Caracteristicile de proiectare ale motoarelor F18D (Chevrolet Cruze J300)

Unele vehicule Chevrolet Cruze sunt echipate cu un motor în patru timpi, în patru cilindri, cu 16 supape, montat transversal. F18D (DOHC, 141 CP) volum de lucru de 1,8 l. Motorul este echipat cu un sistem de sincronizare variabilă a supapelor pentru supapele de admisie (CVVT).

Motorul are un aranjament de arbore cu came deasupra capului și patru supape pe cilindru. Arborele cu came de evacuare este antrenat de o curea dinţată întărită 2 (Fig. 5.21). Tensiunea curelei este asigurată de rola de tensionare 12.





Motorul are pinioane rotative ale arborilor cu came 4 și 9. Reglarea continuă a scripetelor arborelui cu came se realizează prin intermediul presiunii uleiului de motor. Două supape electromagnetice 33 (Fig. 5.22) reglează presiunea uleiului în scripetele reglabile ale arborelui cu came în conformitate cu comenzile de la unitatea de comandă a motorului. Sistemul de acţionare a supapei este echipat cu tacheţi cu piston 29. Jocul supapei este reglat prin instalarea tacheţilor de supapă de dimensiunea corespunzătoare. Motorul folosește arcuri de supapă conice 26. Datorită formei conice, contrapresiunea arcurilor supapei crește atunci când sunt comprimate de tachetul supapei, ceea ce permite supapei să se închidă imediat din nou sub acțiunea inerției arcurilor convenționale după ce trece de punctul mort inferior al camei arborelui cu came.





Chiulasă realizat din aliaj de aluminiu cu o schemă de curățare a cilindrilor transversal (porturile de intrare și de evacuare sunt situate pe părțile opuse ale capului). Scaunele supapelor și bucșele de ghidare sunt presate în capete. Supapele de intrare 23 și de evacuare 22 au câte un arc 26, fixate prin plăcile 25 și 27.

Arborii cu came 32 sunt instalate în paturi de lagăr realizate în corpul capului și asigurate cu capace. Camele arborelui cu came acţionează prin şaibele de reglare de pe tachetele 29, care mişcă supapele. Planul îmbinării dintre cap și blocul cilindrilor este etanșat cu o garnitură 19 formată din două plăci turnate din tablă subțire și sudate în puncte.

Bloc cilindric 7 (Fig. 5.23) este o singură turnare care formează cilindrii, mantaua de răcire, partea superioară a carterului și cinci suporturi de arbore cotit, realizate sub formă de compartimente de carter. Blocul este realizat din fontă specială de înaltă rezistență, cu cilindri găuriți direct în corpul blocului. Cele 19 capace ale rulmentului principal, prelucrate ca unitate cu blocul, nu sunt interschimbabile. Mai mult, capacele celui de-al 1-lea și al 2-lea, precum și al 4-lea și al 5-lea rulmenți principali sunt realizate sub formă de blocuri pereche, ale căror capace sunt conectate prin jumperi. Aceste jumperi actioneaza ca intarituri suplimentare, servind la cresterea rigiditatii blocului de cilindri. Blocul cilindri are urechi speciale, flanșe și orificii pentru fixarea pieselor, unităților și ansamblurilor, precum și canale pentru linia principală de ulei. Partea inferioară a blocului cilindrilor este acoperită de un baion de ulei turnat din aliaj de aluminiu. Planul îmbinării dintre blocul cilindrilor și baia de ulei este etanșat cu un etanșant; nu există garnitură detașabilă.





Poziția arborelui cotit și numărul de rotații se citesc din inelul magnetic al discului de sincronizare al senzorului de turație a arborelui cotit (Fig. 5.24). Discul de antrenare este combinat structural cu garnitura 14 (vezi fig. 5.22) arborele cotit.





Arborele cotit, din oțel, se rotește în lagărele principale cu căptușeli de oțel cu pereți subțiri 17 (vezi fig. 5.23) cu strat antifrictiune.

