Az F18D motorok tervezési jellemzői (Chevrolet Cruze J300)

Egyes Chevrolet Cruze járművek keresztirányban szerelt négyütemű négyhengeres, 16 szelepes motorral vannak felszerelve. F18D (DOHC, 141 LE) üzemi térfogata 1,8 l. A motor változtatható szelepvezérléssel van felszerelve a szívószelepekhez (CVVT).

A motor felső vezérműtengely-elrendezéssel és hengerenként négy szeleppel rendelkezik. A kipufogó vezérműtengelyt egy megerősített fogasszíj 2 hajtja meg (5.21. ábra). A szíj feszességét a 12 feszítőgörgő biztosítja.



A motorban a 4-es és 9-es vezérműtengely forgó lánckerekei vannak. A vezérműtengely-tárcsák folyamatos beállítása a motorolaj nyomásával történik. Két elektromágneses szelep 33 (5.22. ábra) szabályozza az olajnyomást az állítható vezérműtengely-tárcsákban a motorvezérlő egység parancsai szerint. A szelephajtás 29 dugattyús szelepemelőkkel van felszerelve. A szelephézag beállítása megfelelő méretű szelepemelők beépítésével történik. A motor kúpos szeleprugókat használ 26. A kúpos alak miatt a szeleprugók ellennyomása megnő, amikor a szelepemelő összenyomja őket, ami lehetővé teszi, hogy a szelep azonnal újra bezárjon a hagyományos rugók tehetetlensége hatására, miután áthaladt a vezérműtengely bütyök alsó holtpontján.





Hengerfej alumínium ötvözetből készült, keresztirányú hengeres öblítéssel (a bemeneti és kimeneti nyílások a fej ellentétes oldalán találhatók). A szelepülések és a vezetőperselyek a fejekbe vannak nyomva. A 23 bemeneti és 22 kimeneti szelepek egy-egy 26 rugóval rendelkeznek, amelyek a 25 és 27 lemezeken keresztül vannak rögzítve.

Vezérműtengelyek A 32-es csapágyágyakba vannak beépítve, amelyek a fejtestben vannak kialakítva és burkolatokkal vannak rögzítve. A vezérműtengely bütykök a 29 szelepemelők állító alátétjein keresztül működnek, amelyek mozgatják a szelepeket. A fej és a hengerblokk csatlakozásának síkja két vékony fémlemezből öntött és ponthegesztett lemezből készült 19 tömítéssel van lezárva.



Hengerblokk A 7. ábra (5.23. ábra) egyetlen öntvény, amely a hengereket, a hűtőköpenyt, a forgattyúház felső részét és az öt forgattyústengely-tartót alkotja, forgattyúház válaszfalak formájában. A blokk speciális, nagy szilárdságú öntöttvasból készül, közvetlenül a blokktestbe fúrt hengerekkel. A 19 fő csapágysapka, amelyek egységként vannak megmunkálva a blokkal, nem cserélhetők fel. Sőt, az 1. és 2., valamint a 4. és 5. főcsapágy burkolata páros blokkok formájában készül, amelyek fedelét jumperek kötik össze. Ezek a jumperek kiegészítő megerősítésként szolgálnak a hengerblokk merevségének növelésére. A hengerblokk speciális fülekkel, karimákkal és furatokkal rendelkezik az alkatrészek, egységek és szerelvények rögzítéséhez, valamint csatornák a fő olajvezetékhez. A hengerblokk alját alumíniumötvözetből öntött olajteknő fedi. A hengerblokk és az olajteknő közötti csatlakozás síkja tömítőanyaggal van lezárva; nincs kivehető tömítés.





A főtengely fordulatszám-érzékelő vezérműtárcsájának mágneses gyűrűjéről leolvasható a főtengely helyzete és a fordulatok száma (5.24. ábra). A meghajtólemez szerkezetileg a 14 tömítéssel van kombinálva (lásd az ábrát. 5.22) főtengely.



Főtengely, acélból, a főcsapágyakban forog vékonyfalú acélbetétekkel 17 (lásd az ábrát. 5.23) súrlódásgátló réteggel.

