Hyundai KIA Epsilon

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Hyundai/KIA
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Epsilon
Hersteller: Hyundai / KIA
Produktionszeitraum: 1997 bis heute
Bauform: Reihendreizylinder/Reihenvierzylinder
Motoren: 0,8 l (798 / 814 cm³)
1,0 l (999 cm³)
1,1 l (1086 cm³)
Zylinder-Zündfolge: 1-3-2 / 1–3–4–2
Vorgängermodell: keines
Nachfolgemodell: Kappa
Ähnliche Modelle: keines

Epsilon ist eine Baureihe von Drei- und Vierzylinder-Ottomotoren des Herstellers Hyundai Motor Group mit einfacher obenliegender Nockenwelle (SOHC) und drei Ventilen pro Zylinder. Die Motoren werden in Ulsan (Südkorea) und Irrungattukatoi (Indien) gebaut.

Der Motorblock besteht aus Grauguss, der Zylinderkopf aus Leichtmetall. Der kleinste Motor mit 0,8 Liter Hubraum ist nur in der ersten und aktuellen Serie enthalten. Die Neuauflage unterscheidet sich deutlich vom Vorgänger. Dieser begann die Reihe mit einer Bohrung von 63 mm und 64 mm Hub bei 97,5 kg Trockengewicht. Der mittlere Motor hat 66 mm Bohrung und 73 mm Hub. Wie der größte der Reihe (67 mm Bohrung und 77 mm Hub) wiegt er mit 83,9 kg fast zwei Kilogramm mehr als der Nachfolger Hyundai KIA Kappa mit Aluminiumgehäuse und größerem Hubraum. Beide Größen sind in zwei Neuauflagen erschienen. Von letzterer wurde 2011 der neue Dreizylinder abgeleitet.[1] Die Leerlaufdrehzahl der Epsilon-Reihe beträgt 850/min und erhöht sich bei aktiver Klimaanlage auf 900 Umdrehungen pro Minute.[2]

Die Nockenwelle wird mit einem Zahnriemen angetrieben, die Motoren sind keine Freiläufer. Die Inspektion ist alle 60.000 km, der Zahnriementausch modellbezogen alle 80.000 – 90.000 km vorgesehen.[3][4]

Epsilon[Bearbeiten]

Mit zwölf Ventilen stellt die Epsilon-Reihe neben dem 1.5 L Alpha die einzige Hyundai- bzw. KIA-Motorenreihe mit weniger als vier Ventilen pro Zylinder dar. Von den drei Ventilen wurden zwei auf der Einlassseite positioniert, um im Zylinder eine schnelle und gleichmäßige Füllung zu erreichen. Zur Gemischbildung dient eine Mehrpunkteinspritzung (MFI) im Saugrohr.[5] Die Zündung wird von einem Klopfsensor überwacht, der eine Selbstzündung erkennt und das Motorsteuergerät darüber informiert.[6][7] Das verschiebt den Zündzeitpunkt dementsprechend. Besonders durch Indiens schwankende Spritqualität erhält der Sensor eine zentrale und auch motorschonende Aufgabe.

Epsilon DLI[Bearbeiten]

Der nun entfallene Zündunterbrecher, dessen Kontakte (links) mit der Zeit ihren Abstand und damit den Zündzeitpunkt veränderten – zulasten von Laufkultur und Leistung (vgl).

