Бензиновый мотор KA20DE с двухвальной головкой блока цилиндров появился в 1991 году в качестве замены 2,0-литрового Z20 (OHC NA20S во втором поколении Nissan Atlas). В приводе его газораспределительного механизма (ГРМ) применена цепь (цепной механизм, отличающийся износостойкостью, бесшумной работой, устойчивостью к резким перепадам температур, несомненно надежнее резиновых зубчатых ремней).

Ее замена — редкое явление, случающее в основном после пробега более 300 тысяч км (профилактический осмотр рекомендуется делать уже спустя 100 тысяч км). Значительный износ проявляется в виде:

• повышенного шума,
• выхода штока натяжителя,
• сдвига фаз газораспределения по причине перескакивания цепи на 1 – 2 зуба (устанавливается компьютерной диагностикой).

Замену цепи следует выполнять с соблюдением точного совпадения меток ГРМ (установка со смещением меток на звеньях цепи относительно рисок на шестернях коленвала и распредвалов может стать причиной выхода из строя автомобильного двигателя).

Технические характеристики ka24e

Технические характеристики ka24de

Двигатель Nissan 2.0 VC-T: переменная степень сжатия по рецепту… НАМИ!

Будет ли серийный кроссовер Infiniti QX50 нового поколения похож на концепт-кар QX Sport Inspiration? Теперь это не столь важно: свое место в энциклопедиях Infiniti займет как первый автомобиль, оснащенный серийным двигателем с переменной степенью сжатия. Спроектированным по рецепту… НАМИ!

Таким концепт-кар Infiniti QX Sport Inspiration был показан этой весной на автосалоне в Пекине, серийный QX50 унаследует многие его черты

На обычную рядную «четверку» мотор 2.0 VC-T (Variable Compression Turbo) похож лишь «до пояса», а ниже у него хитроумный рычажный механизм. Шатун каждого цилиндра соединен с коленвалом не напрямую, а через подвижное коромысло — траверсу, которая своим противоположным концом связана с тягой электроактуатора. Перемещение этой тяги меняет наклон траверсы и, соответственно, расстояние между поршнем и шатунной шейкой коленвала, варьируя положение верхней мертвой точки (ВМТ).

Что это дает? Чем выше поднимается поршень, тем меньше объем камеры сгорания над ним. Топливовоздушная смесь сжимается сильнее, а сгорая и расширяясь, совершает бо́льшую работу. Соотношение между объемом камеры сгорания и полным объемом цилиндра как раз и есть степень сжатия. Чем она выше, тем больше теоретически достижимая эффективность сгорания топ­лива. Однако попутно растет и риск возникновения взрывного сгорания, то есть детонации, — особенно при высоких нагрузках. Именно поэтому применение наддува заставляет не повышать, а наоборот, понижать степень сжатия.

Новый турбомотор 2.0 VC-T при крайнем верхнем положении траверсы способен достигать очень высокой степени сжатия 14,0:1 — как у а Skyactiv компании Mazda. Но если маздовские моторы так работают во всех режимах, то двигатель Nissan — только на малых оборотах при небольших нагрузках. При их увеличении механизм переходит в промежуточные положения, понижая степень сжатия, а на высоких оборотах или под полным дросселем автоматика сдвигает ВМТ вниз — и степень сжатия падает до минимума: 8,0:1.

Мотор 2.0 VC-T ­немного крупнее и тяжелее обычных турбочетверок, но существенно компакт­нее двигателей V6, которые он должен заменить

Интересно, что двигатель по неофициальной информации выдает примерно 270 л.с. и 390 Нм крутящего момента — то есть форсирован на уровне обычных двухлитровых турбомоторов «заряженных» машин. Куда важнее, что агрегат 2.0 VC-T сулит сокращение расхода топлива на 27% по сравнению с а Nissan 3.5 серии VQ, — которую, судя по всему, и призван заменить. А еще мотористы компании Nissan уверяют, что такие двигатели с изменяемой степенью сжатия станут альтернативой дизелям: ведь при схожей экономичности они требуют менее сложных систем очистки выхлопа и легче впишутся в строгие экологические нормативы.

Почему же раньше японцев никто не довел такие двигатели до серийного воплощения на легковушках? Ведь впервые эту идею еще в 20-х годах прошлого века предложил британский инженер Гарри Рикардо. Полвека назад в Америке выпускали «переменный» танковый дизель Continental AVCR-1100, а в конце 90-х аналогичные исследования вели Daimler, Volvo, Audi, Porsche, Honda, Ford, Suzuki, Peugeot и Citroen, Lotus, российский институт НАМИ, немецкая компания FEV…

Но за это время не появилось даже единого мнения, какой механизм считать наиболее эффективным. Вариант с раздвижными поршнями (как на дизеле AVCR-1100) грозит сложнос­тями со смазкой и не позволяет точно контролировать степень сжатия. Телескопичес­кие шатуны или щеки коленвала снижают надежность. Вспомогательные поршни, которые открывают дополнительные полости в стенках камеры сгорания, варьируя ее объем, ставят под угрозу герметичность. Эксцент­рики в нижних или верхних головках шатунов осложняют индивидуальное управление цилиндрами, а смещение коленвала относительно всего блока цилиндров требует еще и «переходников» в трансмиссии.