Lendkerék 12, öntöttvasból öntött, a főtengely hátsó végére van felszerelve és hat csavarral rögzítve. A lendkerékre egy fogazott peremet nyomnak, hogy indítsa el a motort. Az automata sebességváltóval felszerelt autókon a lendkerék helyett nyomatékváltó hajtótárcsa van felszerelve.

Dugattyúk 5 (5.25. ábra) alumíniumötvözetből készülnek. A dugattyúfej hengeres felületén gyűrű alakú hornyok vannak a gyűrűk számára: két 2 és 3 nyomógyűrű, valamint egy olajkaparó gyűrű 4.





Az 1 dugattyúcsapokat a dugattyúfejekbe egy réssel szerelik fel, és feszültséggel nyomják a 6 hajtórudak felső fejébe, amelyek alsó fejükkel a 8 és 9 vékonyfalú béléseken keresztül csatlakoznak a főtengely hajtórúd-csapjaihoz, amelyek kialakítása hasonló a fő csapágyak kialakításához.

Összekötő rudak acél, kovácsolt, I-szelvényű rúddal.

Kenőrendszer kombinálva: a legnagyobb terhelésű részeket nyomás alatt kenjük, a többit vagy irányított fröccsenéssel, vagy az illeszkedő részek közötti résekből kifolyó fröccsenő olajjal. A kenőrendszerben a nyomást a hengerblokk elülső részébe kívülről beszerelt 5. hajtóműolaj-szivattyú (5.26. ábra) hozza létre, és a főtengely elülső végéről hajtják. A szivattyú belső trochoidális fogaskerekes kapcsolással van kialakítva.



A szivattyú a motorolajteknőből az olajat hálószűrővel a 4 olajfogón keresztül szívja át, majd egy porózus papírból készült szűrőelemmel ellátott teljes átfolyású olajszűrőn keresztül a hengerblokk testében található fő olajvezetékbe táplálja. A fővezetéktől az olajellátó csatornák a főtengely fő csapágyaiig terjednek. Az olajat a főtengely testében kialakított csatornákon keresztül juttatják a hajtórúd csapágyaihoz. A fő olajvezetékből egy függőleges csatorna a vezérműtengely csapágyainak olajellátására szolgál. Ezenkívül a motor fő olajvezetékéből nyomás alatt olaj kerül a változtatható szelep-időzítő rendszerbe és a vezérműtengely-helyzet szabályozókhoz. A vezérműtengely csapágyainak kenéséhez a függőleges csatornából származó olaj az egyik csapágy csapjában lévő radiális lyukon keresztül belép a vezérműtengelyek központi axiális csatornáiba, és eloszlik rajtuk a fennmaradó csapágyakhoz.



A vezérműtengely bütykeit a központi axiális csatornákból a bütykökben lévő radiális nyílásokon keresztül szállított olajjal kenik. Ezenkívül a hengerblokk fúvókákkal van felszerelve a dugattyúk kenésére. A felesleges olajat a hengerfejből függőleges leeresztő csatornákon keresztül az olajteknőbe engedik le.

Karteres szellőzőrendszer a zárt típus nem kommunikál közvetlenül a légkörrel, ezért a forgattyúházban lévő gázok elszívásával egyidejűleg a motor minden üzemmódjában vákuum képződik, ami növeli a különböző motortömítések megbízhatóságát és csökkenti a mérgező csavargok légkörbe történő kibocsátását.

A rendszer két ágból áll: nagy és kicsi.

Alapjáraton és alacsony terhelés mellett, amikor a szívócsőben nagy a vákuum, a forgattyúház-gázokat a szívócső szívja be a forgattyúház-szellőztető rendszer szelepén keresztül, amely a rendszer kis ága mentén a hengerfejburkolatba van szerelve. A szelep a szívócsőben lévő vákuum függvényében nyílik, és így szabályozza a forgattyúházgázok áramlását.

Teljes terhelés esetén, amikor a fojtószelep nagy szögben nyitva van, a szívócsőben csökken a vákuum, és nő a levegőellátó tömlőben. Ebben az esetben a forgattyúház-gázok egy nagy elágazó tömlőn keresztül, amely a hengerfejburkolaton lévő idomhoz van csatlakoztatva, főként a levegőellátó tömlőbe, majd a fojtószelep szerelvényen keresztül a szívócsőbe és a motor hengereibe jutnak.

