральный впрыск
дремучим архаизмом, так бы и радовались той надежности, что
продемонстрировали нам электронные топливные системы, если бы не
очередной виток японской технической эволюции. По большому счету, это
должно было случиться, прогресс не стоит на месте. Однако российская
действительность совершенно не соотносима с зарубежными и, в частности,
японскими ноу-хау. Непосредственный или прямой впрыск, пришедший на
смену распределенному, как мы писали ранее (А+С № 44/2001 г.), уже успел
проявить себя во всей своей красе. Тем не менее, он — это тема поистине
неисчерпаемая, с многообещающим продолжением. Спустя два года мы снова к
ней возвращаемся, чтобы вновь на конкретных примерах раскрыть некоторые
новые особенности.
Чтобы плохого не говорили о
Gasoline Direct Injectoin (это фирменное название непосредственного
впрыска от Mitsubishi наиболее точно отражает суть системы), однако наш
человек автомобили с таким двигателем покупает. То ли тут, как обычно,
присутствует надежда на авось, то ли определяющее значение играет
стремление обзавестись технически изощренным транспортным средством, а
скорей всего, покоряет обещанная экономичность, но так или иначе модели
с прямым впрыском бензина все чаще и чаще получают прописку в регионе.
Впрочем, удивляться в данном случае нечему, подобное положение вещей
вполне закономерно. Ведь сибирский автолюбитель «скушает» решительно
все, начиная от малоресурсных вариаторов до экологически чистых моторов,
не переваривающих российский бензин. Двигатели с непосредственным
впрыском лишь очередная позиция в огромной череде высокотехнологичных
систем, часто приспособленных к использованию исключительно на
территории Японии. Правда, еще пару-тройку лет назад явление нашему
рынку таких агрегатов, бывших тогда в диковинку, представлялось как
весьма скоротечное. Думали, засветились несколько раз и хватит. Но со
временем самым передовым сервисам (а другие на это, пожалуй, были
неспособны) пришлось Direct Injection осваивать, пытаясь понять его
слабые стороны и научиться их корректировать. С тех пор через руки
иркутских механиков прошло довольно много моторов и при смерти, и только
с первыми признаками врожденной болезни. Сказать, что все они ужаснули,
нельзя — в процессе ознакомления, наряду с откровенно ущербным в наших
условиях конструктивом, были обнаружены иные, достаточно положительные
качества, хоть и очень немногочисленные.
Без сомнения, именно японцы
первыми культивировали непосредственный впрыск в массовом порядке, хотя
изобрели его не они и, конечно же, не в 90-х годах. Но как-то уж так
получилось, что вначале Mitsubishi сделала ставку на GDI, а потом и
Toyota с D-4 подтянулась, и Nissan с Neo Di подоспел. Сейчас все большее
число мировых производителей стремятся оснастить свои моторы форсунками,
расположенными прямо в камере сгорания. Недавно в «японский» список
попали Alfa Romeo, Audi, Volkswagen и даже Hyundai (наверняка, не без
участия Mitsubishi). Наверное, тверждать о том, что все компании
увлекутся им, нельзя. Однако при своей конструктивной сложности это
направление довольно популярно. По всей видимости, скоро в GDi Club
попадут еще какие-нибудь производители (например, Honda, которая ведет
разработки в этой области). Пожалуй, нам до того дела нет. Из всех фирм
на российский рынок автомобили с подобными установками, насколько нам
известно, поставляет только все та же Mitsubishi. Другое дело, что в
рядах second-hand апокалипсис уже случился. По некоторой информации,
даже последние версии общеизвестных рядных «шестерок» 1JZ и 2JZ и те
имеют впрыск бензина. О Mitsubishi и вовсе можно промолчать. А вот
Nissan из всей этой «святой» троицы использует обедненную смесь реже
других, пока что только на агрегатах серии VQ, хотя, возможно, на новых
моделях ситуация'уже изменилась. Причем, как показывает практика с
поправкой на малую распространенность непосредственно впрысковых «Ниссанов»,
их топливная аппаратура относительно надежна. В то время как «Джедаи» и
D-4, приговоренные отечественным бензином, давно прописались в сервисах.
