Руководство | Kia Ceed (2009+). ОСОБЕННОСТИ КОНСТРУКЦИИ БЕНЗИНОВОГО ДВИГАТЕЛЯ G4FC (2 л)

Kia Ceed (2009+). ОСОБЕННОСТИ КОНСТРУКЦИИ БЕНЗИНОВОГО ДВИГАТЕЛЯ G4FC (2 л)

На автомобили устанавливают поперечно расположенный четырехтактный четырех­цилиндровый бензиновый инжекторный 16-клапанный двигатель рабочим объемом 2,0 л (с рядным расположением цилиндров). Двигатель оборудован системой изменения фаз газораспределения для впускных клапа­нов (CWT).

Рис 5.21. Привод газораспределительного механизма двигателя рабочим объемом 2,0 л: 1,4, 7, 8,12 - болты; 2 - шкив привода вспомогательных агрегатов; 3 - дистанционная шайба; 5 - верхняя крышка привода газораспреде­лительного механизма; 6, 15,16 - уплотнители крышек привода газораспределительного механизма; 9 - зубчатый шкив выпускного распределительного вала; 10 - ремень привода газораспределительного механизма; 11 - промежу­точный ролик привода газораспределительного механизма; 13 - натяжной ролик привода газораспределительного механизма; 14- зубчатый шкив коленчатого вала; 17 - нижняя крышка привода газораспределительного механизма

Двигатель с верхним расположением двух пятиопорных распределительных валов имеет по четыре клапана на каждый цилиндр. Рас­пределительный вал выпускных клапанов при­водится во вращение армированным зубча­тым ремнем 10 (рис. 5.21). Натяжение ремня обеспечивается натяжным роликом 13.

Распределительный вал впускных клапанов приводится во вращение от звездочки меха­низма 18 (рис. 5.22) CWT, установленного на распределительном валу 19 выпускных кла­панов, однорядной роликовой цепью 16, натя­жение которой обеспечивается пружинным натяжителем 15. Клапаны 7 и 17 приводятся непосредственно от распределительных ва­лов через цилиндрические толкатели 13, в верхних проточках которых установлены ка­либрованные шайбы 14, служащие регулиро­вочными элементами зазоров в приводе.

Головка блока цилиндров изготовлена 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. Впускные 7 и выпускные 17 клапаны имеют по одной пру­жине 10, зафиксированной через тарел­ку 11 двумя сухарями 12.

Распределительные валы 5 и 19 установле­ны в постели подшипников, выполненные в те­ле головки, и закреплены крышками 4. Кулачки распределительных валов через регулировоч­ные шайбы 14 воздействуют на толкатели 13, которые перемещают клапаны.

Плоскость разъема головки и блока цилинд­ров уплотнена прокладкой 23 из двух отформо­ванных из тонколистового металла и сварен­ных между собой точечной сваркой пластин.

Блок цилиндров 13 (рис. 5.23) представля­ет собой единую отливку, образующую цилинд­ры, рубашку охлаждения, верхнюю часть карте­ра и пять опор коленчатого вала, выполненные

в виде перегородок картера. Блок изготовлен из специального высокопрочного чугуна с ци­линдрами, расточенными непосредственно в теле блока. Крышки 25 коренных подшипни­ков, обработанные в сборе с блоком, невзаи­мозаменяемы. Причем крышки 1-го и 2-го, а также 4-го и 5-го коренных подшипников вы­полнены в виде парных блоков, крышки кото­рых объединены перемычками. Эти перемычки играют роль дополнительных усилителей, слу­жащих для повышения жесткости блока цилин­дров. На блоке цилиндров выполнены специ­альные приливы, фланцы и отверстия для креп­ления деталей, узлов и агрегатов, а также каналы главной масляной магистрали. Снизу блок цилиндров закрьгг отлитым из алюминие­вого сплава масляным картером 2. Плоскость разъема блока цилиндров и масляного карте­ра уплотнена герметиком, какая-либо съемная прокладка отсутствует

Коленчатый вал вращается в коренных подшипниках с тонкостенными стальными вкладышами 23 и 24 и с антифрикционным слоем. Осевое перемещение коленчатого ва­ла ограничено двумя полукольцами 11, уста­новленными в проточки постели среднего ко­ренного подшипника.

