Неудачливый Prince: все проблемы и поломки мотора разработки Peugeot-Citroen и BMW

Prince-моторы бывают разными, с рабочим объемом от 1,4 до 1,6 литра, с наддувом и без, с непосредственным впрыском и с обычным распределенным. А по мощности эта серия моторов перекрывает практически весь разумный мощностной диапазон для машин B-E классов, от 95 л.с. до 272, и встретить их можно как на спортивных авто, так и на семейных седанах и минивэнах.

А еще они действительно «славны» тем, что оказались одними из самых «сырых» массовых моторов в 21 веке. И эта история далеко не закончена.

Происхождение Принца

Когда в начале двухтысячных годов PSA (Peugeot Citroën Automobiles) понадобился новый мотор на замену почтенной серии TU, то она нашла серьезного партнера с опытом разработки самых передовых моторов. Компания BMW решала задачу ремоторизации машин марки Mini, которые на тот момент оснащались моторами проекта Tritec Motors – совместного предприятия Chrysler и Rover Group, а также замены младших атмосферных моторов для собственной линейки моделей с учетом появления в ней машин с передним приводом и первой серии.

Задачей PSA было создание мотора нового поколения, более экологичного и выполняющего нормы по выбросам СО2 для машин, продающихся в Европе, а также унификация модельной линейки моторов на базе единого блока вместо трех ранее использовавшихся. BMW просто нужны были новые моторы и технологический партнер для их создания, а также дизельные моторы PSA для машин Mini. История умалчивает о более точных мотивах, но эти достаточно очевидны.

В 2005 году моторы этой серии появились на машинах Peugeot моделей 207 и 307, а в 2006-м и на машинах Mini. Собственно на BMW эти моторы появились только в 2011 году и только в варианте с турбонаддувом.

С 2007 года по 2014-й моторы этой серии 8 раз подряд получали престижную премию «Engine of the year» в своем классе.

Особенности конструкции

Конструкторы начала двухтысячных видели «самый современный мотор» достаточно интересно. Всего два варианта рабочего объема, 1,4 и 1,6 литра, и строго четыре цилиндра. Расширение линейки в сторону более слабых вариантов явно не планировалось, а масштабирование по мощности обеспечивалось широким использованием турбонаддува. Мотор был оптимизирован для использования TwinScroll-турбин (с одной улиткой и двумя крыльчатками разного размера) и показывал отличные результаты во всех вариантах форсирования.

Использование бездроссельного регулирования Valvetronic авторства BMW теоретически повышало КПД на малой нагрузке и снижало расход топлива. В конструкции использовали регулируемые фазы ГРМ на одном или двух валах и цепной привод распредвалов. Сами распредвалы стали облегченными, наборными. Маслонасос с регулированием объема подачи, система охлаждения с дополнительной электрической помпой и управляемым термостатом (регулируемый привод помпы появился позже).

Для турбомоторов предусматривался непосредственный впрыск топлива и пьезофорсунки для особо точного регулирования смесеобразования. Интеркулер на большинстве версий жидкостный, что обеспечивает минимальное время отклика и высокую компактность системы, а также ее высокую чувствительность к перегреву на длительной высокой нагрузке. И встроенный вакуумный насос на всех вариантах, как у дизельных моторов — потому что разрежение на впуске было недостаточным для работы усилителя тормозов и вспомогательных систем.

В общем, вышла удивительно сложная конструкция для столь маленького мотора.

В процессе выпуска мотора он неоднократно модернизировался для повышения надежности работы. Так, у моторов после 2011 года появились электронный датчик уровня масла и маслонасос с электрически регулируемой подачей, а ещё приводная помпа получила муфту в привод для уменьшения потерь и ускорения прогрева мотора.

Ранние проблемы и неисправности

Хотя конструкция мотора получилась прогрессивной, но без излишеств. Тут ни отключаемых цилиндров нет, ни интегрированных в ГБЦ коллекторов, термостаты обычные, а не золотниковые, навесное оборудование вполне стандартное. Но все же при этом характеристики у атмосферных и турбированных вариантов получились очень интересными. Особенно по расходу топлива. Модели машин, на которые он устанавливался, демонстрировали впечатляющие показатели по этому параметру. Да и с тягой, шумностью и даже прогревом проблем не было. Зато при эксплуатации в течение буквально пары лет вскрылся целый список бед.