Впрочем, почему только бензином? У каждой из этих систем есть свои
конструктивные особенности, тем или иным образом оказывающие влияние на
ресурс.
 |
|
Поперечный разрез 1,8-литрового двигателя GDI |
Наверное, нет необходимости
объяснять, каким образом достигается работа на сверхбедной смеси. Тот,
кто хоть чуть-чуть знаком с принципом смесеобразования, понимает, что
нужна форсунка в камере сгорания, сложной формы поршень, на дне которого
будет закручиваться взвесь бензина и воздуха, степень сжатия 12 и очень
высокое давление. Последнее достигается использованием двух топливных
насосов. Первый погружной, как следует из его названия, установлен в
баке. Его задача та же, что и у коллеги с тривиального впрыска, правда,
с одним небольшим нюансом. Он подает бензин второму насосу, который
доводит давление в магистралях до... У GDi его значение лежит в пределах
50-70 атм. (сравните с тремя у центрального и распределенного впрыска),
в зависимости от нагрузки. D-4 «давит» уже все 120-150 атм. Трудно
объяснить, в чем кроется разгадка столь существенной разницы в рабочем
давлении. Одно сказать можно — топливная аппаратура на Toyota и
Mitsubishi отличается принципиально. «Народная» марка использует
плунжерную пару как на дизелях, Mitsubishi же применяет насос, состоящий
из трех параллельных пластин. В общем-то, подобное различие никоим
образом не сказывается на ходовых качествах и экономичности. Но,
естественно, только в случае использования качественного топлива. Однако
российский бензин сразу же вносит свои коррективы. То ли от большой
рабочей поверхности, то ли благодаря используемому металлу насос
Mitsubishi крайне подвержен коррозии из-за содержащейся в топливе воды.
Топливная аппаратура Toyota, напротив, больше «стареет» от абразивного
износа. Кстати, эта особенность характерна даже для дизелей, чьи
плунжерные пары работают в менее нагруженных режимах, да вдобавок
смазываются соляркой. В импортном и, в частности, японском бензине также
имеются смазывающие присадки. А в нашем? Риторический вопрос. Но даже
островное топливо, по всей видимости, не в состоянии обеспечить хорошую
смазку сопряженных деталей. Во-первых, не та густота, во-вторых, высокое
давление в системе достигается сверхмалыми и сверхточными зазорами,
которые и смазывать необходимо на качественно ином уровне. Поэтому срок
службы системы прямого впрыска, по сравнению с егораспределенным
коллегой, ограничен довольно небольшим пробегом. Как показывает
иркутская практика, двигатели, намотавшие на одометре около 130-150 тыс.
км, уже можно относить к престарелым. Пара месяцев (иногда недель и даже
дней) в Сибири — и топливную аппаратуру можно менять. А стоит она
недешево — как минимум $800. Причем достаточно случаев, когда насос
высокого давления из Японии приходил не при смерти, а уже мертвый. Так
стоит ли того экономия на бензине, которая сводится к одному-двум литрам
на сотню.
 Но
износ топливной аппаратуры как таковой это лишь полбеды. Тут
напрашивается прямая аналогия с дизелями. Увеличившиеся зазоры уже не
могут способствовать распылению топлива, форсунки просто сливают горючее
в камеры сгорания. Оно, понятное дело, смывает пленку с зеркала цилиндра
и протекает в картер, серьезно разбавляя масло. В результате под удар
подставлены элементы силовой группы двигателя. Чаще всего подобный итог
демонстрирует тойотовский D-4. У него, наряду с насосом, предельно
быстро изнашиваются именно форсунки. Правда, нельзя говорить, что «джедаи»
этому вовсе не подвержены. Рано или поздно подобное произойдет и с ними.
