Двигун з верхнім розташуванням двох п'ятиопорних розподільчих валів має чотири клапани на кожен циліндр. Розподільний вал випускних клапанів приводиться у обертання армованим зубчастим ременем 2 (мал. 5.21). Натяг ременя забезпечується натяжним роликом 12.
Мал. 5.21. Привід газорозподільного механізму двигуна F18D: 1 - заглушка пристрою для регулювання положення розподільчого валу; 2 - ремінь газорозподільного механізму; 3, 6, 10, 11, 14, 18, 19, 22 - болти; 4, 9 - регульовані зубчасті шківи розподільного валу; 5,8 - різьбові заглушки регуляторів розподільчих валів; 7 - задня кришка ременя приводу газорозподільного механізму; 12 - натягувач ременя приводу газорозподільного механізму; 13 - проміжний ролик; 15 - зубчастий шків колінчастого валу; 16 - шків колінчастого валу; 17 - натискна шайба колінчастого валу; 20 - нижня передня кришка ременя приводу газорозподільного механізму; 21 - середня передня кришка ременя приводу газорозподільного механізму; 23 - верхня передня кришка ременя приводу газорозподільного механізму
Двигун має поворотні зірочки розподільних валів 4 і 9. Безперервне регулювання шківів розподільчого валу здійснюється за рахунок тиску моторного масла. Два електромагнітні клапани 33 (мал. 5.22) регулюють тиск масла в швах розподільного валу, що регулюються, відповідно до команд від блоку управління двигуном. Клапанний привод оснащений поршневими штовхачами 29. Клапанний зазор регулюється установкою штовхачів клапанів відповідного розміру. У двигуні використовуються конічні клапанні пружини 26. Завдяки конічній формі протитиск клапанних пружин збільшується при стисканні їх штовхачем клапана, що дозволяє клапану після проходження нижньої мертвої точки кулачка розподільного валу негайно знову зачинитися під дією інерції звичайних пружин.
Мал. 5.22. Головка блоку циліндрів двигуна F18D об'ємом 1,8 л: 1 – кришка модуля запалювання DIS; 2, 7, 11, 15, 16, 30, 34 - болти; 3 - кришка головки блоку циліндрів; 4, 10, 20 - заглушки; 5 - пробка маслоналивної горловини; б - ущільнювальне прокладання пробки; 8 - прокладка ущільнювача кришки головки блоку циліндрів; 9 - передня кришка підшипників розподільних валів; 12 - збудник датчика положення розподільчого валу; 13 - шпилька головки циліндрів; 14, 17, 31 - транспортні вуха; 18 - палець випускного колектора; 19 - прокладання головки блоку циліндрів; 21 - передні сальники розподільних валів; 22 - випускний клапан; 23 - впускний клапан; 24 - напрямна клапана; 25 - тарілка клапана; 26 - пружини клапана; 27 - тарілка клапана; 28 - масляне ущільнення штока клапана; 29 - штовхач; 32 - розподільні вали; 33 - електрогідравлічний клапан; 35 - шланг примусової вентиляції картера
Головка блоку циліндрів виготовлена з алюмінієвого сплаву за поперечною схемою продування циліндрів (впускні та випускні канали розташовані на протилежних сторонах головки). У головки запресовані сідла та напрямні втулки клапанів. Впускні 23 і випускні клапани 22 мають по одній пружині 26, зафіксованої через тарілки 25 і 27.
Розподільчі вали 32 встановлені в ліжку підшипників, виконані в тілі головки, та закріплені кришками. Кулачки розподільних валів через регулювальні шайби впливають на штовхачі 29, які переміщують клапани. Площина роз'єму головки та блоку циліндрів ущільнена (1рокладкою 19 з двох відформованих з тонколистового металу і зварених між собою точковим зварюванням пластин.