2001 erhielt die Epsilon-Reihe eine erste grundlegende Überarbeitung, die nur den 1,0-Liter-Motor betraf, der zur Differenzierung ein -E im Motorcode erhielt. Der 0,8-Liter-Motor wurde nicht weiterentwickelt und lief im selben Jahr aus. Der Zündverteiler mit mechanischer Zündunterbrechung wurde gegen eine kontaktlose und damit verschleißärmere Zündung getauscht.[8] Ihre elektronische Steuerung[9] präzisiert zudem den Zündzeitpunkt und führt damit zu effizienterer Verbrennung. Sie steigerte die Leistung des 1,0-Liter-Motors um 3 kW und bewirkte einen runderen Motorlauf.[9]

Die Bezeichnung DLI wurde wie die der folgenden Serien nur im indischen Markt genutzt, steht aber als einzige Differenzierung zur Verfügung. Sie steht für das kontaktlose Zündsystem, „DistributorLess Ignition“.[10]

Epsilon eRLX[Bearbeiten]

Um dem gegenüber der indischen Konkurrenz als zu hoch wahrgenommenen Verbrauch der Epsilon-Motoren entgegenzuwirken, startete Hyundai 2002 eine technische Überarbeitung und eine umfassende Werbekampagne für die eRLX genannte Revision.[11] Hierbei wurde erstmals umfassend Gebrauch von vergleichender Werbung gemacht. Anstelle der nicht fortgeführten 0,8-l-Variante kam als weiteres Modell der 1,1-l hinzu. Es wurden reibungsärmere Kolbenringe und Ventiltriebe eingesetzt – mittels „Rotary Head Intelligent Valve Actuator“ (RHiATM). Zentraler Bestandteil ist aber das von Bosch zugelieferte Motorsteuergerät.[12] Dieses regelt situationsabhängig Einspritzmenge und Zündzeitpunkt. Die Multipointeinspritzung aktiviert hierfür unter Volllast je zwei Injektoren gleichzeitig, während diese im Teillastbetrieb nacheinander geschaltet werden. Diese Neuerung nannte Hyundai „Differentially Programmed Intelligent Injection“ (DPiITM). Das so angereicherte Gemisch wird dann von der „Real Time Intelligent Ignition“ (RTiITM) auf Fahrsituation und Spritqualität hin angepasst gezündet. Das frühere Motorsteuergerät verwendete stattdessen feste Kennlinien ohne Bezug zur aktuellen (Sprit-)Situation. Qualitätschwankungen des Kraftstoffes gleicht der Motor zudem mit einem „Fuel Quality Immunizer“ aus, dessen Funktion Hyundai nicht weiter ausführte, die sich aber aus Zündungssteuerung und Klopfsensor zusammensetzen dürfte.[13][14]

Epsilon iRDE[Bearbeiten]

2004 startete die abermals überarbeitete vorletzte Epsilon-Serie. Ihr Kürzel weist auf die neue Motorsteuerung „intelligent Responsive Drive Engine“, welche die durch neue Kolben auf 10,1 erhöhte Verdichtung berücksichtigt. Sie ist auch die Ursache der erreichten Mehrleistung. Ihr Debüt gab sie 2004 im KIA Picanto, 2005 folgte im Hyundai Getz die 67 PS leistende Topversion der Reihe. Erst 2008 fand dann im Hyundai i10 auch die Marketing-Premiere mit der Nutzung des neuen Kürzels statt – auf den Märkten, in denen auch die bisherigen Kürzel vermarktet wurden.[15][16]

Probleme[Bearbeiten]

Vor dem Modelljahr 2007 (das im Oktober 2006 begann) war die Schraube des Zahnriemenstirnrades bei manchen 1,1 L iRDE im KIA Picanto etwas zu kurz.[17][18] Infolge dessen kann sie im Werk durch die vorgesehene Anziehkraft am Gewinde beschädigt worden sein. Dadurch greift es unzureichend, das Stirnradritzel kann sich leicht bewegen und den Zahnriemen nicht mehr exakt weiterführen. Am oberen Ende des Riemens ändert das den Zeitpunkt der Ventilöffnung und führt so zu problematischem Anspringverhalten, unrundem, lauterem Lauf, Leistungsverlust und in Einzelfällen auch Motorschäden, sollte die Kurbelwelle abgenutzt sein.[19][20][21][22][23] KIA wechselte bei Inspektionen in Herstellerwerkstätten diese Schraube, eine Rückrufaktion fand nicht statt (vgl.). Die Kurbelwelle selbst wurde nach Einzelfallprüfung durch die verbesserte Variante des Modelljahrs 2007 ersetzt.[24] Bei späteren Baujahren ist dieses Problem nicht mehr aufgetreten.