Hűtőrendszer tömített, 4-es tágulási tartállyal (5.27. ábra), öntéssel készült hűtőköpenyből és a blokk hengereit körülvevő, égésterekből és a hengerfejben lévő gázcsatornákból áll. A hűtőfolyadék kényszerkeringését egy forgattyústengelyű poli-V szíjjal meghajtott centrifugális 6 vízszivattyú biztosítja, amely a generátort is meghajtja. A hűtőrendszerben lévő folyadék normál üzemi hőmérsékletének fenntartásához egy 11 termosztát van felszerelve, amely lezárja a rendszer nagy körét, ha a motor nem melegszik fel, és a hűtőfolyadék hőmérséklete alacsony.



Áramellátási rendszer az üzemanyagtartályba szerelt elektromos üzemanyag-szivattyúból, egy fojtószelep-szerelvényből, az üzemanyag-szivattyú modulba szerelt finom üzemanyagszűrőből, egy üzemanyagnyomás-szabályozóból, injektorokból és üzemanyag-vezetékekből áll, valamint egy légszűrőt is tartalmaz.

A motor műanyag kétfokozatú szívómodullal van felszerelve (5.28. ábra). A motor működési módjától függően a levegőt a műanyag szívómodulban a két különböző hosszúságú szívócsatorna valamelyikén keresztül irányítják. A szívócsatornákat a műanyag szívómodulba épített dob kapcsolja. Egy váltódob használata a szívónyílások nyomására segít csökkenteni az áramlási ellenállást a műanyag szívómodulban nagy motorfordulatszámon.



A fojtószelepház a műanyag szívómodul oldalára van felszerelve, ami lehetővé teszi a szívócső egyes szakaszainak optimális elhelyezését, és csökkenti a légszűrőből a szívószelepek felé tartó légáramlási veszteségeket. Ebben az esetben a cső keresztmetszete állandó marad a szívócsatorna teljes hosszában. A fojtószelep cső gumigyűrűvel van tömítve 14.

Gyújtási rendszer mikroprocesszor alapú, gyújtótekercsből, nagyfeszültségű vezetékekből és gyújtógyertyákból áll. A gyújtótekercset az elektronikus motorvezérlő rendszer egység vezérli. A gyújtásrendszer működése közben nem igényel karbantartást vagy beállítást.

Hajtómű (motor sebességváltóval, kuplunggal és véghajtással) négy támaszra szerelve rugalmas gumi elemekkel: két felső oldal (jobbra és balra), viseli az erőegység fő súlyát, valamint a hátsó és az első alsót, kompenzálja a sebességváltó nyomatékát és az autó mozgásának, gyorsításának és fékezésekor keletkező terheléseket.

Az F18D motor megkülönböztető jellemzője, hogy mindkét vezérműtengelyen elektronikusan vezérelt, változtatható szelepvezérlési rendszer található (DCVCP). Ez a rendszer lehetővé teszi az optimális szelepidő beállítását a motor működésének minden pillanatában, ami viszont nagyobb teljesítményt, jobb üzemanyag-hatékonyságot és a kipufogógázok alacsonyabb toxicitását eredményezi.

A vezérműtengely-csapágyak 9 elülső burkolatán (5.22. ábra) elektrohidraulikus 33 szelepek vannak felszerelve, amelyek folyamatosan állítják be a vezérműtengelyeket. A vezérműtengely beállítása további eszközt biztosít a motor vezérléséhez a terhelés változása esetén. Alapjáraton a motor fordulatszáma csökken, és a teljesítmény optimalizálható a szelepátfedés minimálisra állításával. Részterheléses üzemmódban a szelepek átfedésének helyzete és időtartama módosul az alacsony üzemanyag-fogyasztás és a minimális károsanyag-kibocsátás érdekében. Teljes terhelésű üzemmódban a maximális nyomaték és teljesítmény növelése a szívószelepek időzítésének optimalizálásával érhető el. A szívó vezérműtengely helyzete a főtengely elfordulási szögétől számított 60°-on belül változik.

Amikor a szívó vezérműtengely "késleltetett", a maradék gáztartalom csökken a hengerben, mert a szívó- és kipufogószelepek átfedése is csökken. Ez azt jelenti, hogy a henger túlnyomórészt friss keverékkel van megtöltve.