Značajke dizajna F18D motora (Chevrolet Cruze J300)

Neka vozila Chevrolet Cruze opremljena su poprečno postavljenim četverotaktnim četverocilindričnim motorom sa 16 ventila mod. F18D (DOHC, 141 KS) radni volumen 1,8 l. Motor je opremljen sustavom promjenjivog vremena otvaranja ventila za usisne ventile (CVVT).

Motor s dva bregasta vratila s pet ležajeva ima po četiri ventila za svaki cilindar. Bregasto vratilo ispušnih ventila pokreće se u rotaciju ojačanim zupčastim remenom 2 (sl. 5.21). Napetost remena osigurava zatezni valjak 12.



Motor ima rotirajuće lančanike bregastog vratila 4 i 9. Kontinuirano podešavanje remenica bregastog vratila vrši se pomoću tlaka motornog ulja. Dva elektromagnetska ventila 33 (Sl. 5.22) reguliraju tlak ulja u podesivim remenicama bregastog vratila u skladu s naredbama iz upravljačke jedinice motora. Pogon ventila opremljen je podizačima klipa 29. Zazor ventila se podešava ugradnjom podizača ventila odgovarajuće veličine. Motor koristi konusne opruge ventila 26. Zbog konusnog oblika, protutlak opruga ventila se povećava kada ih stisne podizač ventila, što omogućuje da se ventil trenutno ponovno zatvori pod djelovanjem inercije konvencionalnih opruga nakon prolaska donje mrtve točke bregaste osovine.





Glava cilindra izrađen od aluminijske legure s poprečnom cilindričnom shemom čišćenja (ulazni i izlazni otvori nalaze se na suprotnim stranama glave). Sjedišta ventila i vodeće čahure su utisnute u glave. Ulazni 23 i izlazni 22 ventili imaju po jednu oprugu 26, učvršćenu kroz ploče 25 i 27.

Bregaste osovine 32 su ugrađeni u ležajni ležaj, izrađeni u tijelu glave i učvršćeni poklopcima. Bregovi bregastog vratila kroz podloške djeluju na potisne šipke 29 koje pomiču ventile. Ravnina konektora glave i bloka cilindra zapečaćena je brtvom 19 od dvije ploče oblikovane od tankog lima i međusobno zavarene točkastim zavarivanjem.



Blok cilindra 7 (Sl. 5.23) je jedan odljevak koji tvori cilindre, rashladni plašt, gornji dio kućišta radilice i pet nosača radilice, izrađenih u obliku pregrada kućišta radilice. Blok je izrađen od posebnog lijevanog željeza visoke čvrstoće s cilindrima koji su probušeni izravno u tijelo bloka. 19 kapica glavnih ležajeva, strojno izrađenih kao cjelina s blokom, nisu međusobno zamjenjive. Štoviše, poklopci 1. i 2., kao i 4. i 5. glavnog ležaja izrađeni su u obliku uparenih blokova, čiji su poklopci povezani skakačima. Ovi skakači djeluju kao dodatna pojačanja, služeći za povećanje krutosti bloka cilindra. Blok cilindra ima posebne ušice, prirubnice i rupe za pričvršćivanje dijelova, jedinica i sklopova, kao i kanale za glavni vod ulja. Dno bloka cilindra prekriveno je karterom ulja izlivenim od aluminijske legure. Ravnina spoja između bloka cilindra i korita ulja zapečaćena je brtvilom; nema uklonjive brtve.





Položaj koljenastog vratila i broj okretaja očitavaju se s magnetskog prstena razvodne pločice senzora brzine radilice (slika 5.24). Pogonski disk strukturno je kombiniran s brtvom 14 (vidi sl. 5.22) koljenasto vratilo.



Radilica, izrađen od čelika, okreće se u glavnim ležajevima s čeličnim košuljicama tankih stijenki 17 (vidi sl. 5.23) s antifrikcijskim slojem.

