Киа Сид. Дизельный двигатель

Автомобили Kia Cee'd оснащают поперечно расположенными четырёхцилиндровыми четырёхтактными турбокомпрессорными дизельными 16-клапанными двигателями рабочим объемом 1,6 и 2,0 л.

Все двигатели с рядным вертикальным расположением цилиндров, жидкостного охлаждения.

На двигателе объемом 1,6 л установлены два распределительных вала верхнего расположения, которые приводятся во вращение двумя цепями, а на двигателе объемом 2,0 л - один распределительный вал, приводимый зубчатым ремнем.

Головки блока цилиндров двигателей (рис. 5.25 и 5.26) изготовлены из алюминиевого сплава по поперечной схеме продувки цилиндров (впускные и выпускные каналы расположены на противоположных сторонах головки). В головки запрессованы седла и направляющие втулки клапанов.

Рис. 5.25. Детали головки блока цилиндров дизельного двигателя объемом 1,6 л: 1 - крышка распределительных валов; 2 - распределительные валы; 3 - зубчатые шестерни; 4 - коромысла; 5 - запорные сухари пружины клапана; 6 - верхняя тарелка; 7 - пружина клапана; 8 - нижняя тарелка клапана; 9 - клапан; 10 - гидрокоипенсатор; 11 - головка блока цилиндров; 12 - прокладка головки блока цилиндров

Рис. 5.26. Детали головки блока цилиндров дизельного двигателя объемом 2,0 л: 1 - возвратный топливопровод; 2 - фиксатор; 3 - форсунка; 4 - прижимная пластина форсунки; 5 - крышка головки блока цилиндров; 6 - прокладка крышки головки блока цилиндров; 7 - болт; 8 - топливный насос высокого давления (ТНВД); 9 - головка блока цилиндров; 10 - прокладка головки блока цилиндров

Блок цилиндров 16 (рис 5.27) двигателя представляет собой единую отливку, образующую цилиндры, рубашку охлаждения верхнюю часть картера. Блок изготовлен из специальною высокопрочного чугуна с цилиндрами, расточенными непосредственно в теле блока.

Рис. 5.27. Детали дизельного двигателя объемом 1,6 л: 1 - крышка масляного фильтра; 2 - фильтрующий элемент; 3 - корпус масляного фильтра; 4 - шланги системы охлаждения; 5 - нажимной диск; 6 - ведомый диск сцепления; 7 - маховик; 8 - сальник; 9 - поршень в сборе с шатуном; 10 - шатунные вкладыши; 11 - крышка шатуна; 12 - усилитель блока; 13 - коренные вкладыши; 14 - коленчатый вал; 15 - масляная форсунка; 16 - блок цилиндров

Торцовые стенки и поперечные перегородки блока цилиндров в нижней части имеют приливы, предназначенные для образования верхних опор коленчатого вала. На эти приливы установлен усилитель блока, который служит нижней опорой коленчатого вала Приливы в блоке вместе о усилителем образуют постели для коренных подшипников Постели под вкладыши коренных подшипников расточены в сборе с усилителем блока поэтому заменять усилитель необходимо в сборе с блоком двигателя.

На блоке цилиндров выполнены специальные приливы, фланцы и отверстия для крепления деталей, узлов и агрегатов, а также каналы главной масляной магистрали

Коленчатый вал вращается в коренных подшипниках, имеющих тонкостенные стальные вкладыши с антифрикционным слоем. На двигателе объемом 2,0 л коленчатый вал двигателя зафиксирован от осевых перемещений двумя полукольцами, установленными в проточки постели среднего коренного подшипника, а на двигателе объемом 1,6 л упорные полукольца выполнены за одно целое с вкладышами среднего коренного подшипника. Для уменьшения нагрузок на подшипники от сил инерции на первой, четвёртой, пятой и восьмой щеках коленчатого вала установлены противовесы. Впереди и сзади коленчатый вал уплотнен манжетами.

Маховик отлит из чугуна, установлен нa заднем конце колончатого вала через установочную втулку и закреплен шестью болтами через шайбу. На маховик напрессован зубчатый венец для пуска двигателя стартером. На автомобили с автоматической коробкой передач вместо маховика ycтaнавливают ведущий диск гидротрансформатора.

Поршни изготовлены из алюминиевого сплава. На цилиндрической поверхности головки поршня выполнены кольцевые канавки для маслосъёмного и двух компрессионных колец.1. Поршни дополнительно охлаждаются маслом, подаваемым через отверстие в верхней головке шатуна и разбрызгиваемым на днище поршня.

Поршневые пальцы установлены в бобышках поршней с зазором и запрессованы с натягом в верхние головки шатунов, которые своими нижними головками соединены с шатунными шейками коленчатого вала через тонкостенные вкладыши, конструкция которых аналогична коренным.

Шатуны стальные, кованые, со стержнем двутаврового сечения.