В ниссановском двигателе траверса (а) вращается вместе с коленвалом, а дополнительная система рычагов (б) с приводом от электроактуатора (в) контролирует ее наклон. Когда необходим переход на высокую степень сжатия, актуатор поворачивается по часовой стрелке, меняя положение эксцентрикового вала, который в свою очередь опускает правое плечо траверсы, а та своим противоположным плечом смещает поршень (г) и шатун вверх. При переходе на низкую степень сжатия механизм работает в обратной последовательности — и ВМТ уходит вниз

Ну а Saab 16 лет назад даже приглашал журналистов на тесты компрессорной «пятерки» 1.6 SVC (АР №21, 2000) с наклонным моноблоком, который смещался относительно коленвала. Мотор получился темпераментным (225 л.с.), но шумным и капризным на низах. А главное — дорогим и сложным. Поэтому до конвейера дело тоже не дошло.

Под конец 2000-х надежды подавал еще и французский двигатель ­MCE-5 для автомобилей Peugeot и Citroen: в нем поршень с «шатуном» были монолитны и толкали кривошип через зубчатую передачу и коромысло, положение которого корректировал сервопривод. Но все достоинства этого механизма нивелировала невозможность унифицировать такой мотор с традиционными двигателями.

А схему с траверсой и управляющей тягой, которую собирается применить Nissan, в конце 80-х запатентовали в… советском институте НАМИ! Самый же ранний патент компании Nissan датирован 2001 годом — и описывает очень похожий механизм, хотя и переосмысленный: с иной геометрией расположения элементов и нижним креплением управляющего рычага.

В саабовском двигателе SVC эксцент­риковый вал приподнимал или опускал опоры одной из сторон моноблока, в который были объединены блок цилиндров и его головка. Объем камеры сгорания менялся, но попутно менялось и положение верхней части двигателя под капотом, что требовало доработки впускной и выпускной систем. Интересно, что Saab тоже предлагал изменять степень сжатия в диапазоне от 8,0:1 до 14,0:1, однако при самой высокой степени мотор работал как атмосферник: муфта отключала привод компрессора

Кстати, еще раньше на работы ­НАМИ обратил внимание концерн Daimler: в 2002—2003 годах из России в Штутгарт были отправлены три «траверсных» мотора на основе мерседесовского дизеля OM611 (2,15 л) и бензиновой двухлитровой «четверки» М111. Российский механизм позволял менять степень сжатия в пределах от 7,5:1 до 14,0:1, но очень скоро Daimler и НАМИ обнаружили, что выгода от него весьма эфемерна: эффективность повышалась на 20% при переходе от минимальной степени сжатия к обычной (10,0:1), а дальнейшее повышение до 14,0:1 давало всего 3,5% выигрыша.

Почему же Nissan с оптимизмом смот­рит на серийную перспективу? Несмотря на сложность нового кривошипно-шатунного механизма с возросшими потерями на трение, на прибавку лишних десяти килограммов и на ограничения по унификации, в производство двигатели 2.0 VC-T должны пойти в конце 2020 года. Возможно, потому, что надежда на гибриды не оправдалась: в Америке за этот год продано всего 2,5 тысячи гибридомобилей Nissan и Infiniti. Делать ставку на дизели после скандала с концерном Volkswagen тоже не вариант. А «переменный» мотор поможет не только отказаться от закупки двухлитровых турбочетверок у концерна Daimler, но и прибавит козырей по части имиджевой рекламы. Ведь таких агрегатов действительно не делает никто в мире!

Кстати, мотор с переменной степенью сжатия как нельзя лучше подходит для ездового цикла по измерению расхода топлива. И это тоже козырь.

Надежность мотора

Надежность ka24de и ka24e во много объясняется временем появления. В 90-е годы двс родом из страны восходящего солнца отличались долговечностью и надежностью в сочетании с простотой. Тем не менее, как и любой другой агрегат имели свои особенности. Переднеприводные ka24 при столкновении поддона с препятствием могут потерять давление масла. При этом поддон требуется снять и осмотреть состояние маслоприемника.