Im Zeitraum April bis Juli 2004 gelangte durch eine ebenfalls ungeeignete Schraube unterhalb der Nockenwelle vereinzelt Kühlwasser ins Öl, das mit einem hellen Schmierfilm reagiert. Sichtbar ist dieser schon am Einfüllstutzen, parallel zum gesunkenen Kühlwasserstand, den die Motor- oder Temperaturwarnleuchte signalisiert. Ist der Kühlwasserstand sehr gering, geht der Motor in ein leistungsarmes Notlaufprogramm über, um sich vor Überhitzung zu schützen. Die Schraube wurde ab Mai 2005 im Rahmen einer Serviceaktion getauscht. Bei verdünntem Öl erhöht sich der Verschleiß durch die reduzierte Schmierwirkung.[25][26][27]

Vor dem Baujahr 2006 folgten auf Waschstraße oder Regenschauer vereinzelt Zündaussetzer. Versprödet die Umhüllung des Kabelbaums oder wird sie durch Marder beschädigt, lässt sie Wasser passieren, dessen kurzschließende Wirkung zu den Zündfehler-Codes P0300 bis P0303 (in Zylinder 1 bis 4) führt. Die einhergehende Motorwarnleuchte erscheint bei solchen Defekten gewöhnlich auch nach Wackeln am Kabelstrang, der vom Sicherungskasten an die Zündkerzen führt.[28][29] Da Zündaussetzer eine unvollständige Verbrennung bewirken, meldet die Lambdasonde zu hohe Schadstoffwerte.[30]

Epsilon iRDE 2[Bearbeiten]

Die Epsilon-Topversion wurde Ende 2010 auf 69 PS gestärkt und nach Euro-5-Norm zertifiziert. Der Schritt ist insofern erstaunlich, als mit dem 1,0-l-Kappa zeitgleich ein modernerer Antrieb erschien. In Österreich wird er sogar parallel angeboten.[31] Die Epsilon-Reihe ist damit die einzige, die bei schon vorhandenem Nachfolger nach Euro-5-Norm zertifiziert wurde.

Verändert wurden die Kolben und Kolbenringe, die mit einer Beschichtung reibungsreduziert wurden. Zudem wurden die Durchmesser von Ein- und Auslassventilen vergrößert sowie deren Öffnungshub vergrößert, woraus mehr Luftdurchsatz resultiert. Dadurch kann mehr Benzin zugegeben werden, was 2 PS Mehrleistung bewirkt.[32] Das Drehmoment blieb bei 99 Nm. Seine Leistung gleicht damit nun jener des 0,8-l-Turbomotors aus der ersten Epsilon-Serie von 1998 (vgl.).

Der Normverbrauch sank um 0,3 auf 4,7 l/100 km.[33][34]

2011 folgte für den Hyundai Eon ein 0,8-l-Dreizylinder. Als einziger Epsilon-Motor besitzt er ein „Battery Management System“. Es reduziert oder erhöht den Einsatz der dynamogleichen Lichtmaschine und damit den Antriebsaufwand für den Motor. Während Bremsvorgängen lässt es die Lichtmaschine mit voller Last Strom für die Batterie produzieren, der beim nächsten Beschleunigungsvorgang wieder abgeholt wird, um die Lichtmaschine dann möglichst lastarm laufen zu lassen. So bleibt der Vortrieb unabhängig von der eingeschalteten Klimaanlage, berichten Automagazine. Basierend auf dem 1,1L zeigen sich trotz Ausgleichswelle jedoch starke Vibrationen, die besonders im (leisen) Leerlauf auch den Schalthebel erreichen. Grund sind die Schaltstangen, an deren Stelle die restliche Modellpalette Schaltseile verwendet. Eine deutliche Anfahrschwäche bis 1500 Touren trotz konzerntypisch leichtgängiger Kupplung lasse die Neuentwicklung hinter anderen Dreizylindern der Zielmärkte Indien, Philippinen, Vietnam und Chile zurückstehen. Die Normverbrauchstests weichen vom europäischen deutlich ab, sodass die 4,7 l/100 km nicht direkt vergleichbar sind. Real sind es 5,8 l/100 km, ein halber Liter unter dem vierzylindrigen und 230 kg schwereren i10.[35][36][37][38]