Система смазки дизеля комбинированная. Под давлением смазываются подшипники коленчатого и распределительного валов, втулки промежуточной шестерни и шестерни привода топливного насоса, а также механизм привода клапанов и подшипник вала турбокомпрессора. Гильзы, поршни, поршневые пальцы, шганги, толкатели и кулачки распределительного вала смазываются разбрызгиванием.

Из главной магистрали по каналам в блоке цилиндров масло поступает ко всем коренным подшипникам коленчатого и распределительного валов. От коренных подшипников по каналам в коленчатом валу oно идет ко всем шатунным подшипникам. От первого коренного подшипника масло по специальным каналам поступает к втулкам промежуточной шестерни и шестерни привода топливного насоса, а также к топливному насосу

Детали клапанного механизма смазываются маслом, поступающим по каналам в блоке и головке блока цилиндров.

рис. 5.28. Масляный насос дизельного двигателя объемом 2,0 л: 1 (6*) - фильтрующий элемент; 2 - крышка корпуса масляного фильтра; 3 - корпус масляного фильтра; 4 - распределитель; 5 - штущер; 7 - передний сальник коленчатого вала; 8 - пружина; 9, 16 - уплотнительные кольца; 10 - пробка клапана; 11 - плунжер; 12 - корпус масляного насоса; 13 - ведомая шестерня; 14 - привод ведущей шестерни; 15 - задняя крышка масляного насоса

* В зависимости от комплектации на автомобиль может устанавливаться масляный фильтр неразборной конструкции.

Давление в системе смазки создастся шестеренчатым масляным насосам (рис. 5.28), установленным снаружи в передней части блока цилиндров. На двигателе объемом 1,6 л масляный насос приводится в действие от переднего конца коленчатого вала, а на двигателе объемом 2,0 л масляный насос приводится в действие через промежуточную шестерню.

Система вентиляции картера закрытого типа не сообщается непосредственно с атмосферой, поэтому одновременно с отсосом газов в картере образуется разрежение при всех режимах работы двигателя, что повышает надёжность различных уплотнений двигателя и уменьшает выброс токсичных веществ в атмосферу

Система состоит из двух ветвей, большой и малой.

При работе двигателя на холостом ходу и в режимах малых нагрузок, когда разрежение во впускном коллекторе велико, картерные газы через клапан системы вентиляции картера двигателя, установленный на крышке головки блока цилиндров, по малой ветви системы всасываются во впускной коллектор. Клапан открывается в зависимости от разрежения во впускном коллекторе и таким образом регулирует поток картерных газов.

В режимах полных нагрузок, когда дроссельная заслонка открта на большой угол, разрежение во впускном коллекторе снижается, а в воздухоподводящем рукаве возрастает, картерные газы через шланг большой ветви, подсоединенный к штуцеру на крышке головки блока, в основном поступают в воздухоотводящий рукав, а затем через дроссельный узел - во впускной коллектор и цилиндры двигателя.

Система охлаждения дизельных двигателей (рис 5.29) герметичная, с расширительным бачком, состоит из рубашки охлаждения, выполненной в литье и окружающей цилиидры в блоке, камеры сгорания и газовые каналы в головке блока цилиндров. Принудительную циркуляцию охлаждающей жидкости обеспечивает центробежный водяной насос с приводом от коленчатого вала поликлиновым ремнем, одновременно приводящим и генератор. Дин поддержания нормальной рабочей температуры охлаждающей жидкости в системе охлаждения установлен термостат, перекрывающий большой круг системы при непрогретом двигателе и низкой температуре охлаждающей жидкости.

Рис. 5.29. Система охлаждения дизельного двигателя: 1,2 - пароотводящие шланги; 3 - пробка расширительного бачка; 4 - расширительный бачок; 5 - жидкостный шланг расширительного бачка; 6 - водяной нэсос; 7 - уплотнительное кольцо; 3 - соединительный патрубок; 9 - крышка корпуса термостата; 10 - прокладка крышки термостата; 11 - термостат; 12 - датчик температуры; 13 - корпус термостата; 14 - проклдка корпуса термостата; 15,17,19 - хомуты; 16 - отводящий шланг радиатора; 18 - радиатор

На автомобили Kiа Cee'd с дизельным двигателем устанавливают систему питания Common Rail (рис. 5.30). В обычной системе питания дизельного двигателя топливный насос высокого давления (ТНВД) повышает давление в соответствующем топливопроводе и форсунке при впрыске каждой порции топлива, а производительность ТНВД зависит от частоты вращения коленчатого вала.

Рис. 5.30. Принципиальная схема системы питания дизельных двигателей: 1 -топливный насос высокого давления (ТНВД); 2 - топливная магистраль; 3 - топливная рампа; 4 - перепускной клапан; 5 - форсунка; 6 - дизельный двигатель; 7 - датчик положения коленчатого вала; 8 - датчик температуры; 9 - электронный блок управления двигателем; 10 - подкачивающий насос низкого давления; 11 - топливный бак; 12 - топливный фильтр

Система Common Rail оборудована топливной рампой, в которой установлены датчик давления и перепускной клапан. Топливо в магистралях находится под постоянным давлением. Форсунки снабжены специальными элоктромагнитными клапанами и управляются блоком в соответствии с конкретными условиями работы двигателя. Высокое давление, под которым топливо впрыскивается в цилиндр, создается уже при самом малом числе оборотов коленчатого вала.