Ниссан ka24de и ka24e не любят некачественное масло, которое может на корню «убить» двигатель. Ожидаемые в таком случае неисправности – это шум цепи ГРМ и прочие сопутствующие признаки. В некоторых случаях достаточно выставить цепь, ориентируясь на метки грм. В худшем случае требуется капитальный ремонт или замена двигателя. Уберечь авто от неприятностей поможет регулярное обслуживание с использованием только качественного масла.

Изредка настраивается система холостого хода. Для чего достаточно при помощи регулировочного винта с контргайкой на тяге дроссельной заслонки настроить работу двигателя. Все максимально просто.

Обслуживание

Для стабильной работы мотора MR20DE требуется своевременное обслуживание. Согласно заводским рекомендациям необходимо придерживаться следующей периодичности замены:

• 15000 км – моторное масло вместе с фильтром, свечи зажигания;
• 30000 км – воздушный фильтр;
• 45000 км – топливный фильтр;
• 90000 км – антифриз, цепь ГРМ.

Головка блока цилиндров MR20DE

Регулировка клапанов должна производиться примерно раз в 80 тыс. км.

При эксплуатации двигателя MR20DE в тяжелых условиях рекомендуется сократить периодичность замены расходных материалов, как минимум на 5000 км. Это поможет продлить беспроблемную работу силовой установки.

Общая ремонтопригодность

Ремонтопригодность Nissan ka24de и ka24e на настоящий момент оставляет желать лучшего. Как правило, основная часть проблем заключается в несвоевременном доливе масла, что ведет к заклиниванию двигателя. Благо купить другой контрактный двс не составляет труда, да и цены вполне доступные. Из остальных распространенных проблем – это замена датчиков, например, той же смой лямды, что встречается сплошь и везде. Подобный ремонт относится больше к техобслуживанию.

Составляющие моторов при необходимости меняются на аналоги других производителей. Например, ремонтируя трамблер ka24de при замене катушки зажигания с маркировкой CM1T-227 можно использовать катушку Mobiletron CN-01. Стоит такой аналог в 2 раза дешевле, что, несомненно, радует. Отсутствует необходимость длительное время искать акпп nw30 для nissan largo. Коробки модели 44×04 в широком ассортименте представлены на вторичном рынке, в том числе варианты на запасные части.

Отзывы на двигатели от Ниссан серии ka24 в большинстве своем положительные. Неоспорима надежность двс, которая с лихвой покрывает небольшую «прожорливость». Причем высокий расход топлива наблюдается не у каждого автомобиля и зачастую связан с конкретными факторами. Решение с расходом бензина в большинстве случаев находится при диагностике на СТО.

Даже неопытных автомобилистов не озадачит самостоятельная замена прокладки клапанной крышки. Операция, помогающая избавиться от запаха масла в салоне, проводится максимально просто. Крышка, позволяющая добраться до старой прокладки клапанной крышки и прокладок свечных колодцев, снимается без проблем. Найти самый дешевый вариант можно на китайских торговых площадках, введя запрос gasket.

Какое масло выбрать?

Кa24de/ka24e предпочитают только качественное масло со следующими маркировками: 5W-30, 5W-40, 10W-30, 10W-40. Владельцы автомобилей с подобными двигателями чаще всего отдают предпочтение маслу с вязкостью 5W-40. В таком случае двигатель получает не только необходимую защиту, но и промывку частей. Масло с вязкостью 10W-40 используется реже, так большинство пользователей утверждает, что жидкость не подходит по вязкости, повышается вероятность закоксовки. Необходимо в среднем 3-4 литра. При этом двигатель «жрет» его нещадно, поэтому стоит не забывать о доливе. Замена жидкости производится 1 раз в 15 тысяч километров.

Что касается выбора марок, то одна из наиболее популярных – Castrol (5W-40). Главное – не наткнуться на наглые подделки, когда в фирменную упаковку заливается откровенно некачественное сырье.

Автомобили с двигателем KA20DE

Двигатель внутреннего сгорания (ДВС) KA20DE устанавливался на следующие модели Nissan (номер пробит со стороны выпускного коллектора на стыке двигателя и коробки передач):

• Atlas 10 2000 Super Low GE-SH4F23 (1999 – 2002 гг.), TC-SH4F23 (2003 – 2005 гг.), H2F23 (1999 – 2003 гг.);
• Caravan GE-VPE25 (2001 г.), LC-VPE25 (2005 г.);
• Datsun GC-PD22 (1999 — 2001 гг.);

а также на Isuzu COMO GE-JVPE25-S48D 2001 – 2003 годов выпуска, Isuzu ELF ASH2F23, Isuzu Fargo JVPE24.

Все перечисленные автомобили характеризуются сверхнизким содержанием вредных веществ в выхлопных газах — двигатель оснащен системой LEV (индекс E-LEV — выбросы на 50 % чище стандартов 2000, 2005 года). Агрегат работает на смеси воздуха и бензина с соотношением 40:1.