Автомобиль Nissan Qashqai, Qashqai+2. ДВИГАТЕЛЬ HR16DE, MR20DE

Nissan Qashqai, Qashqai+2. ДВИГАТЕЛЬ HR16DE, MR20DE

ОСОБЕННОСТИ КОНСТРУКЦИИ

На автомобили Nissan Qashqai для россий­ского рынка устанавливают поперечно распо­ложенные четырехтактные четырехцилиндро­вые бензиновые двигатели с рядным верти­кальным расположением цилиндров объемом 1,6 л (115 л.с.) и 2,0 л (141 л,с) с жидкостным охлаждением (рис. 5.1, 5.2).

Двигатели с верхним расположением двух пятиопорных распределительных валов име­ют по четыре клапана на каждый цилиндр. Распределительные валы двигателей приво­дятся во вращение пластинчатой цепью, натя­жение которой обеспечивает автоматический натяжитель. На всех моторах клапаны приво­дятся непосредственно от распределитель­ных валов через цилиндрические толкатели, служащие одновременно 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 головку запрессованы седла и направляющие втулки клапанов. Впу­скные и выпускные клапаны снабжены по од­ной пружине, зафиксированной через тарелку двумя сухарями. Головка блока центрируется на блоке втулками и прикреплена к блоку во­семью болтами. Между блоком и головкой ус­тановлена безусадочная металлоармирован­ная прокладка. В верхней части головки блока цилиндров выполнено по пять опор подшип­ников скольжения двух распределительных валов. Нижние части опор изготовлены за од­но целое с головкой блока цилиндров, а верх­няя крышка распределительных валов при­креплена к головке болтами. Отверстия опор обрабатывают в сборе с крышками, поэтому крышки невзаимозаменяемы.

Рис. 5.1. Силовой агрегат с двигателем объемом 2,0 л и механической коробкой передач (вид спереди, впускной коллектор снят): 1 - электромагнитный клапан системы регулирования фаз газораспределения; 2 - крышка газораспределительного механизма; 3 - пробка маслоналивной горловины; 4 - крышка головки блока цилиндров; 5 - катуш­ки зажигания; б - топливная рампа; 7 - указатель (щуп) уровня масла; 8 - датчик положения впускного распределительного вала; 9 - топливная форсунка; 10 - корпус распре­делителя охлаждающей жидкости; 11 - коробка передач; 12 - стартер; 13 - датчик уровня масла; 14 - масляный фильтр; 15 - компрессор кондиционера; 16 - генератор; 17 - во­дяной насос; 18 - шкив ремня привода вспомогательных агрегатов; 19 - натяжитель ремня привода вспомогательных агрегатов

Блок цилиндров представляет собой еди­ную отливку из специального высокопрочного чугуна, образующую цилиндры, рубашку ох­лаждения, верхнюю часть картера и пять опор коленчатого вала, выполненных в виде перего­родок картера. Цилиндры расточены непо­средственно в теле блока. В нижней части блока выполнены пять постелей коренных под­шипников со съемными крышками, прикреп­ленными к блоку болтами. Крышки коренных подшипников обработаны в сборе с блоком и невзаимозаменяемы. В постелях подшипни­ков (в верхних частях опор) предусмотрены выходные отверстия масляных каналов, пред­назначенных для смазки коренных подшипни­ков, и сквозные отверстия, в которые запрес­сованы шариковые клапаны с форсунками, че­рез которые масло разбрызгивается на днища поршней и стенки цилиндров. На блоке цилин­дров выполнены специальные приливы, флан­цы и отверстия для крепления деталей, узлов и агрегатов, а также каналы главной масляной магистрали.

Коленчатый вал, изготовленный из высо­копрочного чугуна, вращается в коренных

подшипниках, снабженных стальными тонко­стенными вкладышами с антифрикционным слоем. Верхние вкладыши, установленные в блоке цилиндров, имеют канавку на внут­ренней поверхности и сквозную прорезь, по которой из выходного отверстия масляно­го канала масло поступает к шариковому кла­пану с форсункой. В нижних вкладышах нет ни канавок, ни прорезей. Осевое перемещение коленчатого вала ограничено двумя одинако­выми упорными полукольцами, выполненны­ми за одно целое с вкладышем среднего ко­ренного подшипника. К заднему концу колен­чатого вала шестью болтами прикреплен маховик. На переднем конце коленчатого ва­ла установлена звездочка привода газорас­пределительного механизма и шкив привода вспомогательных агрегатов.