Zamašnjak 12, izliven od lijevanog željeza, montiran je na stražnji kraj koljenastog vratila i pričvršćen sa šest vijaka. Na zamašnjak se utisne nazubljeni rub za pokretanje motora starterom. Na automobilima s automatskim mjenjačem umjesto zamašnjaka ugrađen je pogonski disk pretvarača zakretnog momenta.

Klipovi 5 (sl. 5.25) izrađeni su od aluminijske legure. Na cilindričnoj površini glave klipa nalaze se prstenasti utori za prstenove: dva kompresiona prstena 2 i 3, kao i prsten za struganje ulja 4.





Klipni klipovi 1 ugrađeni su u klipnjače s razmakom i pritisnuti su napeto u gornje glave klipnjača 6, koje su svojim donjim glavama povezane s klipnjačama koljenastog vratila kroz tankostijene košuljice 8 i 9, čiji je dizajn sličan dizajnu glavnih ležajeva.

Klipnjače čelik, kovani, sa šipkom I-presjeka.

Sustav podmazivanja kombinirano: najopterećeniji dijelovi se podmazuju pod pritiskom, a ostali se podmazuju ili usmjerenim prskanjem ili prskanjem ulja koje istječe iz razmaka između spojnih dijelova. Tlak u sustavu podmazivanja stvara pumpa za ulje zupčanika 5 (slika 5.26), ugrađena izvana u prednjem dijelu bloka cilindra i pogonjena s prednjeg kraja radilice. Crpka je dizajnirana s unutarnjim trohoidnim zahvatom zupčanika.





Pumpa usisava ulje iz kartera motornog ulja kroz prijemnik ulja 4 s mrežastim filtrom, a zatim kroz filtar za ulje s punim protokom s filtarskim elementom od poroznog papira dovodi ga u glavni vod za ulje koji se nalazi u tijelu bloka cilindra. Od glavnog voda kanali za dovod ulja protežu se do glavnih ležajeva radilice. Ulje se dovodi do ležajeva klipnjača kroz kanale napravljene u tijelu koljenastog vratila. Vertikalni kanal za dovod ulja u ležajeve bregastog vratila proteže se od glavnog uljnog voda. Osim toga, ulje se dovodi pod tlakom iz glavnog uljnog voda motora do sustava promjenjivog vremena ventila i do regulatora položaja bregastog vratila. Za podmazivanje ležajeva bregastog vratila, ulje iz okomitog kanala ulazi u središnje aksijalne kanale bregastog vratila kroz radijalnu rupu u rukavcu jednog od ležajeva i raspoređuje se duž njih na preostale ležajeve.

Bregovi bregastog vratila su podmazani uljem koje se dovodi iz središnjih aksijalnih kanala kroz radijalne rupe u bregovima. Osim toga, blok cilindra je opremljen mlaznicama za podmazivanje klipova. Višak ulja odvodi se iz glave cilindra u uljno korito kroz okomite odvodne kanale.

Sustav ventilacije kartera zatvoreni tip ne komunicira izravno s atmosferom, stoga se istodobno s usisavanjem plinova u kućištu radilice stvara vakuum u svim načinima rada motora, što povećava pouzdanost različitih brtvila motora i smanjuje emisiju otrovnih tvari u atmosferu.

Sustav se sastoji od dvije grane: velike i male.

Kada motor radi u praznom hodu i pri malim opterećenjima, kada je vakuum u usisnoj cijevi visok, usisna cijev usisava plinove iz kućišta radilice kroz ventil ventilacijskog sustava kućišta radilice koji je ugrađen u poklopac glave cilindra duž male grane sustava. Ventil se otvara ovisno o vakuumu u usisnoj cijevi i tako regulira protok karternih plinova.

U uvjetima punog opterećenja, kada je prigušni ventil otvoren pod velikim kutom, vakuum u usisnoj cijevi se smanjuje, a u crijevu za dovod zraka raste. U ovom slučaju plinovi iz kućišta radilice kroz veliku granu crijeva spojenu na priključak na poklopcu glave cilindra uglavnom ulaze u crijevo za dovod zraka, a zatim kroz sklop leptira za gas u usisnu cijev i cilindre motora.

