Силовой агрегат. Двигатель.

Рис. 5.39. Двигатель Duratec-V15 объемом 2,5 л с элементами системы изменения фаз газораспределения: 1 – крышка привода газораспределительного механизма; 2 – крышка головки блока цилиндров; 3 – датчик положения впускного распределительного вала; 4 – датчик положения выпускного распределительного вала; 5 – электромагнитный клапан регулировки положения впускного распределительного вала; 6 – электромагнитный клапан регулировки положения выпускного распределительного вала; 7 – механизм регулировки положения выпускного распределительного вала; 8 – механизм регулировки положения впускного распределительного вала; 9 – промежуточный шкив ремня привода газораспределительного механизма; 10 – зубчатый шкив ремня привода газораспределительного механизма на коленчатом валу; 11 – натяжитель ремня привода газораспределительного механизма; 12 – зубчатый шкив насоса охлаждающей жидкости; 13 – ремень привода газораспределительного механизма.

Двигатель Duratec-V15 объемом 2,5 л (рис. 5.39) – пятицилиндровый, 20-клапанный, рабочим объемом 2522 см³, с турбонаддувом и двойной системой изменения фаз газораспределения (VCT) с электронным управлением. Путем использования системы изменения фаз газораспределения для впускного и выпускного распределительных валов достигается максимальный крутящий момент в широком диапазоне значений частоты вращения коленчатого вала двигателя.

Основные элементы двигателя изготовлены из алюминия.

Головка блока цилиндров состоит из двух частей. В головку блока цилиндров установлены необслуживаемые механические толкатели клапанов. Верхняя секция головки блока состоит из крышки со встроенными крышками подшипников распределительных валов. Колодцы свечей зажигания дополнительно уплотнены резиновыми кольцами. Над колодцами свечей зажигания установлена крышка, защищающая от попадания в них грязи и воды.

Блок цилиндров состоит из трех частей.

Это собственно блок цилиндров, нижняя секция картера (рама коренных подшипников) и масляный картер. В блок цилиндров вставлены пять чугунных гильз цилиндров, которые при ремонте не заменяют.

Нижняя секция картера выполняет роль усилительного элемента. Кроме того, она служит корпусом для нижних вкладышей коренных подшипников.

Масляный картер с развитым оребрением служит в качестве дополнительного усилительного элемента.

Между головкой блока и блоком цилиндров установлена заменяемая прокладка головки блока цилиндров. Прокладки между другими сопрягаемыми поверхностями двигателя – это уплотнения на основе герметика.

Распределительные валы установлены в шести подшипниках, причем в головке блока цилиндров расположены нижние вкладыши подшипников распределительных валов, а в крышке головки блока цилиндров – верхние вкладыши.

На каждом распределительному валу предусмотрен электромагнитный гидроклапан управления подачей масла в систему VCT, которым управляет электронный блок управления двигателем (ЭБУ). Электронный блок получает сведения о текущей частоте вращения коленчатого вала и нагрузке двигателя от датчиков системы. На основании этих входных сигналов с помощью гидроклапанов устанавливается больший или меньший динамический угол вращения распределительного вала относительно коленчатого вала.

Ремень газораспределительного механизма натягивается автоматически с помощью механического натяжителя. Натяжение двух поликлиновых ремней привода вспомогательных агрегатов также автоматическое.

Водяной насос приводится в действие ремнем газораспределительного механизма.

Коленчатый вал вращается в шести коренных подшипниках. Упорные полукольца коленчатого вала, ограничивающие его осевое перемещение, установлены в пятом коренном подшипнике.

На переднем конце коленчатого вала выполнены два зубчатых венца. Внутренний венец служат для привода масляного насоса.

На наружный шлицевый венец установлен шкив для ремня привода газораспределительного механизма.

ПРИМЕЧАНИЕ: Шкив ремня привода газораспределительного механизма можно надеть на шлицы вала только в одном положении. Для этой цели один шлиц в отверстии ступицы шкива ремня привода газораспределительного механизма и один шлиц на коленчатом валу выполнены шире остальных.

Поршни изготовлены из алюминиевого сплава и имеют графитовое покрытие, которое служит для снижения трения и уменьшения шума. Поршни охлаждаются снизу струями масла из масляных форсунок, ввернутых в блок цилиндров.

Система регулировки фаз газораспределения имеет гидромеханический привод.

Моторное масло подается из масляного картера через электромагнитные клапаны управления подачей масла VCT к механизмам управления впускного и выпускного распределительных валов в количестве, необходимом для изменения динамического положения валов в механизмах. Фазы газораспределения для распределительного вала задаются электронным блоком управления (ЭБУ) двигателем с опережением или запаздыванием в зависимости от сигналов, полученных датчиками системы управления двигателем.