Двигатель объемом 2,0 л оснащен балан­сировочными валами, изготовленными из чу­гуна. Валы установлены в корпусе, закреплен­ном в нижней части блока цилиндров.

Балансировочные валы соединены друг с другом косозубыми шестернями и при­водятся во вращение от шестерни колен­чатого вала, установленной на месте про­тивовеса.

Балансировочные валы служат для умень­шения инерционных сил вертикальных коле­баний, вызываемых перемещением деталей кривошипно-шатунного механизма.

Рис. 5.2. Силовой агрегат с двигателем объемом 2,0 л и механической коробкой передач (вид сзади, впускной коллектор снят): 1 - коробка передач; 2 - корпус распре­делителя охлаждающей жидкости; 3 - датчик положения впускного распределительного вала; 4 - катушки зажигания; 5 - пробка маслоналивной горловины; 6 - крышка головки блока цилиндров; 7 - головка блока цилиндров; 8 - крышка газораспределительного механизма; 9 - блок цилиндров; 10 - масляный картер двигателя; 11 - термоэкраны каткол- лектора; 12 - датчик положения коленчатого вала; 13 - раздаточная коробка

Маховик отлит из чугуна, установлен на заднем конце коленчатого вала через устано­вочную втулку и закреплен шестью болтами, На маховик напрессован зубчатый обод для пуска двигателя стартером,

Маховик двигателя двухмассовый, со встро­енным гасителем крутильных колебаний.

На автомобили, оснащенные вариатором, вместо маховика устанавливают ведущий диск гидротрансформатора,

Поршни с короткой юбкой изготовлены из алюминиевого сплава. На цилиндричес­кой поверхности головки поршня выполнены кольцевые канавки для маслосъемного и двух компрессионных колец. Шесть свер­лений в канавке маслосъемного кольца предназначены для отвода масла, снятого кольцом со стенок цилиндра. По двум из этих сверлений масло подводится к поршне­вому пальцу.

Поршневые пальцы трубчатого сечения 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 вкладышам.

Шатуны стальные, кованые, со стержнем двутаврового сечения. Шатуны обрабатывают в сборе с крышками. Для того чтобы не пере­путать их при сборке, на боковые поверхнос­ти шатунов и крышек нанесен порядковый но­мер цилиндра.

Распределительные валы литые, чугунные.

Газораспределительный механизм за­крыт пластмассовой крышкой головки блока цилиндров. В ней установлен маслоотдели­тель системы вентиляции картера.

Система смазки комбинированная (по­дробнее см. «Система смазки», с 103).

Масляный картер двигателя 10 (см. рис. 5.2), отлитый из алюминиевого сплава, прикреплен снизу к блоку цилиндров. Фланец масляного картера уплотнен герметиком-про- кладкой. Нижняя часть масляного картера дви­гателя закрыта отштампованной крышкой, в ко­торой выполнено отверстие для слива масла, закрытое резьбовой пробкой. Крышка картера также уплотнена герметиком-прокладкой.

Масляный фильтр полнопоточный, не­разборный, с перепускным и противодренаж- ным клапанами.

Система вентиляции картера закрытая, принудительная, с отводом картерных газов через маслоотделитель в полость воздушного фильтра.

Система охлаждения двигателя герме­тичная, с расширительным бачком (подроб­нее см. «Система охлаждения», с. 105).

Система питания двигателя состоит из электрического топливного насоса, установ­ленного в топливном баке, дроссельного узла, фильтра тонкой очистки топлива и регулятора

давления топлива, установленных в модуле топливного насоса, форсунок и топливныхтру- бопроводов, а также включает в себя воздуш­ный фильтр,

Система зажигания микропроцессорная, состоит из индивидуальных катушек зажигания и свечей зажигания. Катушками зажигания уп­равляет электронный блок системы управления двигателем. Система зажигания при эксплуата­ции не требует обслуживания и регулировки.