Низкий ресурс цепи, звезд, успокоителей и натяжителя ГРМ стал первой неприятностью. Уже при пробегах до 40 тысяч километров появлялся рокочущий звук, который мог перерасти в характерный стрекот. У большей части пользователей ресурс ГРМ все же превысил 80 тысяч километров, особенно на атмосферных моторах. На наддувных же, с их высоким моментом и темпом набора оборотов, ГРМ буквально «горел» на работе.

Проблема оказалась особенно актуальна с учетом явно завышенного регламента по замене масла — на машинах Mini он позволял пройти до 20 тысяч километров между ТО. Дополнительной бедой для ГРМ стала конструкция вакуумного насоса. Он банально подклинивал, что приводило к поломке выпускного распредвала, реже — проворачиванию шестерни, ещё реже — к обрыву цепи или поломке успокоителей.

Масляный аппетит из-за закоксовки поршневых колец и быстрого старения маслосъемных колпачков тоже стал неприятным сюрпризом. Литр масла на тысячу километров легко требовал даже атмосферный мотор при пробегах задолго до сотни тысяч пробега. Моторы с турбонаддувом имели еще одного потребителя масла-турбину, пока ее не заменили на более термостойкую она почти во всех вариантах потребляла масло.

Система смазки оказалась сплошным слабым местом. При выбранном интервале обслуживания ни масла Total на Peugeot и Citroen, ни Castrol на Mini и BMW не обеспечивали нормальную работу мотора. Коксование внутренностей, утечки масла сначала через систему вентиляции, а затем и через маслосъемные кольца приводили к понижению его уровня, а на турбированных моторах владельцы сталкивались с закоксовкой подводящих масляных магистралей и с нарастанием «шубы» на впускных клапанах.

К тому же текли многочисленные прокладки консоли масляного фильтра и теплообменника, став буквально еще одним "расходником". Проблема оказалась настолько не решаемой, что PSA просто отказалась от теплообменника на атмосферных версиях двигателей после рестайлинга.

Система вентиляции картера со своими обязанностями не справлялась, впуск загрязнялся масляными отложениями, ведь маслоуловителя на первых моторах практически не было. Сама система была почти полностью встроена в крышку ГБЦ и менялась только вместе с ней. К тому же материал мембраны клапана ВКГ оказался выбран неудачно, при пробегах до 50 тысяч его часто пробивало, что приводило к лавинообразному росту расхода масла.

Со временем стали все чаще проявляться и задиры вкладышей коленчатого вала, задиры постелей распредвалов и отказы системы бездроссельного впуска Valvetronic и фазовращателей VANOS. По большей части они были связаны с обильными отложениями внутри двигателя и отказами клапанов, маслонасоса и закоксовкой маслоканалов, но могли сказываться и такие проблемы как перегрев или недогрев из-за отказа термостата, а также поступление металлической стружки из системы смазки вакуумного насоса при его выходе из строя.

Система охлаждения на всех моторах отличилась не самой удачной конструкцией блока  термостата, а обе помпы — и электрическая, и с приводом от мотора — малым ресурсом.В термостате выходили из строя датчик температуры и подогреватель, в результате мотор во всех режимах работал с перегревом. К тому же высокая температура термостатирования даже у турбированных моторов приводила к ускоренной деградации всех резиновых и пластиковых элементов системы охлаждения и самого двигателя и пробоям прокладки ГБЦ. А любой отказ мог закончиться плачевно для мотора, ведь штатно он разогревался до 120 градусов.

Головка блока цилиндров собрала в своей конструкции все возможные беды. Пробои прокладки головки и трещины ГБЦ были не редкостью. И часто выпадали седла клапанов, они на этом моторе вставные, чугунные. При этом разумеется гнуло и даже отрывало клапана. Пробка между каналом охлаждения и полостью цепи ГРМ иногда вылетала и весь антифриз моментально попадал в масло. А задиры постели распредвалов стали обыденным явлением. Все проблемы связаны с конструктивно заложенной склонностью моторов к перегреву. А технология создания ГБЦ практически не оставляет возможностей для ремонта, прессованный вторичный алюминий в гранулах не поддается сварке, повреждения можно исправить только эпоксидными составами и пайкой, но механическая прочность таких ремонтов низкая. 

Возрастные проблемы и неисправности

При пробегах ближе к сотне тысяч начались регулярные отказы системы питания на моторах с непосредственным впрыском и турбонаддувом. Начиная с этого пробега хлопот вообще сильно прибавлялось. После одной-двух замен ГРМ появились риски неправильной сборки. Даже при небольшом подклинивании распредвалов или увеличении нагрузки из-за поломки вакуумного насоса  механизм проворачивало, мотор терял мощность, появлялась ошибка P2191, а в запущенных случаях загибало клапана, причем серьезно страдали седла и направляющие. Да и  сами валы изнашивали постель и встроенный "червяк" привода Valvetronic.