Volant 12, turnată din fontă, este montată pe capătul din spate al arborelui cotit și fixată cu șase șuruburi. O jantă dințată este presată pe volant pentru a porni motorul cu un demaror. La mașinile cu transmisie automată, în locul unui volant este instalat un disc de antrenare al convertizorului de cuplu.

Pistoane 5 (Fig. 5.25) sunt realizate din aliaj de aluminiu. Pe suprafața cilindrică a capului pistonului există caneluri inelare pentru inele: două inele de compresie 2 și 3, precum și un inel de raclere a uleiului 4.



Știfturile de piston 1 sunt instalate în bofurile pistonului cu un spațiu și sunt presate cu tensiune în capetele superioare ale tijelor de legătură 6, care sunt conectate cu capetele lor inferioare la suporturile de biele ale arborelui cotit prin căptușeli cu pereți subțiri 8 și 9, al căror design este similar cu designul rulmenților principali.



Biele oțel, forjat, cu tijă cu secțiune în I.

Sistem de lubrifiere combinate: părțile cele mai puternic încărcate sunt lubrifiate sub presiune, iar restul sunt lubrifiate fie prin stropire direcționată, fie prin stropire cu ulei care curge din golurile dintre părțile de împerechere. Presiunea din sistemul de lubrifiere este creată de o pompă de ulei de viteze 5 (Fig. 5.26), instalată în exterior în partea din față a blocului cilindrului și antrenată de la capătul frontal al arborelui cotit. Pompa este proiectată cu angrenaj trohoidal intern.



Pompa aspiră ulei din baia de ulei de motor prin rezervorul de ulei 4 cu un filtru de plasă, apoi printr-un filtru de ulei cu debit complet cu un element de filtru din hârtie poroasă, îl alimentează în conducta principală de ulei situată în corpul blocului cilindri. De la linia principală, canalele de alimentare cu ulei se extind până la rulmenții principali ai arborelui cotit. Uleiul este furnizat la rulmenții bielei prin canalele realizate în corpul arborelui cotit. De la conducta principală de ulei se extinde un canal vertical pentru alimentarea cu ulei la rulmenții arborelui cu came. În plus, uleiul este furnizat sub presiune de la conducta principală de ulei a motorului către sistemul de sincronizare variabilă a supapelor și către regulatoarele de poziție a arborelui cu came. Pentru a lubrifia rulmenții arborelui cu came, uleiul din canalul vertical intră în canalele axiale centrale ale arborilor cu came printr-un orificiu radial din fusul unuia dintre rulmenți și este distribuit de-a lungul acestora la rulmenții rămași.

Camele arborelui cu came sunt lubrifiate cu ulei furnizat de canalele axiale centrale prin orificiile radiale din came. În plus, blocul cilindrilor este echipat cu duze pentru lubrifierea pistoanelor. Uleiul în exces este scurs din chiulasă în baia de ulei prin canalele verticale de drenaj.

Sistem de ventilație carter tipul închis nu comunică direct cu atmosfera, prin urmare, simultan cu aspirarea gazelor în carter, se formează un vid în toate modurile de funcționare a motorului, ceea ce crește fiabilitatea diferitelor etanșări ale motorului și reduce emisia de substanțe toxice în atmosferă.

Sistemul este format din două ramuri: mare și mică.

Când motorul este la ralanti și la sarcini mici, când vidul din conducta de admisie este mare, gazele din carter sunt aspirate de conducta de admisie prin supapa sistemului de ventilație a carterului instalată în capacul chiulasei de-a lungul ramurii mici a sistemului. Supapa se deschide în funcție de vidul din conducta de admisie și astfel reglează debitul gazelor din carter.

În condiții de încărcare maximă, când clapeta de accelerație este deschisă la un unghi mare, vidul în conducta de admisie scade și în furtunul de alimentare cu aer crește. În acest caz, gazele de carter printr-un furtun mare de ramură conectat la un fiting de pe capacul chiulasei intră în principal în furtunul de alimentare cu aer și apoi prin ansamblul clapetei de accelerație în conducta de admisie și cilindrii motorului.