Daten[Bearbeiten]

Serie Motorcode Hubraum (cm³) Hub × Bohrung (mm) Leistung bei (1/min) Drehmoment bei (1/min) Zylinder Verdichtung Aufladung Einspritzung
Epsilon1 G4HA 798 64 × 63 52 bei 6000 70 bei 4000  ?????4 9,5 - MFI
Epsilon2 G4HA-TC 798 64 × 63 70 bei 6000 103 bei 4000 4 -? - Turbo12 MFI
Epsilon1 G4HC 999 73 × 66 54 bei 6000 73 bei 4000 4 9,5 - MFI
Epsilon DLI3 G4HC-E 999 73 × 66 58 bei 5700 84 bei 3250 4 9,5 - MFI
Epsilon eRLX4 G4HD / G4H46/59 / G4H46-D4 1086 77 × 67 59 bei 5450 89 bei 2850 4 9,6 - MFI
Epsilon eRLX5 G4H46 1086 77 × 67 62/63 bei 5500 94/87 bei 3200/3000 4 9,6 - MFI
Epsilon iRDE6 G4HE 999 73 × 66 61.213 bei 5600 86 bei 290014 4 10,1 - MFI
Epsilon iRDE G4HF(-E4)11 999 73 × 66 63 bei 5600 -? - 4 10,1 - MFI
Epsilon iRDE7 G4HG 1086 77 × 67 63 bei 5500 97 bei 300014 4 10,1 - MFI
Epsilon iRDE8 G4HG 1086 77 × 67 65 bei 5500 97 bei 280014 4 10,1 - MFI
Epsilon iRDE9 G4HG / G4H48 1086 77 × 67 66.713 bei 5500 99 bei 320014 4 10,1 - MFI
Epsilon iRDE 210 G4HG 1086 77 × 67 69 bei 5500 99 bei 4500 4 10,1 - MFI
Epsilon iRDE 215 G3HA 814 77 × 67 56 bei 5500 75 bei 4000 3 10,1 - MFI
9 Daten (PDF; 42 kB)
13 Wert wird herstellerseitig sowohl auf- als auch abgerundet
14 Wie in den meisten Motoren reicht das Band des 90-prozentigen Drehmoments erheblich weiter, hier schon von 2000 bis 5000 rpm. Dies erklärt auch mitunter geringfügig höhere Newtonmeterangaben bei erheblich höherer Drehzahl, so etwa beim Epsilon iRDE 2.

Einsatz[Bearbeiten]

Aufgelistet sind die weltweit eingebauten Epsilon-Motoren für jedes Modell, nicht in jedem Land werden alle aufgeführten Konfigurationen angeboten.

Hyundai Atos

  • Atos (ab 2000 Atos Prime) / Santro / Amica
    • G4HA, G4HA-TC, G4HC: 1998–2001
  • Atos Prime / Santro ZipPlus / Amica / Kia Visto
    • G4HA, G4HC-E: 2001–2003 (in Pakistan bis heute)
  • Atos Prime / Santro Xing / Amica / Dodge Atos
    • G4HD / G4H46/59 / G4H46-D4: 2003-2012
    • G4HG (63 PS): seit 2005

