Ford Mondeo. Нюансы устройства ДВС и КПП

К двигателям EcoBoost все уже давно привыкли и не помнят, чего стоил Ford переход на эти моторы. 125 мировых патентов, преодоление критики потребителей и долгожданная революция в производстве. Компании удалось успешно перевести все свои модели на серию турбированных моторов, отличающихся завидной степенью сжатия. На приличных комплектациях нового Mondeo стоит 2-литровый EcoBoost мощностью в 199 и 240 л.с. Это второе поколение Ecoboost, которое пришло в Россию вместе с Focus 3 ST. Отличаются они от предшественников всеядностью и надежностью. Благодаря тому, что выпускной коллектор был интегрирован в ГБЦ, степень сжатия снизилась с 10,1 до 9,3. Это значит, что детонация не побеспокоит водителя даже при заправке 92-м бензином, о чем приятно свидетельствует надпись на лючке бензобака.

Головка блока цилиндров с двойным распределительным валом (DOHC) отлита из алюминиевого сплава с направляющими и седлами клапанов, изготовленными из порошковой углеродистой стали. Блок цилиндров выполнен под высоким давлением из алюминиевого сплава с опорной плитой. Коленчатый вал – чугунный, с шейками диаметром 47 мм, восемью противовесами, пятью коренными подшипниками диаметром 52 мм и демпфированным передним шкивом. Поршни – литые, а шатуны из кованой стали. Привод ГРМ в моторе цепной. Он устроен сложнее ременного, имеет меньший КПД, но обладает в разы большим ресурсом.

«В моторе применено фазовое регулирование, так называемый VCT. Система меняет диаграмму фаз газораспределения в зависимости от угловой скорости опережения клапанов. Топливо в цилиндры можно впрыснуть сколько угодно, главное – нагнать туда как можно больше воздуха. Клапана открыты 0,04 секунды при 5 500 об/мин, поэтому на высоких оборотах даже при хорошем разряжении клапана открываются раньше, а также учитывается динамика движения воздушного потока», – рассказывает Вадим Краснощеков, технический эксперт ДЦ Ford «Автомир Марьино».

В среде автовладельцев и многих сервисменов ходит распространенное заблуждение, что малообъемные турбированные двигатели высокой мощности неремонтопригодны, да и вообще «одноразовые». На самом же деле делается все. В ДЦ Ford «Автомир Марьино» при капиталке мотора проточка и гильзовка не практикуются, это считается трудозатратным, нерентабельным и устаревшим подходом. При поломке шорт-блок меняется в сборе, но без других деталей мотора, не подвергшихся износу. Обусловлен этот метод также тем, что на рынке практически отсутствуют детали блока в отдельности. Умельцы с независимых СТО, конечно, протачивают и гильзуют, но работают они в этом случае с контрактными запчастями.

Основное преимущество Ecoboost 2,0 перед 2,5-литровым атмосферным предшественником – в прямом впрыске. Как не перепрошей знаменитый вольвовский мотор, такой же КПД как EcoBoost он не выдаст, ведь внутри них кардинально различные рабочие процессы. В 2,5 литра смесеобразование происходит во впускном коллекторе, поэтому важно, чтобы смесь была стехиометрического состава. То есть окислителя должно быть ровно столько, сколько необходимо для полного окисления горючего: на 1 кг топлива с учетом плотности должно приходиться 14,7 кг воздуха. В случае же с EcoBoost топливо впрыскивается непосредственно в цилиндр, и подобной однородной смеси не получается. Время смесеобразования очень маленькое, его можно назвать объемно-пленочным или объемно-пристеночным.

Исключительно пленочным называется способ смесеобразования, при котором топливо попадает не в центр воздушного заряда, а на стенку камеры сгорания и растекается по ее поверхности в виде тонкой пленки толщиной 12—14 мкм. Затем пленка интенсивно испаряется и, перемешиваясь с воздухом, вводится в зону горения. При объемном способе смесеобразования топливо вводится в мелко распыленном капельно-жидком состоянии непосредственно в воздушный заряд камеры сгорания, где затем оно испаряется и перемешивается с воздухом, образуя топливно-воздушную смесь.

По словам Вадима Краснощекова, при объем­но-пристеночном смесеобразовании топливно-воздушная смесь приготавливается одновременно и объемным и пленочным способами. Топливо заходит в камеру под огромным давлением. Трение об воздух разбивает струю на мельчайшие частицы, которые образуют топливный факел конусообразной формы. Чем мельче распылено топливо и чем равномернее распределено оно в воздухе, тем полнее сгорает. Смесь в этом случае неоднородная, она наиболее обогащенная в области возникновения искры, а на периферии – бедная. Топливо сгорает не мгновенно, а растянуто по времени. Та часть смеси, которая попала на стенки цилиндра, в момент возникновения искры в процессе сгорания не участвует. Оно испаряется после и догорает. Поэтому к мотору существуют большие требования по углу опережения впрыска. Индивидуальным контролем детонации в цилиндрах занимается система управления двигателем – Bosch MED17 с шиной CAN.