У моторов с масляным аппетитом часто при пробегах менее 200 тысяч километров при вскрытии выявлялся серьезный износ цилиндров — чугунные гильзы оказались не лучшего качества. У наддувных версий был замечен еще такой дефект как "раздутие" гильз, при визуальном осмотре мотора хон был идеальным, но зазор пары поршень-цилиндр в верхней трети существенно увеличивался на величину, при которой стандартная риска хона была бы уже изношена.  И залегание поршневых колец приводило к полному отказу системы вентиляции картера. Она просто заростала отложениями и уже не фильтровала масляные пары совершенно, объем поступающего на впуск масла рос, как и шуба на впускных клапанах. Особенно страдали моторы  непосредственным впрыском.

 Ещё моторы очень чувствительны к качеству работы ДМРВ, а он имеет ресурс как раз порядка 150 тысяч километров. При сбоях лямбда-сенсоров мотор теряет как динамику так и топливную экономичность разом. 

В принципе, ресурс в 200 тысяч километров — это по современным меркам не так уж плохо, но, к сожалению, до этого пробега без вскрытия моторы редко доживали. Обычно требовался как минимум один крупный промежуточный ремонт с заменой ГРМ и ремонтом системы охлаждения. А у менее везучих владельцев машины ремонтировались куда чаще. Особенно много хлопот доставляли моторы с наддувом на Mini или, например, редких Citroen DS3.

Изменения в конструкции

Попытки улучшить конструкцию предпринимались постоянно. Так, проблемы с закоксовкой пытались решить изменением блока цилиндров, расширяя каналы для слива масла. Базовый вариант A7F 0 01C07A сначала заменили на блок версии A7F 0 01C07C, а затем и A7F 0 01C07E. Последняя версия блока с номерами выше ORGA 11803 датируется 2009 годом. Конструкция ГБЦ так же менялась, в новых версиях конструкции улучшили посадку седел, улучшили качество поверхностей постели распредвалов, оптимизировали конструкцию газового стыка, а так же оптимизировали охлаждение и прочность самой конструкции. Износ ГБЦ уменьшили еще и оптимизировав конструкцию распредвалов, убрав изнашивающие постели уплотнительные шайбы.

Самое крупное обновление мотора ЕР6 произошло в 2011 году, после чего он получил обновлённый индекс EP6C.

Механизм ГРМ последовательно получил новый натяжитель, новую цепь и переднюю крышку блока. Посадочные поверхности распредвалов и звезд получили обработку, препятствующую проворачиванию, а сами распредвалы были усилены. Крышки постелей распредвалов с маслоподачей на звезды VANOS получили новую мехобработку и более прочный материал для снижения износа.

Изначальный натяжитель имел очень малый ресурс, что приводило к повышенной шумности при холодном старте. А порой просто разваливался — у него выскакивал шток. Детали доработали два раза, более новая версия производства IWIS стала заметно надежнее примерно с 2011 года, но даже натяжитель новой конструкции порой разваливается.

Цепь постепенно заменили на более ресурсную, но конструкцию оставили прежней. Мелкие элементы вроде колец уплотнений VANOS поменяли материал и тоже стали ресурснее. В отличие от моторов VW, обратная совместимость тут практически полная, коды деталей зачастую не менялись, а в силу разнообразия вариантов двигателей приводить их почти бесполезно.

Плюс в том, что при ремонте ГРМ вполне реально заменить исходно слабые детали на доработанные без переборки половины мотора

В попытках уменьшить скачки давления масла, которые плохо сказывались на работе муфт VANOS и гидронатяжителя ГРМ, ввели обратный клапан в подающем канале маслонасоса.

Сервисы освоили очистку впускных клапанов от нагара с помощью дробеструйной обработки скорлупой грецкого ореха, синтетических материалов и различными химическими препаратами. Если компоновка моторного отсека позволяла — со снятием только впускного коллектора, если же нет, то со снятием ГБЦ.

Клапана муфт VANOS меняли несколько раз в попытках увеличить ресурс, но конструкция в целом осталась прежней, не поддающейся очистке и с изнашиваемым штоком. Добавление сетки на клапан нового образца кардинального улучшения ресурса не принесло. После всех изменений ресурс вырос с 30-40 тысяч до 60-80 даже при завышенном интервале замены масла и штатной высокой температуре мотора.

