КОНСТРУКЦИЯ
Крышка головки блока цилиндров
Используются облегченные, но по-прежнему высокопрочные алюминиевые крышки головки блока цилиндров.
Внутрь каждой крышки головки блока цилиндров установлена маслоподводящая трубка. Это обеспечивает смазывание скользящих деталей роликовых рычагов привода клапанов № 1 и, тем самым, повышает надежность.
| *1 | Маслоподводящая трубка | *2 | Крышка головки блока цилиндров |
| *3 | Прокладка крышки головки блока цилиндров | - | - |
Прокладка правой головки блока цилиндров и прокладка левой головки блока цилиндров № 2
Используются многослойные стальные прокладки головки блока цилиндров. Для улучшения герметичности и повышения долговечности по краю каждого отверстия цилиндра прокладки располагается шайба.
Правая головка блока цилиндров и левая головка блока цилиндров
Конструкция цилиндров упрощена за счет разделения шейки распредвала (кожуха распредвала) и головки блока цилиндров.
Головка блока цилиндров изготовлена из алюминия и содержит шатровые камеры сгорания. Свеча зажигания располагается в центре камеры сгорания, в результате чего обеспечивается улучшение детонационной характеристики двигателя.
Впускные каналы размещаются внутри, а выпускные каналы снаружи левого и правого рядов цилиндров.
Для улучшения детонационной характеристики и повышения эффективности впуска используется камера сгорания с конической зоной завихрения. Кроме того, за счет этого улучшаются рабочие характеристики двигателя, и повышается экономия топлива.
С целью снижения общей площади поверхности стенок впускных каналов используются объединенные впускные каналы с общей стенкой. Благодаря этому предотвращается прилипание топлива к стенкам впускных каналов, и, как следствие, снижается токсичность отработавших газов (содержание CH).
Tech Tips
На рисунке показаны различия впускных каналов с общей стенкой и независимых каналов.
Блок цилиндров
Блок цилиндров изготовлен из алюминиевого сплава и поэтому имеет малую массу.
Благодаря тому, что цилиндры в блоке цилиндров расположены под углом 60° со сдвигом 36,6 мм (1,441 дюйма), а шаг отверстий составляет 105,5 мм (4,15 дюйма), снижены размеры блока (ширина и длина) при сохранении рабочего объема.
Внутри левого и правого рядов цилиндров расположены установочные контакты 2 датчиков детонации.
Между отверстиями цилиндров предусмотрен канал охлаждающей жидкости. Благодаря такой конструкции, позволяющей охлаждающей жидкости перетекать между отверстиями цилиндров, поддерживается одинаковая температура стенок цилиндров.
За счет использования тонких литых чугунных гильз и изготовления блока цилиндров в виде единого узла удалось добиться уменьшения его размеров. Расточка цилиндров в блоке, содержащим гильзы данного типа, недопустима.
Чтобы улучшить сцепление гильз с головкой блока цилиндров, применяются шероховатые гильзы, изготовленные таким образом, что их литые наружные стороны образуют большую неровную поверхность. Улучшенное сцепление обеспечивает повышение теплопередачи, в результате чего снижается общая температура, и ослабляется тепловая деформация отверстий цилиндров.
Поршни
Поршни изготавливаются из алюминиевого сплава.
Днища поршней имеют коническую завихряющую форму, обеспечивающую эффективное сгорание топлива.
Для снижения потерь на трение юбки поршней имеет пластмассовое покрытие.
Чтобы обеспечить сопротивление абразивному изнашиванию, канавка верхнего кольца покрыта алюмитом.
Благодаря повышению точности механообработки отверстий цилиндров в блоке используются поршни только одного размера.
Шатуны
Для снижения массы используются кованые высокопрочные шатуны.
Для минимизации смещения крышек шатунов во время сборки на сопрягаемых поверхностях крышек шатунов установлены штифты.
Удлиняющиеся при затяжке стягивающие болты, используемые для крепления шатунов, обеспечивают снижение массы конструкции.
Подшипники шатунов изготавливаются из алюминия.
Для уменьшения трения снижена ширина подшипников шатунов.
| *1 | Удлиняющийся при затяжке стягивающий болт | *2 | Штифт |
Коленчатый вал
Коленчатый вал изготавливается из кованой стали, характеризующейся превосходной прочностью и износостойкостью.
Он имеет 4 коренных шейки и 5 противовесов.
Подшипник и крышка подшипника коленчатого вала
Коренные подшипники коленчатого вала изготавливаются из алюминиевого сплава.
Аналогично подшипникам шатунов, поверхность вкладышей подшипников коленчатого вала покрыта микроканавками, что обеспечивает оптимальный масляный зазор. Как следствие, облегчается запуск холодного двигателя, и снижается вибрация двигателя.