Система управления двигателем вклю­чает в себя электронный блок управления (контроллер), датчики температуры и абсо­лютного давления во впускном коллекторе, положения дроссельной заслонки, темпера­туры охлаадающей жидкости, положения ко­ленчатого вала, положения распределитель­ного вала, концентрации кислорода (управля­ющий и диагностический), положения педалей акселератора, тормоза и сцепления, детонации, а также исполнительные устройст­ва, разъемы и предохранители.

Силовой агрегат (двигатель с коробкой передач, сцеплением и главной передачей) установлен на трех опорах с эластичными ре­зиновыми элементами: двух передних, вос­принимающих основную массу силового аг­регата, и задней, компенсирующей крутящий моментоттрансмиссии и нагрузки, возникаю­щие при трогании автомобиля с места, разго­не и торможении.

ПРИМЕЧАНИЕ

Электромагнитный клапан системы регули­рования фаз газораспределения на двигате­ле объемом 1,6 л расположен в передней ча­сти головки блока цилиндров со стороны со­единения с впускным коллектором.

Система изменения фаз газораспре­деления двигателей 1,6 и 2,0 л. Система (рис. 5.3) 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.

Механизм изменения фаз газораспределе­ния, установленный на впускном распредели­тельном валу, по сигналу электронного блока управления двигателем поворачивает вал на необходимый угол в соответствии с режимом работы двигателя.

Механизм изменения фаз газораспределе­ния представляет собой гидравлический ме­ханизм, соединенный с системой смазки дви­гателя. Масло из системы смазки двигателя поступает через каналы в газораспредели­тельный механизм. Ротор 2 (рис. 5.4) повора­чивает распределительный вал по команде блока управления двигателем.

Для определения мгновенного положения распределительного вала установлен датчик 8

Рис. 5.5. Процесс изменения фазы газораспределения: А - установка впускного распределительного вала в положение раннего открытия клапанов газораспределения; Б - ус­тановка впускного распределительного вала в положение позднего открытия клапанов газораспределения; 1 - распределительный вал; 2 - механизм изменения фаз газораспре­деления; 3 - электромагнитный клапан системы регулирования фаз газораспределения

(см. рис, 5.1) положения распределительного вала у задней части распределительного вала. На шейке распределительного вала располо­жено задающее кольцо датчика положения.

На головке блока цилиндров закреплен электромагнитный клапан, гидравлически уп­равляющий механизмом. Электромагнитным клапаном, в свою очередь, управляет элек­тронный блок управления двигателем.

Применение механизма изменения фаз газораспределения обеспечивает плавное изменение угла установки впускного распре­делительного вала в положения раннего и по­зднего (рис. 5.5) открытия клапанов газорас­пределения. Блок управления определяет по­ложение впускного распределительного вала по сигналам датчика фазы и датчика положе­ния коленчатого вала и выдает команду на из­менение положения вала. В соответствии с этой командой перемещается золотник элек­тромагнитного клапана, например, в направ­лении большего опережения открытия впуск­ных клапанов. При этом подаваемое под дав­лением масло поступает через канал в корпусе газораспределительного механизма в корпус механизма изменения фазы газораспределе­ния и вызывает поворот распределительного вала в требуемом направлении. При переме­щении золотника в направлении, соответству­ющем более раннему открытию клапанов, ка­нал для более позднего их открытия автомати­чески соединяется со сливным каналом. Если распределительный вал повернулся на требуе­мый угол, золотник электромагнитного клапана (рис. 5.6) по команде блока управления уста­навливается в положение, при котором масло поддерживается под давлением по обе сторо­ны каждой из лопастей ротора муфты. Если требуется поворот распределительного вала в сторону более позднего открытия клапанов, процесс ре^/лирования проводится с подачей масла в обратном направлении.