Блок циліндрів 7 (мал. 5.23) являє собою єдиний виливок утворює циліндри, сорочку охолодження, верхню частину картера і п'ять опор колінчастого валу, виконані у вигляді перегородок картера. Блок виготовлений із спеціального високоміцного чавуну із циліндрами, розточеними безпосередньо в тілі блоку. Кришки 19 корінних підшипників, оброблені в зборі з блоком, незамінні. Причому кришки 1-го та 2-го, а також 4-го та 5-го корінних підшипників виконані у вигляді парних блоків, кришки яких об'єднані перемичками. Ці перемички відіграють роль додаткових підсилювачів, що служать підвищення жорсткості блоку циліндрів. На блоці циліндрів виконані спеціальні припливи, фланці та отвори для кріплення деталей, вузлів та агрегатів, а також канали головної олійної магістралі. Знизу блок циліндрів закритий відлитим із алюмінієвого сплаву масляним картером. Площина роз'єму блоку циліндрів і масляного картера ущільнена герметиком, яка знімна прокладка відсутня.
Мал. 5.23. Блок циліндрів, колінчастий вал, маховик та масляний картер двигуна F18D об'ємом 1,8 л 1 - фіксатор поршневого пальця; 2 - поршень; 3 - поршневі кільця; 4 - шатун; 5,13,18 - болти; 6,9,11 - настановні втулки; 7 - блок циліндрів; 8 - пробка масляного каналу; 10 – пробка каналу для води; 12 - маховик; 14 - задній сальник колінчастого валу; 15 - задаючий диск датчика; 16 - масляна форсунка поршня; 17,21 - вкладиші корінних підшипників колінчастого валу; 19 - кришки корінних підшипників; 20 - колінчастий вал; 22 - масляний зворотний клапан; 23 - пробка зворотного олійного клапана; 24 - нижній та верхній вкладиші шатуна
Положення колінчастого валу і число обертів зчитуються з магнітного кільця датчика частоти обертання колінчастого валу, що задає диска (мал. 5.24). Задає диск конструктивно об'єднаний із сальником 14 (див. мал. 5.22) колінчастого валу.
Мал. 5.24. Схема установки датчика частоти обертання колінчастого валу: 1 - ущільнююча кромка сальника колінчастого валу; 2 - зовнішня поверхня герметизації сальника колінчастого валу; 3 - робоча кромка диска; 4 - диск, що задає; 5 - датчик колінчастого валу; 6 - болт кріплення датчика колінчастого валу
Колінчастий вал, Виготовлений із сталі, обертається в корінних підшипниках з тонкостінними сталевими вкладишами 17 (див. мал. 5.23) з антифрикційним шаром.
Маховик 12, відлитий з чавуну, встановлений на задньому кінці колінчастого валу та закріплений шістьма болтами. На маховик напресований зубчастий обід для запуску двигуна стартером. На автомобілі з автоматичною коробкою замість маховика встановлюють провідний диск гідротрансформатора.
Поршні 5 (мал. 5.25) виготовлені з алюмінієвого сплаву. На циліндричній поверхні головки поршня виконані кільцеві канавки для кілець: двох компресійних 2 і 3, а також маслознімного 4.
Мал. 5.25. Шатунно-поршнева група двигуна F18D об'ємом 1,8 л: 1 - поршневий палець; 2 - верхнє компресійне кільце; 3 - нижнє компресійне кільце; 4 - маслознімне кільце; 5 - поршень; 6 - шатун; 7 - болт шатуна; 8, 9 - вкладки шатунного підшипника; 10 - кришка шатуна; 11 - гайка болта шатуна
Поршневі пальці 1 встановлені в бобишках пошньої із зазором і запресовані з натягом у верхні головки шатунів 6, які своїми нижніми головками з'єднані з шатунними шийками колінчастого валу через тонкостінні вкладиші 8 і 9, конструкція яких аналогічна конструкції корінних підшипників.
Шатуни сталеві, ковані, із стрижнем двотаврового перерізу.