Rashladni sustav zatvoren, s ekspanzijskim spremnikom 4 (sl. 5.27), sastoji se od rashladnog plašta izrađenog u lijevanom obliku koji okružuje cilindre u bloku, komore za izgaranje i plinske kanale u glavi cilindra. Prisilnu cirkulaciju rashladne tekućine osigurava centrifugalna vodena pumpa 6 koju pokreće klinasti remen radilice, koji također pokreće generator. Za održavanje normalne radne temperature tekućine u rashladnom sustavu ugrađen je termostat 11 koji zatvara veliki krug sustava kada motor nije zagrijan i temperatura rashladnog sredstva je niska.



Sustav napajanja sastoji se od električne pumpe za gorivo ugrađene u spremnik goriva, sklopa leptira za gas, finog filtra goriva ugrađenog u modul pumpe za gorivo, regulatora tlaka goriva, mlaznica i vodova za gorivo, a također uključuje i filtar zraka.

Motor je opremljen plastičnim dvostupanjskim usisnim modulom (Sl. 5.28). Ovisno o načinu rada motora, zrak se usmjerava u plastični usisni modul kroz jedan od dva usisna kanala, koji se razlikuju po duljini. Usisne kanale prebacuje bubanj ugrađen u plastični usisni modul. Korištenje mjenjačkog bubnja za pritisak na usisne otvore pomaže smanjiti otpor protoka u plastičnom usisnom modulu pri velikim brzinama motora.



Kućište leptira za gas montirano je na bočnoj strani plastičnog usisnog modula, što omogućuje optimalno pozicioniranje pojedinačnih dijelova usisne cijevi i smanjenje gubitaka protoka zraka od zračnog filtra do usisnih ventila. U tom slučaju poprečni presjek cijevi ostaje konstantan duž cijele duljine usisnog trakta. Prigušna cijev je zabrtvljena gumenim prstenom 14.

Sustav paljenja temeljen na mikroprocesoru, sastoji se od zavojnice za paljenje, visokonaponskih žica i svjećica. Svitkom paljenja upravlja elektronička jedinica sustava upravljanja motorom. Sustav paljenja ne zahtijeva održavanje ili podešavanje tijekom rada.

Pogonska jedinica (motor s mjenjačem, spojkom i krajnjim pogonom) postavljen na četiri nosača s elastičnim gumenim elementima: dva gornja strana (desno i lijevo), noseći glavnu težinu agregata, kao i stražnje i prednje donje, kompenzirajući okretni moment od prijenosa i opterećenja koja nastaju kada se automobil kreće, ubrzava i koči.

Izrazita značajka motora F18D je prisutnost elektronički kontroliranog sustava promjenjivog vremena ventila na obje bregaste osovine (DCVCP). Ovaj sustav omogućuje postavljanje optimalnog vremena rada ventila za svaki trenutak rada motora, čime se postiže veća snaga, bolja učinkovitost goriva i manja toksičnost ispušnih plinova.

Na prednjem poklopcu 9 (sl. 5.22) ležajeva bregastog vratila ugrađeni su elektrohidraulički ventili 33 koji kontinuirano podešavaju bregaste osovine. Podešavanje bregastog vratila pruža dodatni način upravljanja motorom pri promjeni opterećenja. U praznom hodu, brzina motora se smanjuje, a performanse se optimiziraju postavljanjem preklapanja ventila na minimum. U načinu djelomičnog opterećenja, položaj i trajanje preklapanja ventila se mijenjaju kako bi se osigurala niska potrošnja goriva i minimalne emisije. U načinu punog opterećenja, povećanje maksimalnog okretnog momenta i snage postiže se optimizacijom vremena rada usisnih ventila. Položaj usisne bregaste osovine varira unutar 60° od kuta rotacije radilice.

Kada je usisna bregasta osovina "retardirana", sadržaj zaostalog plina u cilindru se smanjuje jer se smanjuje i preklapanje usisnog i ispušnog ventila. To znači da se cilindar puni pretežno svježom smjesom.