Механизмы управления VCT для впускного и выпускного распределительных валов самостоятельно устанавливаются в заблокированное исходное положение, когда впускной распределительный вал фиксируют с помощью введения в зацепление с валом специального подпружиненного стопорного штифта.

Перемещение механизмов VCT в заблокированное исходное положение обеспечивается силой натяжения ремня газораспределительного механизма.

В заблокированном исходном положении механизм управления VCT впускного распределительного вала находится в положении «запаздывание фаз впуска», а блок управления VCT выпускного распределительного вала – в положении «опережение фаз выпуска».

При пуске двигателя блокировка гидравлически снимается по достижении определенного давления моторного масла.

ПРИМЕЧАНИЕ: Механизмы управления VCT впускного и выпускного распределительных валов при ремонте могут быть заменены только как единые узлы.

При пуске двигателя моторное масло закачивается масляным насосом из масляного картера, подводится к масляным каналам распределительного вала через масляные каналы в блоке цилиндров и головке блока двигателя, а затем направляется оттуда к электромагнитному клапану управления подачей масла 7 (рис. 5.40) VCT и к стопорному штифту 2. Стопорный штифт давлением масла отводится в исходное положение, в результате чего возникает механическое соединение шкива распределительного вала 1 и ротора 3.

Когда механизм управления VCT работает в режиме «запаздывание», камера b заполняется моторным маслом. Ротор 3 проворачивается по часовой стрелке, давление моторного масла в камере b больше, чем в камере а. Моторное масло, возвращающееся из камеры a, поступает через канал возврата масла к электромагнитному клапану VCT управления подачей масла и оттуда возвращается в масляный картер.

Когда механизм управления VCT работает в режиме «опережение», камера a заполняется моторным маслом. Ротор 3 проворачивается против часовой стрелки, давление моторного масла в камере a больше, чем в камере b. Моторное масло, возвращающееся из камеры b, поступает через канал возврата масла к электромагнитному клапану управления подачей масла VCT и оттуда возвращается в масляный картер.

При проверке фаз газораспределения клапанов проследите за тем, чтобы установочные метки были точно совмещены (рис. 5.41).

При проверке и регулировке фаз газораспределения клапанов всегда должна быть установлена крышка газораспределительного механизма. Кроме того, ремень привода газораспределительного механизма должен быть правильно натянут, поскольку на его наружной поверхности предусмотрены установочные метки для шкивов обоих распределительных валов.

Метка на шкиве ремня привода газораспределительного механизма, установленного на коленчатом валу, должна находиться в точном соответствии с меткой на корпусе масляного насоса.

Механизм натяжителя ремня привода газораспределительного механизма включает в себя пружину и фрикционный элемент. Последний служит для поглощения небольших вибраций и колебаний частоты вращения коленчатого вала двигателя. Пружина обеспечивает правильное натяжение ремня газораспределительного механизма независимо от степени износа ремня и температуры двигателя.

Натяжение ремня привода газораспределительного механизма следует регулировать на холодном двигателе.

ПРИМЕЧАНИЕ: Если температура двигателя выше или ниже, помните, что установочные элементы натяжителя ремня привода газораспределительного механизма займут положение, отличающееся от исходного при температуре 20 °С (рис. 5.42).

Рис. 5.40. Схема работы электромагнитного клапана управления подачей масла: 1 – шкив механизма изменения фаз газораспределения; 2 – подпружиненный стопорный штифт; 3 – ротор; 4 – лопасть ротора; 5 – плунжер; 6 – возвратная пружина; 7 – электромагнитный клапан управления подачей масла VCT; А – канал, подсоединенный к камере a; В – канал, подсоединенный к камере b; С – канал подачи масла; D – канал возврата масла.

Рис. 5.41. Установочные метки (фазы газораспределения): 1 – установочная метка шкива выпускного распределительного вала; 2 – крышка привода газораспределительного механизма с установочными метками; 3 – установочная метка шкива впускного распределительного вала; 4 – зубчатый шкив впускного распределительного вала; 5 – зубчатый шкив выпускного распределительного вала; 6 – установочная метка зубчатого шкива привода газораспределительного механизма на коленчатом валу; 7 – зубчатый шкив ремня привода газораспределительного механизма на коленчатом валу; 8 – коленчатый вал.

Рис. 5.42. Положения установочных элементов натяжителя ремня привода газораспределительного механизма двигателя Duratec-V15 объемом 2,5 л при различной температуре двигателя.