После доработки 2011 года точно такой же клапан поставили в систему регулирования маслонасоса, что сразу поставило исправность мотора в зависимость от состояния этого крайне ненадежного элемента. Так что имейте в виду ресурс в 60-80 тысяч и меняйте его превентивно, потому как при поломке маслонасоса и падении давления в системе смазки мотор проживёт крайне недолго, даже если всё остальное в порядке.

Добавление клапана в конструкцию маслонасоса привело к появлению еще одного постоянного места утечки масла-через сальник проводки клапана в картере. Как и прочие резиновые уплотнения мотора эта деталь требует регулярно замены. Но с учетом низкой надежности и высокой ответственности самого клапана, его лучше менять вместе с проводкой и сальником.

Система вентиляции картера тоже менялась неоднократно. В последних вариантах появился подогреватель системы вентиляции для предотвращения обмерзания, были перекалиброваны клапана, пластиковые и резиновые элементы сделали более термостойкими и постарались предотвратить закоксовывание системы. А степень фильтрации масляного тумана постарались улучшить за счет изменения конструкции маслоловушки и перекалибровки клапанов PCV.

Новые коренные вкладыши с канавками для лучшей смазки второй половины кольца тоже появились после крупной модернизации 2011 года, что повысило устойчивость коленвала к задирам. Заодно поменяли и крышки опор коленвала.

Масляный теплообменник на атмосферных версиях мотора Peugeot убрали, но он сохранился на машинах Mini с моторами N18B16A и N12B16A и наддувных моторах Peugeot EP6DTS/ EP6DT.

Поршневая группа получила новые поршни и кольца, менее склонные к закоксовке. Набор колец за номером 081RS001040N0/BMW 11257566479 имел уже наборное маслосъемное кольцо и чуть сниженную твердость компрессионных для уменьшения износа гильзы цилиндра. Изменения конструкции поршней менее очевидны.

Значительно улучшена конструкция помпы и термостата: имела место замена материалов, формы и подшипника. Все версии этих изделий от всех поставщиков улучшались последовательно. Термостат у этой линейки моторов выполнен в неразъемном пластиковом корпусе. Термостат получил лучшее уплотнение тарелки клапана большого круга и  сменные нагревательный элементы системы управления и датчик температуры. Версии на моторах EP6C далеко не окончательные, идет дальнейшая доработка конструкции.

Конструкция катализаторов при переходе на Евро-5 изменилась с целью ускорения прогрева и повышения надежности: новая основа, более прочный и теплоизолированный корпус катколлектора, повышенное содержание каталитических добавок. Новые катализаторы заметно лучше выдерживают работу мотора с расходом масла, не выходя из строя до пробега в 120-150 тысяч километров, как это было у Евро-4 вариантов мотора.

Установку новой электромагнитной муфты в приводе механической помпы иначе как диверсией не назвать. Этот элемент позволил заметно ускорить прогрев ГБЦ при старте, но увеличил как шансы на пробой прокладки ГБЦ из-за неравномерного прогрева, так и шансы на перегрев в движении. А что самое скверное, трещины в ГБЦ у моторов после модернизации стали встречаться даже чаще, чем у самой первой ревизии мотора, возможно, из-за ухудшения циркуляции жидкости во время прогрева. И сервисный ремень, который и так не отличался особой надежностью, на моторе EP6C превратился в расходник, а состояние роликов теперь рекомендуется проверять не через 50 тысяч километров, а на каждом ТО. А вот электропомпы выпуска 2010 и более поздних годов прибавили в ресурсе и способны прослужить не 3-4 года, а более 6, порой не требуя замены до сих пор.

Переработка конструкции впуска мотора включала в себя улучшение герметичности и снижение потерь на впуске как для атмосферных, так и для турбированных моторов. Более свежие машины менее негативно воспринимают эксплуатацию на запыленных дорогах.

В целом моторы Prince действительно стали надёжнее с годами.

Отличить более новые варианты моторов можно как по коду двигателя: так, у Peugeot серийный номер моторов серии EP6C начинается с 5FS, а более старого варианта — с 5FW. Ещё надежнее различать варианты двигателей по двум визуальным признакам, поскольку ремонтные и замененные агрегаты могли иметь старый номер блока цилиндров, или он мог отсутствовать.

В первую очередь, хорошо заметна установка помпы с электромагнитной муфтой, а также расположение датчика давления масла непосредственно на кронштейне масляного фильтра, тогда как у более старых моторов он располагался на ГБЦ.