Маховик 18 отлитый из чугуна, установлен на заднем конце коленчатого вала и закреп­лен шестью болтами. На маховик напрессо­ван зубчатый обод для пуска двигателя стар­тером. Помимо этого на маховике выполнен зубчатый венец, играющий роль задающего кольца для датчика положения коленчатого вала системы управления двигателем. На ав­томобили с автоматической коробкой пере­дач вместо маховика устанавливают ведущий диск 14 гидротрансформатора.

Поршни 5 (рис. 5.24) изготовлены из алю­миниевого сплава. На цилиндрической по­верхности головки поршня выполнены коль­цевые канавки для двух компрессионных 2 и 3, а также маслосъемного 4 колец.

Поршневые пальцы 1 установлены в бобыш­ках поршней с зазором и запрессованы с натя­гом в верхние головки шатунов 6, которые свои­ми нижними головками соединены с шатунными шейками коленчатого вала через тонкостенные вкладыши 8 и 9, конструкция которых аналогич­на конструкции коренных подшипников.

Шатуны стальные, кованые, со стержнем двутаврового сечения.

Система смазки комбинированная: наи­более нагруженные детали смазываются под давлением, а остальные - или направленным разбрызгиванием, или разбрызгиванием масла, вытекающего из зазоров между сопря­гаемыми деталями. Давление в системе смазки создается шестеренчатым масляным насосом 9 (см. рис. 5.23), установленным снаружи в передней части блока цилиндров и приводимым в действие от переднего конца коленчатого вала. Насос выполнен с внутрен­ним трохоццальным зацеплением шестерен.

Насос всасывает масло из масляного карте­ра двигателя через маслоприемник 6 с сетча­тым фильтром, а затем через полнопоточный масляный фильтр с фильтрующим элементом из пористой бумаги подает его в главную мас­ляную магистраль, расположенную в теле блока цилиндров. От главной магистрали отходят ка­налы подвода масла к коренным подшипникам

коленчатого вала. К шатунным подшипникам масло подается через каналы, выполненные в теле коленчатого вала. От главной масляной магистрали отходит вертикальный канал подво­да масла к подшипникам распределительных валов. Помимо этого от главной масляной ма­гистрали двигателя масло подается под давле­нием в систему изменения фаз газораспреде­ления и к натяжителю цепи привода впускного распределительного вала. Для смазки подшип­ников распределительных валов масло из вер­тикального канала поступает в центральные

осевые каналы распределительных валов через радиальное отверстие в шейке одного из под­шипников и распределяется по ним к осталь­ным подшипникам.

Кулачки распределительных валов смазы­ваются маслом, поступающим из централь­ных осевых каналов через радиальные отвер­стия в кулачках. Излишнее масло сливается из головки блока в масляный картер через вертикальные дренажные каналы.

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 надежность 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 на режимах малых нагрузок, когда разреже­ние во впускной трубе велико, картерные газы через клапан системы вентиляции картера

Рис. 5.23. Блок цилиндров, коленчатый вал, маховик и масляный картер двигателя рабочим объемом 2,0 л:

1, 5,12,15, 17, 20, 26 - болты; 2 - масляный картер; 3 - уплотнительная шайба пробки отверстия для слива масла; 4 - пробка отверстия для слива масла; б - маслоприемник; 7 - прокладка фланца маслоприемника; 8 - коленчатый вал; 9 - масляный насос; 10 - передний сальник коленчатого вала; И - упорные полукольца коленчатого вала; 13 - блок цилиндров; 14 - ведущий диск гидротрансформатора (только с автоматической коробкой передач); 16 - усилительная пластина (только с автоматической коробкой передач); 18 - маховик; 19 - задний сальник колен­чатого вала; 21 - держатель заднего сальника коленчатого вала; 22 - прокладка держателя заднего сальника колен­чатого вала; 23 - верхние вкладыши коренных подшипников коленчатого вала; 24 - нижние вкладыши коренных под­шипников коленчатого вала; 25 - крышки коренных подшипников коленчатого вала

Рис 5.24. Шатунно-поршневая группа двигателя ра­бочим объемом 2,0 л: 1 - поршневой палец; 2 - верхнее компрессионное кольцо; 3 - нижнее компрессионное кольцо; 4 - маслосъемное кольцо; 5 - поршень; 6 - ша­тун; 7 - болт шатуна; 8, 9 - вкладыши шатунного подшип­ника; 10 - крышка шатуна; 11 - гайка болта шатуна

двигателя, установленный в крышке головки блока цилиндров, по малой ветви системы всасываются впускной трубой. Клапан откры­вается в зависимости от разрежения во впу­скной трубе и таким образом регулирует по­ток картерных газов.