На внутренней окружности верхних подшипников коленчатого вала предусмотрена смазочная канавка.
Крышки подшипников коленчатого вала для каждой шейки закреплены с помощью 4-х удлиняющихся при затяжке стягивающих болтов. Кроме того, для повышения надежности каждая крышка зафиксирована сбоку.
| *1 | Удлиняющийся при затяжке стягивающий болт | *2 | Крышка подшипника коленчатого вала |
| *3 | Уплотнительная шайба | *4 | Верхний подшипник коленчатого вала |
| *5 | Нижний подшипник коленчатого вала | *6 | Смазочная канавка |
| *7 | Поверхность с микроканавками | - | - |
Шкив коленчатого вала
Благодаря жесткости шкива коленчатого вала со встроенным резиновым демпфером крутильных колебаний снижается шум.
| *1 | Резиновый демпфер крутильных колебаний | - | - |
Масляный поддон
Масляный поддон № 1 изготавливается из алюминиевого сплава.
Масляный поддон № 2 изготавливается из стали.
Для упрочнения конструкции масляный поддон № 1 крепится к блоку цилиндров и кожуху трансмиссии.
Корпус масляного фильтра объединен с масляным поддоном.
| *1 | Масляный поддон № 1 | *2 | Масляный поддон № 2 |
| *3 | Корпус масляного фильтра | - | - |
Клапанный механизм
Каждый цилиндр двигателя имеет 2 впускных и 2 выпускных клапана. За счет увеличения суммарной площади каналов повышена эффективность системы впуска и выпуска.
В двигателе используются роликовые рычаги привода клапанов со встроенными игольчатыми подшипниками. Это позволяет снизить трение, возникающее между кулачками и роликовыми рычагами привода клапанов, выталкивающими клапаны вниз, и, тем самым, снизить расход топлива.
Благодаря применению гидравлических механизмов регулировки зазора в приводах клапанов постоянно поддерживается нулевой зазор за счет использования давления масла и упругой силы.
Распредвалы впускных клапанов приводятся в движение коленчатым валом посредством первичного цепного привода газораспределительного механизма. Распредвалы выпускных клапанов приводятся в движение распредвалом впускных клапанов соответствующего ряда посредством вторичного цепного привода.
В данном двигателе используется двойная электронная система изменения фаз газораспределения (VVT-i), которая управляет распредвалами впускных и выпускных клапанов, оптимизируя фазы газораспределения в соответствии с условиями движения. Благодаря этому достигается снижение расхода топлива и токсичности отработавших газов, а также улучшение рабочих характеристик двигателя. Дополнительная информация содержится в описании двойной системы VVT-i.
| *1 | Цепь № 2 в сборе (вторичного привода) | *2 | Распредвал (правый, впускных клапанов) |
| *3 | Распредвал № 3 (левый, впускных клапанов) | *4 | Роликовый рычаг привода клапана № 1 в сборе |
| *5 | Держатель пружины клапана | *6 | Пружина клапана |
| *7 | Тарелка пружины клапана | *8 | Гидравлический механизм регулировки зазора в приводе клапана в сборе |
| *9 | Клапан | *10 | Направляющая втулка клапана |
| *11 | Распредвал № 4 (левый, выпускных клапанов) | *12 | Цепь в сборе (первичного привода) |
| *13 | Распредвал № 2 (правый, выпускных клапанов) | - | - |
Фазы газораспределения
| Впускной клапан | Открыт | -3° - 37° до ВМТ |
| Закрыт | От 71° до 31° после НМТ | |
| Выпускной клапан | Открыт | 60–25° до НМТ |
| Закрывание | 4–39° после ВМТ |
Распредвал
Распредвалы изготавливаются из чугунного сплава.
Чтобы обеспечить подачу моторного масла в систему VVT-i, в распредвалах впускных и выпускных клапанов предусмотрены каналы для масла.
На передней части распредвалов установлены зубчатые колеса распредвалов (левое и правое) и зубчатые колеса распредвалов выпускных клапанов (левое и правое), регулирующие фазы газораспределения впускных и выпускных клапанов.
Наряду с использованием роликовых рычагов привода клапанов изменен профиль кулачка. Это привело к увеличению высоты подъема клапана в момент открывания и по окончании закрывания и, как следствие, к улучшению рабочих характеристик.
Зубчатое колесо распредвала в сборе (на впуске)
Каждое зубчатое колесо распредвала включает наружный корпус, который приводится в движение звездочкой цепного привода газораспределительного механизма, и направляющий элемент, соединенный с каждым распредвалом.
В зубчатом колесе распредвала используется направляющий элемент с 3 кулачками.
Когда двигатель останавливается, каждое зубчатое колесо распредвала блокируется своим стопорным штифтом в положении наибольшего запаздывания. Это обеспечивает превосходную пусковую характеристику двигателя.