Будущее и настоящее Принца

Модернизация моторов, как видите, затянулась на весь срок его производства. Компания BMW поддерживала разработку примерно до 2015 года, когда двигатель прекратили устанавливать на машины BMW (на Mini его прекратили ставить еще раньше). Компания Peugeot-Citroen занимается модернизацией до сих пор и активно продвигает производство этого мотора в Китае, для компаний Brilliance, Donfeng и Changan. Так что на его истории рано ставить точку.

Ряд конструктивных недочётов уже устранён, скорее всего будут и новые доработки. А зная «цепкость» китайских компаний, можно быть уверенным в том, что в производстве он задержится еще на десяток лет. Правда, вне Европы у него есть «внутренние конкуренты».

Так, для России, Китая и Южной Америки предлагается вариант модернизации заслуженной линейки моторов серии TU5 – модель EC5. Этот мотор в чугунном блоке куда надежнее и проще, его конструкция проверена временем. И его 115-сильный вариант вполне сравним по отдаче и расходу топлива с «передовыми» Prince.

Брать или не брать?

Покупая подержанную машину с Prince-мотором, не стоит надеяться на то, что все недостатки давно устранили предыдущие владельцы. Модернизация поршневой группы и тем более расточка/гильзовка блока сделаны лишь на малой части двигателей, модернизация термостата для снижения рабочей температуры тоже выполняется редко. И замена ГРМ вместе с валами и звездами выполняется только в крайних случаях. В большинстве случаев выполняется лишь замена колец и уплотнений, что приводит к кратковременному улучшению работы. И даже у моторов с новой поршневой группой расход масла склонен расти.

Состояние системы смазки также остается слабым местом. Мотор при превышении интервала в 10 тысяч километров коксуется очень хорошо, да и течет к тому же. А уже упомянутый клапан маслонасоса у самых свежих версий двигателя после 2011 года способен за минуту превратить неплохой еще агрегат в груду железа. Как известно, при потере давления масла мотор может не только задрать вкладыши — при большой нагрузке повреждаются постели коленвала в блоке, цилиндры получают задиры, часто ломает шатуны, а в ГБЦ задирает постели распредвалов.

Ресурс ГРМ все так же ниже желаемого, и конструктивные недостатки вакуумного насоса и уплотнений системы VANOS дают о себе знать. Система Valvetronic при редкой смене масла тоже способна доставить немало хлопот износом шестерен и подклиниваниями.

Впускные клапана все так же коксуются на турбированных моторах, вызывая подвисания ГРМ и падение тяги. Модернизация системы вентиляции картера способна лишь отсрочить проблему. Все равно потребуется регулярная очистка и раскоксовка клапанов.

Загрязняющийся интеркулер и отказы его электропомпы лишают наддувные моторы тяги и повышают шансы на поломки из-за детонации. Часто моторы после пробега в сотню тысяч уже не способны поддерживать высокую мощность более пары минут кряду из-за нарушения циркуляции жидкости и деградации интеркулера в целом. К тому же всегда есть риск гидроудара при разгерметизации системы во впуск.

Причина в основном в высокой рабочей температуре и поломках системы охлаждения, склонность к которым победить производителю до конца не удалось, высокой температуре масла и неоптимальной конструкции теплообменника, склонного как к течам, так и к загрязнению. 

Все решения по ее снижению — не заводские, но диапазон регулирования даже штатного термостата позволяет снизить ее модифицировав ПО управления двигателем, и в настоящий момент такие доработки уже предлагаются. К тому же нагревающим элементом, дополнительной помпой и вентиляторами радиатора можно управлять внешним контроллером или даже подавать питание напрямую.

На пробежных моторах вероятность отказов повышается из-за старения компонентов системы впрыска. Особенно это выражено у турбированных вариантов с непосредственным впрыском. Тут и отказы форсунок из-за загрязнения и перегрева, и износ ТНВД. Попадание бензина в масло тоже случается регулярно. Такие компоненты системы управления как ДМРВ и лямбда-сенсоры тоже требуют регулярного обслуживания или замены, а пренебрежение сказывается как на динамике, так и на ресурсе механической части двигателя и катализатора.

Что в итоге?

В общем, даже сравнительно «свежий» мотор остается источником множества непростых сюрпризов. Часть из них можно превентивно устранить с помощью понижения рабочей температуры, ранней замены и правильного выбора масла, проверки проблемных точек, замены маслоклапана насоса на заглушку и своевременного контроля.

Но большая часть обладателей машин не способна отойти от заводских спецификаций и предложить машине лучшее обслуживание, чем обеспечивает дилер. А в таких условиях надежными эти моторы не назвать никак.