Тем не менее по части паритета положительных и отрицательных качеств
GDi-двигатели выглядят как наиболее оптимальные. D-4 же, несмотря на
свое тойотовское происхождение, по всему выходит, много хуже
мицубисиевского коллеги. За ним, а точнее, конкретно за двигателем
3S-FSE, замечено такое ужасающее преступление. Насос высокого давления,
приводимый, естественно, от распределительного вала, в месте разделения
масла и бензина имеет резиновую прокладку с очень небольшим сроком
службы. Когда он подходит к концу, топливу открывается дорога прямо в
картер двигателя. Не трудно догадаться, что происходит дальше. Можно,
правда, негативных последствий избежать. Вон, недавно привез хозяин
Corona Premio свой автомобиль на галстуке — как только почувствовал
запах бензина в масле и узрел два уровня последнего на щупе. Пожалуй,
перебирать поршневую группу не придется. А вот плунжерную пару вне
зависимости от ее состояния придется менять. Дело в том, что отдельно
резиновое уплотнение не продается. Говорят, с большим трудом его можно
приобрести в самой Японии. Но это лишь из разряда предположений. Между
прочим, надо отметить, что эта Corona Premio — вообще случай
исключительный. Видимо, установленный под ее капотом 3S-FSE, относился к
разряду первых партий, быть может, даже экспериментальных. К нему не
подошел ни один сканер.
Есть у D-4 и более прозаические
болезни, тем не менее усложняющие эксплуатацию этих моторов. Так,
тойотовские двигатели с непосредственным впрыском ради большей
экологичности оборудованы клапаном EGR, то есть рециркуляцией
отработанных газов. Все бы ничего, механизм-то временем проверенный, но
в составе мотора, работающего на бедных смесях, он открывает свое второе
лицо. В малонагруженных режимах выхлопные газы закоксовывают впускной
коллектор. Отчего зависает сам клапан и заедает ось дроссельных
заслонок. Дальше — замкнутый круг. Отработавшие газы полностью идут во
впускной коллектор, что в итоге оставляет в нем отверстие, едва ли не
сравнимое с игольным ушком. Какая в этом случае будет у мотора тяга,
думаю, объяснять не надо. Уже даже установлен срок, за который
засоряется впускной тракт — год. После всех этих недостатков наличие в
том же 3S-FSE пусковой форсунки, расположенной в коллекторе и делающей
низкотемпературный пуск беспроблемным, наверное, нельзя назвать огромным
преимуществом. Хотя на самом деле трудностей с пуском у моторов D-4 не
возникает.
 |
|
Подача воздуха в цилиндр идет сверху (левое фото), а
не сбоку, как обычно (правое фото) |
Чего нельзя сказать о «джедаях»,
которые завести в морозы весьма проблематично. И ведь прогревочный режим
работы у них присутствует, но, похоже, отношения отечественного бензина
и системы управления не складываются. Да и в целом у GDi-моторов eсть
свои, по-видимому характерные только для них недостатки. К примеру,
совсем недавно сервис посетил Galant с 1,8-литровым 4G94, у которого
сломался привод высоконапорного насоса (также от распредвала). Причем,
как показало дотошное обследование, механизм привода не мог не
сломаться, так как имел заводской брак. Или вот еще случай. На СТО
обратился хозяин Pajero IO, который напрочь отказывался «тянуть». До
последней мастерской владелец уже побывал чуть ли не в десятке сервисов.
Поменял все форсунки, заменил расходомер (все вместе вытянуло больше
$1000, не считая работы). В последнем обнаружили следы износа топливной
аппаратуры, которая была установлена новой. Не помогло. Тот же 4G94
продолжал перебоить, чихать и пыхать сгустками черного дыма из выхлопной
трубы. Проверили от безысходности датчик давления — в норме. Неизвестно,
как бы решили эту проблему, если бы не додумались воткнуть датчик от
другого такого же двигателя. И что вы думаете — мотор заработал как
следует. Оказалось, исправный по сканеру приборчик, периодически
отключаясь, вводил систему в заблуждение, показывая ей совсем уж
минимальное давление. От этого оба насоса шпарили вовсю, буквально
заливая камеры сгорания бензином. Глядишь, поездил бы так хозяин, и
пришлось бы силовую часть перетряхивать. Не будем утверждать, что отказ
датчика — явление прямо-таки повсеместное, однако отчего он вышел из
строя, так и осталось загадкой.