Элементы системы изменения фаз газо­распределения (электромагнитные клапаны

Рис. 5.6. Электромагнитный клапан системы изменения фаз газораспределения двигателей объемом 2,0 л:

1 - пружина клапана; 2 - отверстие для слива масла; 3 - электромагнит; 4 - золотник клапана; 5 - кольцевая про­точка, соединенная каналом в крышке распределительных валов со второй рабочей камерой механизма изменения фаз газораспределения; б - кольцевая проточка для отвода масла; 7 - кольцевая проточка, соединенная каналом в крышке распределительных валов с первой рабочей камерой механизма изменения фаз газораспределения; 8 - от­верстие подвода масла из главной магистрали; А - полость, соединенная каналом в крышке распределительных валов с первой рабочей камерой гидромуфты механизма изменения фаз газораспределения; В - полость, соединенная ка­налом в крышке распределительных валов со второй рабочей камерой механизма изменения фаз газораспределения

и механизмы динамического изменения по­ложения распределительных валов) пред­ставляют собой прецизионно изготовленные узлы. В связи с этим при выполнении техниче­ского обслуживания или ремонта системы из­менения фаз газораспределения допускает­ся лишь замена элементов системы в сборе.

ПОЛЕЗНЫЕ СОВЕТЫ ~

При известном навыке и внимательности мно­гие неисправности двигателя и его систем можно довольно точно определить по цвету дыма, выходящего из выхлопной трубы. Синий дым свидетельствует о попадании масла в камеры сгорания, причем постоянное дымление - признак сильного износа дета­лей цилиндропоршневой группы. Появление дыма при перегазовках, после длительного прокручивания стартером, после долгой ра­боты на холостом ходу или сразу после тор­можения двигателем указывает, как правило, на износ маслосъемных колпачков клапанов. Черный дым - признак слишком богатой сме­си из-за неисправности системы управления двигателем или форсунок. Сизый или густой белый дым с примесью влаги (особенно по­сле перегрева двигателя) означает, что ох­лаждающая жидкость попала в камеру сгора­ния через поврежденную прокладку головки блока цилиндров. При сильном повреждении этой прокладки жидкость иногда попадает и в масляный картер, уровень масла резко по­вышается, а само масло превращается в мут­ную белесую эмульсию. Белый дым (пар) при непрогретом двигателе во влажную или в хо­лодную погоду - нормальное явление.

Довольно часто можно увидеть стоящий по­среди городской пробки автомобиль с откры­тым капотом, испускающий клубы пара. Пе­регрев. Лучше, конечно, этого не допускать, почаще поглядывая на указатель температу­ры. Но никто не застрахован от того, что мо­жет неожиданно отказать термостат, элекг- ровентилятор или просто потечет охлаждаю­щая жидкость. Если вы упустили момент перегрева, не паникуйте и не усугубляйте си­туацию. Не так страшен перегрев, как его возможные последствия. Никогда сразу же не глушите двигатель: он получит тепловой удар и, возможно, остыв, вообще откажется заводиться. Остановившись, дайте ему пора­ботать на холостых оборотах, при этом в сис­теме сохранится циркуляция жидкости. Включите на максимальную мощность отопи­тель и откройте капот. Если есть возмож­ность, поливайте радиатор холодной водой. Только добившись снижения температуры, остановите двигатель. Но никогда сразу не открывайте пробку расширительного бачка - на перегретом двигателе гейзер из-под от­крытой пробки вам обеспечен. Не спешите, дайте всему остыть, так вы сохраните здоро­вье машины и ваше собственное здоровье. Практически во всех инструкциях к автомоби­лю содержится рекомендация при пуске дви­гателя обязательно выжать сцепление. Эта рекомендация оправдана только в случае пус­ка в сильный мороз, чтобы не тратить энергию аккумуляторной батареи на проворачивание валов и шестерен коробки передач в загус­тевшем масле. В остальных случаях эта мера направлена лишь на то, чтобы автомобиль не тронулся, если по забывчивости включена пе­редача. Такой прием вреден для двигателя, так как при выжатом сцеплении через него на упорный подшипник коленчатого вала пере­дается значительное усилие, а при пуске (особенно холодном) смазка к нему долго не поступает. Подшипник быстро изнашивается, коленчатый вал получает осевой люфт, трога- ние с места начинает сопровождаться силь­ной вибрацией. Для того чтобы не портить двигатель, возьмите в привычку проверять перед пуском положение рычага переключе­ния передач и пускать двигатель при затяну­том стояночном тормозе, не выжимая сцеп­ление без крайней необходимости.