Электронный бок управления регулирует момент впрыска, количество поступающего топлива и сам процесс подачи топлива, что обеспечивает оптимальный режим работы дизельного двигателя.

Топливный фильтр (рис, 5.31) установлен в моторном отсеке и закреплен на щите передка. В корпусе топливного фильтра установлен датчик температуры, датчик воды и термоэлемент.

Рис. 5.31. Топливный фильтр: 1 - датчик температуры; 2 - термоэлемент; 3 - топливоподкачивающий насос; 4 - подающая магистраль; 5 - возвратная магистраль; 6 - корпус топливного фильтра; 7 - датчик воды

Система питания дизеля воздухом включает в себя воздушный фильтр и патрубки, соединяющие фильтр с турбокомпрессором.

Наружный воздух поступает непосредственно в воздушный фильтр через патрубок забора воздуха. Воздух нагнетается во впускной трубопровод дизеля через специальный воздухоохладитель (интеркулер), установленный перед радиатором системы охлаждения.

Подсос неочищенного воздуха в цилиндры дизеля, возникающий из-за разгерметизации впускного тракта, приводит к резкому снижению срока службы дизеля.

Охладитель наддувочного воздуха (интеркулер) пластинчато-ленточного типа, выполнен из алюминиевого сплава, крепится с помощью кронштейнов к кожуху радиатора системы охлаждения и соединен патрубками и трубопроводами с впускным коллектором дизеля.

Турбокомпрессор. На дизеле установлен турбокомпрессор, использующий энергию отработавших газов для наддува воздуха в цилиндры дизеля. Турбокомпрессор состоит из центробежного одноступенчатого компрессора и радиальной центростремительной турбины.

Принцип работы турбокомрессора заключается в том, что отработавшие газы из цилиндров под давлением поступают через выпускной коллектор в камеры газовой турбины. Расширяясь, газы вращают колесо центробежного турбокомпрессора чорез воздухоочиститель центробежный турбокомпрессор всасывает воздух, сжимает его и подает под давлением в цилиндры дизеля.

Подшипник турбокомпрессора смазывается маслом, поступающим по трубопроводу от центробежного масляного фильтра. Из турбокомпрессора масло по маслоотводящей трубке сливается в картер дизеля. Колесо турбины отлито из жаропрочного никелевого сплава и приварено к валу ротора. Колесо компрессора отлито из алюминевого сплава и закреплено на валу ротора с помощью специальной гайки.

В турбокомпрессоре предусмотрены контактные газомасляные уплотнения с пружинными кольцами. Со стороны турбины уплотнительные кольца установлены в канавке втулки, напрессованной на вал ротора. Со стороны компрессора уплотнительные кольца установлены в канавке втулки компрессора. Для повышения эффeктивноcти масляного уплотнения со стороны компрессора зона уплотнительного кольца отделена 01 зоны активного выброса масла из подшипника маслоотражателем, образующим дополнительный лабиринт

При превышении давления наддува давления наддува регулируется путем перепуска части отработавших газов мимо турбины через перепускной клапан, встроенный в корпус турбины. Рычаг перепускного клапана соединен регулируемой тягой с исполнительным механизмом, соединенным воздухопроводом с выходом компрессора. Настройка регулятора на определенное давпение проводится изменением длины тяги. Изменение заводской регулировки тяги в ходе эксплуатации не рекомендуется.

Одним из важнейших элементов в системе выпуска для снижения выброса вредных веществ является каталитический нейтрализатор. Его размещают как можно ближе к двигателю для быстрого нагрева до рабочей температуры. Каталитический нейтрализатор состоит из высококачественного корпуса с установленным в него ячеистым керамическим материалом, который покрыт слоем оксида алюминия, В качестве катализатора сверху на слой оксида алюминия методом напыления наносится платина.

На современных дизельных двигателях для снижения выброса частиц сажи, образующихся при сгорании топлива, устанавливают специальные фильтры (сажевые фильтры).

На автомобилях Kia Cee'd каталитический нейтрализатор объединён в один элемент с сажевым фильтром.

Силовой агрегат (двигатель с коробкой передач, сцеплением и главной передачей) установлен на четырех опорах с эластичными резиновыми элементами: двух верхних боковых (правой и левой), воспринимающих основную массу силового агрегата, а также двух нижних (задней и передней), компенсирующих крутящий момент от трансмиссии и нагрузки, возникающие при трогании автомобиля с места, разгоне и торможении.

в данном подразделе описаны конструктивные особенности дизельных двигателей. Основные приёмы дефектовки двигазтелей показаны на примере бензиновых двигателей.