Система змащення комбінована: найбільш навантажені деталі змащуються під тиском, а інші - або спрямованим розбризкуванням, або розбризкуванням олії, що випливає із зазорів між деталями, що сполучаються. Тиск у системі мастила створюється шестерним масляним насосом 5 (мал. 5.26), встановленим зовні в передній частині блоку циліндрів і приводним у дію від переднього кінця колінчастого валу. Насос виконаний із внутрішнім трехоїдальним зачепленням шестерень.
Мал. 5.26. Контур змащення двигуна F18D об'ємом 1,8 л: 1 - регулятор положення розподільчого валу; 2 - маслоохолоджувач; 3 - масляний фільтр; 4 - маслоприймач; 5 - масляний насос
Насос всмоктує олію з масляного картера двигуна через маслоприймач 4 з сітчастим фільтром, а потім через повнопоточний масляний фільтр з фільтруючим елементом пористого паперу подає його в головну масляну магістраль, розташовану в тілі блоку циліндрів. Від головної магістралі відходять канали підведення олії до корінних підшипників колінчастого валу. До шатунних підшипників масло подається через канали, виконані в тілі колінчастого валу. Від головної масляної магістралі відходить вертикальний канал підведення олії до підшипників розподільних валів. Крім цього, від головної масляної магістралі двигуна масло подається під тиском в систему зміни фаз газорозподілу і до регуляторів положення розподільного валу. Для змащування підшипників розподільчих валів олія з вертикального каналу надходить у центральні осьові канали розподільних валів через радіальний отвір у шийці одного з підшипників і розподіляється по них до інших підшипників.
Кулачки розподільних валів змащуються маслом, що надходить із центральних осьових каналів через радіальні отвори в кулачках. Крім того, в блоці циліндрів встановлені форсунки для змащення поршнів. Зайве масло зливається з головки блоку масляний картер через вертикальні дренажні канали.
Система вентиляції картера закритого типу не повідомляється безпосередньо з атмосферою, тому одночасно з відсмоктуванням газів у картері утворюється розрідження при всіх режимах роботи двигуна, що підвищує надійність різних ущільнень двигуна та зменшує викид токсичних речовин в атмосферу.
Система складається з двох гілок: великої та малої.
При роботі двигуна на холостому ходу і на режимах малих навантажень, коли розрідження у впускній трубі велике, картерні гази через клапан системи вентиляції картера двигуна, встановлений у кришці головки блоку циліндрів, малою гілкою системи всмоктуються впускною трубою. Клапан відкривається в залежності від розрідження у впускній трубі і таким чином регулює потік газів.
На режимах повних навантажень, коли дросельна заслінка відкрита на великий кут, розрідження у впускній трубі знижується, а в рукаві, що підводить, зростає. В цьому випадку картерні гази через шланг великої гілки, приєднаний до штуцера на кришці головки блоку, в основному надходять у воздухоподводящий рукав, а потім через дросельний вузол у впускну трубу і циліндри двигуна.
Система охолодження герметична, з розширювальним бачком 4 (мал. 5.27), складається з сорочки охолодження, виконаної в литті та навколишнього циліндри в блоці, камери згоряння та газові канали в головці блоку циліндрів. Примусову циркуляцію охолоджуючої рідини забезпечує відцентровий водяний насос 6 з приводом від колінчастого валу полікліновим ременем, що одночасно приводить і генератор. Для підтримки нормальної робочої температури рідини в системі охолодження встановлений термостат 11, що перекриває велике коло системи при непрогрітому двигуні та низькій температурі рідини, що охолоджує.
Мал. 5.27. Система охолодження: 1 - насос охолоджувальної рідини; 2 - радіатор моторної олії; 3 - обігрівач; 4 - розширювальний бачок; 5 - охолоджувач системи рециркуляції відпрацьованих газів (EGR); 6 - водяний насос; 7 - коробка передач у блоці з провідним мостом; 8 – допоміжний вентилятор охолодження; 9 - впускна труба; 10 - основний вентилятор охолодження; 11 - термостат
Система живлення складається з електричного паливного насоса, встановленого в паливному баку, дросельного вузла, фільтра тонкого очищення палива, встановленого в модулі паливного насоса, регулятора тиску палива, форсунок та паливопроводів, а також включає повітряний фільтр.