Hyundai Eon

  • Eon GB
    • G3HA: seit 2011

Hyundai Getz

  • Getz TB
    • G4H46: 2002–2005
  • Getz TBi
    • G4HG / G4H48: 2005–2009

Hyundai i10

  • i10 PA
    • G4HG / G4H48: 2008–2011
    • G4HG (69 PS): seit 2011

Kia Picanto

  • Picanto BA
    • G4HE: 2004–2011
    • G4HF: 2004–2007
    • G4HF-E4: 2008–2011
    • G4HG (65 PS): 2004–2011
  • Picanto TA
    • G4HG (65 PS): seit 2011 (Mittlerer Osten)

Einzelnachweise[Bearbeiten]

  1. Motorkatalog (PDF; 7,9 MB)
  2. Gewicht und Leerlaufdrehzahl
  3. Zahnriemenwechselintervall Hyundai Atos
  4. Zahnriemenwechselintervall Hyundai Getz
  5. MFI im Epsilon-Motor
  6. Klopfsensor im Epsilon-Motor
  7. Zündverteiler im Epsilon-Motor
  8. Epsilon DLI – Neuerungen kontaktloses Zündsystem
  9. a b Epsilon DLI – Neuerungen elektronische Steuerung
  10. Epsilon DLI – Marketing
  11. Epsilon eRLX – Marketingkampagne
  12. Epsilon eRLX – Motorsteuerung
  13. Epsilon eRLX – Neuerungen I (PDF; 8,4 MB)
  14. Epsilon eRLX – Neuerungen II
  15. Epsilon iRDE im Hyundai Atos
  16. Epsilon iRDE im Hyundai Getz
  17. Epsilon iRDE Problematischer Motorcode
  18. Epsilon iRDE Zeitpunkt der Bauteilrevision
  19. Bild des Zahnriemenstirnrads (Mitte), rechts der Ort seiner Anbringung, links der Zylinderkopf mit dem leicht veränderten Ventilöffnungzeitpunkt
  20. Epsilon iRDE Ursachenbeschreibung und Kulanzhaltung bei nicht durchgeführtem Schraubentausch
  21. Picanto BA - Benzinmotor Bild eines abgenutzen Stirnrads, normal wären zwei gerade Flächen oben und unten, an denen die Kurbelwelle festen Halt findet
  22. Picanto BA - Benzinmotor Bild desselben Stirnrads im montierten Zustand, so ist die Abnutzung kaum erkennbar
  23. Thread zu den Bildern mit Erklärung der Reparaturschritte
  24. Epsilon iRDE Tausch der Kurbelwelle gegen das revisionierte Modell
  25. Epsilon iRDE - Undichte Schraube im Zylinderkopf, Details zur Serviceaktion (englisch)
  26. Epsilon iRDE - Undichte Schraube im Zylinderkopf, Details zum Bauzeitraum (deutsch)
  27. Epsilon iRDE - Undichte Schraube im Zylinderkopf, Beschreibung der Auswirkung (deutsch)
  28. Epsilon iRDE - Motorwarnleuchte nach Zündaussetzern durch defekten Kabelstrang mit Zündfehlercodes
  29. Epsilon iRDE - Motorwarnleuchte nach Zündaussetzern durch defekten Kabelstrang
  30. Epsilon iRDE - Motorwarnleuchte nach Zündaussetzern durch defekten Kabelstrang mit Lambdasondenfehlercodes
  31. Epsilon iRDE 2 und Kappa im Hyundai i10
  32. Epsilon iRDE 2 im Hyundai i10
  33. Normverbrauch Epsilon iRDE
  34. Normverbrauch Epsilon iRDE 2
  35. Testberichte zum Hyundai Eon mit Norm- und Alltagsverbrauch (Overdrive, AutoBild India)
  36. Indischer Fahrzyklus IDC
  37. Chilenischer Eon-Normverbrauch: 4,8 l/100 km (PDF; 3,7 MB)
  38. Videotest des Hyundai Eon