Вопреки расхожему мнению, эти моторы не слишком требовательны к качеству бензина. Давление топлива на выходе составляет около 120 атмосфер, и недоброкачественные присадки в каналах не задерживается. Если и залипает, то обычно сразу клапан. Но иногда все-таки встречается ошибка P0171, свидетельствующая о переобеднении смеси. Это происходит из-за попадания вяжущих смол в одно из 7 отверстий форсунки. В этом случае ЭБУ попытает­ся правильно организовать рабочий процесс, но топливо все равно не проходит в нужном количестве. Если на СТО предлагают промыть топливную систему, то на руках у специалистов должны быть точные результаты диагностики, подтверждающие загрязнение. В противном случае промывка не устранит неисправности.

Для того чтобы форсунка впрыскивала с требуемым опережением, насос должен подавать топливо еще раньше, поскольку необходимо иметь некоторое время на его нагнетание от насоса к форсунке. Это один из факторов, обеспечивающий отличный крутящий момент. Многие опасаются, что двигатели малого объе­ма с таким крутящим не так надежны как их предшественники. Это заблуждение. Здесь выдержаны очень высокие стандарты к материалам деталей, и существуют жесткие требования к несущей способности масляной пленки. Высокое давление на днище поршня передается на вкладыш шатуна, поэтому между ним и шейкой коленчатого вала должен быть масляный клин. Давление настолько высокое, что густое масло просто выдавит, а дешевое «разорвет», и металл пойдет работать по металлу.

«Как-то на новом Mondeo появилась ошибка Check Engine. Однако код неисправности говорил о том, что присутствует проблема в составе воздушной смеси. Это подтверждалось ошибкой по расходу воздуха на холостом ходу. Компьютер видел иные значения и подобрать под фиксируемый расход воздуха ширину импульса на форсунках не смог. Оказалось, что машина была оснащена не тем датчиком температуры воздуха», – поделился Михаил Беляев, технический директор ДЦ Ford «Автомир Марьино».

Пока готовился материал, прохожие на улицах, завидевшие наш Mondeo, задавались очень острым и актуальным вопросом: «Какой смысл переплачивать за 240-сильный 2-литровый EcoBoost большие деньги, если можно взять его же, но 199-сильный и перепрошить». Отвечаем. Моторы внешне и конструктивно практически идентичны, но эксплуатационные материалы в них разные. Это подтверждается тем, что детали в каталогах бьются по различным номерам, они иной закалки и сделаны из других сплавов. Манфред Рехс, менеджер по интеграции силовых агрегатов для автомобилей сегмента CD, Ford of Europe, в свое время официально высказался по этому вопросу: «240-сильная версия выигрывает от значительных изменений выпускного коллектора и общей калибровки двигателя. Новый выпускной коллектор, разработанный на базе выпускного коллектора от 200-сильной версии, способен выдерживать более высокие температуры, связанные с повышенной мощностью. Создаваемый новым коллектором идеальный поток выхлопных газов вращает турбонагнетатель эффективнее. Также вся система управления двигателем перепрограммирована и откалибрована для создания повышенных значений мощности и крутящего момента без увеличения расхода топлива и выбросов CO2». С точки зрения редакции, переплачивать за 240 сил станут лишь отпетые поклонники модели.

Под капотом приютилась интегрированная низкоинерционная турбосистема Borg Warner K03. Это поколение турбин ставилось на массу машин, начиная с Jaguar, Mercedes, Volvo, заканчивая VW, Peugeot Suzuki. C ними встречаются классические проблемы за 100 000 км пробега. Турбина работает в очень сложных условиях: это и громадная температура выпускных газов и скорость вращения до 200 000 об/ мин. 

При отсутствии турботаймера обязательно перед стоянкой нужно давать ей поработать на холостых, чтобы избежать температурных перенапряжений. Турбина вращается на масляной пленке, чья вязкость – производная температуры. Если заглушить машину после хорошей гонки, то пленка разрушится, и в лучшем случае произойдет преждевременный износ подшипников, а в худшем – детали просто вварятся друг в друга. И даже при соблюдении всех правил остановки турбины на заглушенной машине в случае перегрева помпа продолжает прокачивать через нее антифриз до полного остывания, чтобы масло не пригорело в контуре.

В турбокомпрессоре использованы подшипники скольжения. В отличие от шариковых (включая тюнинговые керамические) подшипники скольжения не влияют на спул. То есть, с ними турбина начинает раскручиваться на пару сотен оборотов позже, что для города не фатально. Зато они без проблем меняются и продаются в ремкоплектах стоимостью по 3 500 рублей. В случае же с шариковыми подшипниками качения, если турбина начала «ходить», то вся центральная секция (CHRA) просто меняется, а выходит она в половину стоимости агрегата. А это в свою очередь требует верной настройки на стенде.