Sistem de racire etanșat, cu vas de expansiune 4 (Fig. 5.27), este format dintr-o cămașă de răcire realizată în turnare și înconjurând cilindrii din bloc, camerele de ardere și canalele de gaz în chiulasa. Circulația forțată a lichidului de răcire este asigurată de o pompă de apă centrifugă 6 antrenată de o curea poli-V a arborelui cotit, care antrenează și generatorul. Pentru a menține temperatura normală de funcționare a lichidului din sistemul de răcire, este instalat un termostat 11, care închide cercul mare al sistemului atunci când motorul nu este încălzit și temperatura lichidului de răcire este scăzută.



Sistem de alimentare cu energie constă dintr-o pompă electrică de combustibil instalată în rezervorul de combustibil, un ansamblu de accelerație, un filtru fin de combustibil instalat în modulul pompei de combustibil, un regulator de presiune a combustibilului, injectoare și conducte de combustibil și include, de asemenea, un filtru de aer.

Motorul este echipat cu un modul de admisie din plastic în două trepte (Fig. 5.28). În funcție de modul de funcționare al motorului, aerul este direcționat în modulul de admisie din plastic printr-una dintre cele două căi de admisie, care diferă ca lungime. Căile de admisie sunt comutate de un tambur încorporat în modulul de admisie din plastic. Utilizarea unui tambur de schimbare pentru a presă orificiile de admisie ajută la reducerea rezistenței la curgere în modulul de admisie din plastic la turații mari ale motorului.



Corpul clapetei este montat pe partea laterală a modulului de admisie din plastic, permițând poziționarea optimă a secțiunilor individuale ale conductei de admisie și reducând pierderile de debit de aer de la filtrul de aer la supapele de admisie. În acest caz, secțiunea transversală a conductei rămâne constantă pe toată lungimea tractului de admisie. Conducta de accelerație este etanșată cu un inel de cauciuc 14.

Sistem de aprindere bazat pe microprocesor, constă dintr-o bobină de aprindere, fire de înaltă tensiune și bujii. Bobina de aprindere este controlată de unitatea sistemului de management electronic al motorului. Sistemul de aprindere nu necesită întreținere sau reglare în timpul funcționării.

Unitate de putere (motor cu cutie de viteze, ambreiaj si transmisie finala) montat pe patru suporturi cu elemente elastice din cauciuc: două laturi superioare (dreapta si stanga), suportând greutatea principală a unității de putere, precum și pe cele inferioare din spate și față, compensând cuplul de la transmisie și sarcinile care apar atunci când mașina începe să se miște, accelerează și frânează.

O caracteristică distinctivă a motorului F18D este prezența unui sistem de distribuție variabilă a supapelor controlat electronic pe ambii arbori cu came (DCVCP). Acest sistem vă permite să setați sincronizarea optimă a supapelor pentru fiecare moment de funcționare a motorului, care, la rândul său, obține o putere sporită, o eficiență mai bună a combustibilului și o toxicitate mai scăzută a gazelor de eșapament.

Pe capacul frontal 9 (Fig. 5.22) al lagărelor arborelui cu came sunt instalate supape electrohidraulice 33, ajustând continuu arborii cu came. Reglarea arborelui cu came oferă un mijloc suplimentar de control al motorului pe măsură ce sarcina se modifică. La ralanti, turația motorului este redusă și performanța este optimizată prin setarea suprapunerii supapelor la minim. În modul de sarcină parțială, poziția și durata suprapunerii supapelor sunt modificate pentru a asigura un consum redus de combustibil și emisii minime. În modul de sarcină maximă, se realizează o creștere a cuplului și a puterii maxime prin optimizarea temporizării supapelor de admisie. Poziția arborelui cu came de admisie variază cu 60° față de unghiul de rotație al arborelui cotit.

Când arborele cu came de admisie este "întârziat", conținutul de gaz rezidual din cilindru scade, deoarece scade și suprapunerea supapelor de admisie și evacuare. Aceasta înseamnă că cilindrul este umplut predominant cu amestec proaspăt.