На режимах полных нагрузок, когда дрос­сельная заслонка открыта на большой угол, разрежение во впускной трубе снижается, а в воздухоподводящем рукаве возрастает. В этом случае картерные газы через шланг большой ветви, подсоединенный к штуцеру на крышке головки блока, в основном посту­пают в воздухоподводящий рукав, а затем че­рез дроссельный узел во впускную трубу и ци­линдры двигателя.

Система охлаждения герметичная, с рас­ширительным бачком, состоит из рубашки охлаждения, выполненной в литье и окружаю­щей цилиндры 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. Для поддержания нормальной рабочей температуры жидкости в системе охлаждения установлен термостат, перекрывающий большой круг системы при непрогретом двигателе и низкой температуре охлаждающей жидкости.

Система питания состоит из электричес­кого топливного насоса, установленного в топливном баке, дроссельного узла, фильт­ра тонкой очистки топлива, установленного в модуле топливного насоса, регулятора дав­ления топлива, форсунок и топливопроводов, а также включает в себя воздушный фильтр.

Система зажигания микропроцессорная, состоит из катушки зажигания, высоковольт­ных проводов и свечей зажигания. Катушкой зажигания управляет электронный блок сис­темы управления двигателем. Система зажи­гания при эксплуатации не требует обслужи­вания и регулировки.

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 задней и передней нижних, компенсирующих крутящий момент от трансмиссии и нагрузки, возникающие при трогании автомобиля с ме­ста, разгоне и торможении.

Отличительной особенностью двигателя ра­бочим объемом 2,0 л является наличие у него контролируемой электроникой системы изме­нения фаз газораспределения (CWT), динами­чески регулирующей положение впускного рас­пределительного вала. Эта система позволяет установить оптимальные фазы газораспреде­ления для каждого момента работы двигателя, чем, в свою очередь, достигается повышенная мощность, лучшая топливная экономичность и меньшая токсичность отработавших газов. На выпускном распределительном валу 19 (см. рис. 5.22) установлен механизм 18 изменения фаз газораспределения (CWT), от зубчатого венца на корпусе которого цепью 16 приводит­ся во вращение впускной распределитель­ный вал 5. Механизм CWT соединен каналами в головке блока цилиндров и в распределитель­ном валу с электромагнитным клапаном 22 CWT Этот клапан гидравлически управляет механизмом CWT. Электромагнитным клапа­ном, в свою очередь, управляет электронный блок управления двигателем.

Масло, подаваемое в гидросистему CWT из главной масляной магистрали двигателя, помимо основного масляного фильтра систе­мы смазки, очищается в дополнительном фильтре 20 гидросистемы CWT. Дополни­тельная очистка масла требуется потому, что проходные сечения электромагнитного клапана очень малы и частицы загрязнений размером 0,2 мм уже могут привести к отказу системы CWT. В то же время фильтр играет роль предохранительного клапана, обеспечи­вающего при любых обстоятельствах беспе­ребойную подачу масла в гидросистему CWT.

Электромагнитный клапан CWT, включаю­щий в себя электромагнит и клапан, состоя­щий, в свою очередь, из золотника и пружины, по сигналам электронного блока управления двигателем подает масло под давлением из главной магистрали системы смазки в рабо­чую полость механизма CWT или сливает мас­ло из этой полости, что приводит к взаимному перемещению элементов механизма и, как следствие, к динамическому изменению поло­жения впускного распределительного вала.

Во время работы двигателя на режиме хо­лостого хода электронный блок управления двигателем многократно активирует на корот­кие промежутки времени электромагнитный клапан с целью очистки его элементов и кана­лов от случайно попавших в них загрязнений.

При отключении электропитания электро­магнитного клапана CWT отверстия подвода масла из главной магистрали и слива полно­стью открыты и механизм CWT устанавлива­ется в исходное положение. В этом случае двигатель работает без изменения фаз газо­распределения.

Элементы системы CWT (электромагнит­ный клапан и механизм динамического изме­нения положения впускного распределитель­ного вала) представляют собой прецизионно изготовленные узлы. В связи с этим при вы­полнении технического обслуживания или ре­монта системы изменения фаз газораспре­деления допускается только замена элемен­тов системы в сборе.

ПРИМЕЧАНИЕ

В данном подразделе описаны конструктив­ные особенности бензинового двигателя объемом 2,0 л, основные приемы дефектов- ки и ремонта показаны на примере бензино­вого двигателя объемом 1,6 л (см. «Ремонт двигателя», с. 80).