Давление масла, поступающего из каналов распредвалов впускных клапанов со стороны опережения или запаздывания, заставляет направляющий элемент вращаться относительно звездочки цепного привода газораспределительного механизма, вследствие чего непрерывно изменяются фазы газораспределения.
Зубчатое колесо распредвала выпускных клапанов в сборе
Каждое зубчатое колесо распредвала выпускных клапанов включает наружный корпус, который приводится в движение звездочкой цепного привода газораспределительного механизма, и направляющий элемент, соединенный с каждым распредвалом.
В зубчатом колесе распредвала выпускных клапанов используется направляющий элемент с 4 кулачками.
Когда двигатель останавливается, зубчатое колесо распредвала выпускных клапанов фиксируется в положении наибольшего опережения. Это обеспечивает превосходную пусковую характеристику двигателя.
Давление масла, поступающего из каналов распредвалов выпускных клапанов со стороны опережения или запаздывания, заставляет направляющий элемент вращаться относительно звездочки цепного привода газораспределительного механизма, вследствие чего непрерывно изменяются фазы газораспределения.
Зубчатое колесо распредвала выпускных клапанов снабжено вспомогательной пружиной центробежного регулятора опережения. Она способствует приложению крутящего момента в направлении опережения с тем, чтобы стопорный штифт направляющего элемента надежно сцеплялся с корпусом, когда двигатель остановлен.
| *1 | Наружный корпус | *2 | Направляющий элемент [соединен с распредвалом (выпускных клапанов)] |
| *3 | Звездочка цепного привода газораспределительного механизма | *4 | Распредвал выпускных клапанов |
Цепь в сборе и натяжитель цепи в сборе
В первичном и вторичных цепных приводах газораспределительного механизма используются роликовые цепи с шагом 9,525 мм (0,375 дюйма).
Цепи привода смазываются масляной форсункой.
Цепь первичного привода снабжена натяжителем цепи, а каждая цепь вторичного привода имеет натяжитель цепи № 2.
Для постоянного поддержания надлежащего натяжения в натяжителях цепей обоих типов используется пружина и давление масла. Натяжители ослабляют шум, создаваемый цепями привода.
Натяжитель цепи (первичного привода) представляет собой невозвратный храповой механизм.
Гидравлический механизм регулировки зазора в приводе клапана в сборе
Гидравлические механизмы регулировки зазора расположены в центре вращения роликовых рычагов привода клапанов. Каждый из них состоит, главным образом, из плунжера, пружины плунжера, запорного шарика и пружины запорного шарика.
Для приведения в действие гидравлического механизма регулировки зазора используются давление моторного масла, подаваемого головкой блока цилиндров, и встроенная пружина. Давление масла и сила пружины, действующая на плунжер, прижимают роликовый рычаг привода клапана № 1 к кулачку, регулируя зазор между штоком клапана и роликовым рычагом привода клапана № 1. Это предотвращает создание шума во время открывания и закрывания клапанов. Как следствие, ослабляется шум двигателя.
| *1 | Плунжер | *2 | Канал для масла |
| *3 | Запорный шарик | *4 | Пружина запорного шарика |
| *5 | Пружина плунжера | *6 | Гидравлический механизм регулировки зазора в приводе клапана в сборе |
| *7 | Канал для масла | *8 | Кулачок |
| *9 | Роликовый рычаг привода клапана № 1 в сборе | - | - |
Кронштейны опор
С целью снижения шума и вибрации, а также для достижения плавности хода и хорошей управляемости в качестве передней опоры двигателя используется активная управляемая подвеска двигателя, а в качестве левой и правой опор – составные опоры с жидким наполнителем.
| *1 | Реактивная штанга | *2 | Кронштейн реактивной штанги |
| *3 | Передняя опора двигателя (активная управляемая подвеска двигателя) | *4 | Левая опора двигателя (составная опора двигателя с жидким наполнителем) |
| *5 | Правая опора двигателя (составная опора двигателя с жидким наполнителем) | *6 | Задняя опора |
Поликлиновой ремень
Узлы вспомогательного оборудования приводятся в движение приводным ленточным ремнем, который представляет собой отдельный поликлиновой ремень. В результате снижаются общая длина, масса и число деталей двигателя.
Благодаря автоматическому регулятору натяжения не требуется регулировать натяжение ремня.
| *1 | Шкив насоса системы охлаждения | *2 | Шкив коленчатого вала |
| *3 | Опорный ролик ремня | *4 | Шкив генератора |
| *5 | Опорный ролик автоматического регулятора натяжения | *6 | Шкив компрессора системы кондиционирования |
Натяжитель поликлинового ремня в сборе
Требуемое натяжение поликлинового ремня поддерживается стяжной пружиной, входящей в натяжитель ремня.