 В
общем, как и говорилось выше, даже максимально простые составляющие, те,
которые на распределенно впрысковых агрегатах служат практически вечно,
у двигателей с gasoline direct injection ресурс имеют весьма
ограниченный. Взять, к примеру, катализаторы, которых на подобных
установках две штуки. Один стоит прямо на «штанах» выпускного тракта,
второй в традиционном месте, каждый расщепляет и дожигает, короче,
катализирует на определенных режимах работы. Но это, естественно, там,
на родине, в Японии. А у нас катализаторы живут недолго, надо сказать, у
всех моторов. Но именно на этих агрегатах их умирание носит очень
интересный характер. Двигатель, перестающий «тянуть» фатально, казалось
бы, указывает на вышедшую из строя топливную аппаратуру, на отсутствие
компрессии, да Бог весть знает еще на что. Тем не менее, виноват как раз
катализатор. Чаще всего первый, обсыпавшийся и забивший «отходами» своей
жизнедеятельности второй. Бывает, что тем же способом сдыхает последний.
Тогда весь «бугор» попадает прямиком в глушитель. По большому счету и
та, и другая неприятность лечится довольно просто и дешево.
Разрезали-распаяли, очистили и обратно собрали. На все про все около
тысячи рублей. Словом, забитые катализаторы не самая большая из
множества проблем, с которыми приходится сталкиваться практически всем
обладателям автомобилей с непосредственным впрыском. У них даже
банальный демонтаж топливной аппаратуры настоящая головная боль. Правда,
Toyota расположила ее в традициях марки, удобно. Да и у «поперечных»
моторов Mitsubishi трудностей при подобной процедуре не возникает. А вот
4G94 на Pajero IO заставляет помучиться, там
насос находится под впускным коллектором. V-«образник»
6G74 и вовсе заставляет полностью оголить блок цилиндров, который
зажимает основной механизм впрыска между собой и моторным щитом.
Многие еще загадки этих моторов
не раскрыты, а особенности не изучены. Тот же датчик давления покоя не
дает и слабая пусковая возможность у «джедаев». А однажды GDi подкинул и
вовсе неразрешимый секрет. У вышеупомянутого 3,5-литрового 6G74 не то
что коленвал с распредвалом и вкладышами в ноль стерло, но даже блок
чуть ли не до дыр проело. В итоге, очень свежий беспробежный Challenger,
напичканный всем, чем только возможно, остался без двигателя. Механики
же — с очередной тайной, покрытой мраком. Известно, что незадолго до
скоротечной кончины у джипа менялась топливная аппаратура. Может быть,
именно она стала причиной износившейся в хлам «шестерки»? А как
объяснить другой не менее интересный факт? Вы не поверите, но некоторые
обедненные смесями двигатели живут в наших условиях довольно сносно. Не
сказать, чтобы проблем с ними не было вообще, однако иногда они сводятся
к сущим мелочам. Вот простой пример — Vista Ardeo после года местной
эксплуатации чувствует себя хорошо. Пришлось лишь катализатор удалить. И
все! Причем дело не в каких-то чудодейственных присадках, они, как
сообщают сервисмены, не помогают. Так в чем же суть? Поскольку таких
примеров не много, но достаточно, придется нам задаться аналогичным
вопросом — неужели и в японских рядах существует такое совдеповское
понятие, как колебание качества? Между прочим, об этом говорит и
бракованный привод насоса высокого давления на том Galant. Или же все
зависит от условий эксплуатации и качественности обслуживания? Но в чем
и то и другое может отличаться применительно к моторам с прямым
впрыском? На этот вопрос нам еще предстоит ответить.
Максим МАРКИН
"Автомаркет+Спорт" №19 14.05.04
|