Уникальное явление для рынка – встроенный в K03 блоу-офф. Без этого клапана в случае скидывания ноги с педали газа заслонка закрывается, и крутящаяся турбина создает избыточное давление, что чревато неисправностями. Раньше автолюбители докупали их самостоятельно, и это часто приводило к неполадкам и сбоям в работе. Машины смешно «свистопердели», не ехали, а после выдавали ошибки по двигателю. В свою очередь заводской блоу-офф не только стравливает лишний воздух в атмосферу, но и правильно поддерживает обороты турбины.

«У одной машины часто скакали передачи, поэтому был поставлен предварительный диагноз «неисправность АКПП». При глубокой диагностике стало очевидно: КПП не виновата. С нее были удалены ошибки, а в Data Logger было зафиксировано, что вновь она выскакивает после того, как возникают существенные отклонения в расходе воздуха турбиной. Выяснилось, что из-за неправильной работы турбины динамический фактор при переключении передач оказывался иным, что и привело к приговору коробки», – вспоминает Вадим Краснощеков.

АКПП 6F35 является конструктивным аналогом знаменитой серии коробок GM 6T40-6T45, о которых «КУЗОВ» неоднократно писал ранее. Коробка передач 6F35 заслуженно считается одной их лучших бюджетных коробок 21 века и также имеет модульный принцип конструкции, обеспечивающий удобную взаимозаменяе­мость деталей и блоков трансмиссии. Детали для производства были унифицированы в максимальной степени и отличаются только фильтрами, поддонами и другими узлами, адаптированными для подкапотного пространства конкретного автомобиля.

В связи с характером Opel 6T45 были настроены по-спортивному, что и приводило к их преждевременному износу. В свою очередь Ford за 8 лет эксплуатации 6F35 зажал программные настройки таким образом, чтобы они не позволили автолюбителю через хронический кикдаун убивать железо. Даже гидроблок был настроен более щадяще, что также существенно снизило износ КПП.

Однако не стоит постоянно на ней ездить как в последний раз. Несмотря на то, что фильтры 6F35 в отличие от коробок GM более емки и надежны, у «гонщиков» металлическая стружка все равно преждевременно загрязнит масло, которое успешно забьет каналы. К слову, к качеству смазки и ее количеству у 6F35 требования очень высокие. Даже при безгрешном переливе или недоливе новая коробка сразу же начинает «пинаться». При малейших неполадках первые «удары» последуют между 1 и 2 передачами. Чем дольше ездить с проблемой, тем невыносимее она будет становиться: рывки станут постоянным спутником Mondeo в любом режиме при любых оборотах. В результате замены и ремонта потребует засоренная от масляного голодания гидроплита, выработанные соленоиды, фрикционы, втулки, сальники, прокладки и даже поршни.

Касательно конструкции кузова, подвески, тормозной системы – здесь все на высоте, например, тормоза эффективно останавливают автомобиль даже с 200 км/ч. Точность же управления Mondeo с обычным МакФерсон зашкали­вает. И это без всяких дорогостоящих наворотов и «лишних» рычагов как в случае с передком Opel Insignia. Помимо этого, Mondeo оснащен абсолютно новой многорычажной задней подвеской. Передовая система отличается небольшим весом, прочностью и точной настройкой, что обеспечивает чувствительность, управляемость и плавность хода.

Вадим Краснощеков уверяет, что отзывчивость машины также обусловлена наличием системы рулевого управления с электроусилителем (EPAS), которая автоматически подстраивается под скорость автомобиля и дорожные условия. На низкой скорости система облегчает и упрощает вращение рулевого колеса, повышая маневренность автомобиля. При движении с высокой скоростью, когда необходим более точный контроль, она обеспечивает жесткое рулевое управление. Теперь с помощью новой системы контроля курсовой устойчивости система EPAS также делает поправку на боковой ветер и другие условия движения, в то время как активная система компенсации снижает любые нежелательные вибрации рулевого колеса.

Не скроем, но по салону были нарекания. Главная проблема сегодня – это «провисание» торпеды. Сейчас этот вопрос решается, и большинство автомобилей с рекламациями были отремонтированы. Также возникла проблема при проведении фотосъемки в сервисной зоне. Пластиковые накладки порогов так устроены, что под них невозможно подставить лапы ножничного подъемника. Требуются специальные проставки высотой сантиметров так по 15, в противном случае накладки порогов просто выломает. Пока Ford этот вопрос никак не регламентировал.

В целом новый Mondeo на деле оказался уже знакомой и проверенной машиной. Ведь куда приятнее и практичнее знать, что тебя ждет в ближайшем будущем, нежели рисковать, покупая автомобиль с сырым мотором и новой коробкой. Со всем остальным, что касается комфорта и динамики, Mondeo не подведет.