На двигуні встановлено пластмасовий двоступінчастий модуль впуску (мал. 5.28). Залежно від режиму роботи двигуна повітря направляється в пластмасовому модулі впуску через один із двох трактатів впуску, які відрізняються довжиною. Трактати впуску перемикаються барабаном, вбудованим у пластмасовий модуль впуску. Використання барабана перемикання для тиску впускними каналами дозволяє зменшити опір потоку пластмасовому модулі впуску при високій частоті обертання двигуна.
Мал. 5.28. Впускна труба: 1 - запірна скоба; 2 - паливна рампа; 3 - клапан продування адсорбера; 4, 7, 9, 11, 13, 18 - болти; 5 - затискач кронштейна системи уловлювання парів бензину; 6 - кронштейн системи уловлювання парів палива; 8 - кріплення джгута проводів ЄСМ; 10 - датчик абсолютного тиску; 12 - кріплення джгута проводів ЄСМ; 14 - кільце ущільнювача корпусу дросельної заслінки; 15 - впускна труба; 16 - хомут впускного шланга обігріву корпусу дросельної заслінки; 17 - фіксатор впускної труби; 19 - прокладка між впускною трубою та головкою блоку циліндрів; 20 - кільце ущільнювача паливної форсунки; 21 - паливна форсунка
Дросельний патрубок встановлений збоку на пластмасовому модулі впуску, що дозволяє оптимально розташувати індивідуальні ділянки впускної труби та скоротити втрати потоку повітря від повітряного фільтра до впускних клапанів. При цьому поперечний переріз труби зберігається постійним по всій довжині впускного тракту. Дросельний патрубок ущільнений гумовим кільцем 14.
Система запалювання мікропроцесорна, складається з котушки запалення, високовольтних проводів та свічок запалювання. Котушкою запалювання управляє електронний блок системи керування двигуном. Система запалювання під час експлуатації не потребує обслуговування та регулювання.
Силовий агрегат (двигун з коробкою передач, зчепленням та головною передачею) встановлений на чотирьох опорах з еластичними гумовими елементами: двох верхніх бічних (правою та лівою), сприймають основну масу силового агрегату, а також задньої та передньої нижніх, що компенсують крутний момент від трансмісії та навантаження, що виникають при торканні автомобіля з місця, розгоні та гальмуванні.
Відмінною особливістю двигуна F18D є наявність у нього контрольованої електронікою системи зміни фаз газорозподілу на обох розподільних валах (DCVCP). Ця система дозволяє встановити оптимальні фази газорозподілу для кожного моменту роботи двигуна, чим, у свою чергу, досягається підвищена потужність, краща економіка палива і менша токсичність відпрацьованих газів.
На передній кришці 9 (мал. 5.22) підшипників розподільчих валів встановлені електрогідравлічні клапани 33 безперервно регулюючі розподільні вали. Регулювання розподільчого валу забезпечує додатковий засіб для керування двигуном у разі зміни навантаження. На холостому ходу зменшується частота обертання двигуна та оптимізуються робочі характеристики встановленням мінімального перекриття клапанів. У режимі часткових навантажень для забезпечення низької витрати палива та мінімальних викидів змінюються положення та тривалість перекриття клапанів. У режимі повного навантаження збільшення максимального моменту, що крутить, і потужності досягаються шляхом оптимізації установки моменту закриття впускних клапанів. Положення розподільного валу впускних клапанів змінюється в межах 60° кута повороту колінчастого валу.
Коли розподільний вал впускних клапанів "спізнюється", вміст залишкових газів у циліндрі зменшується, так як перекриття впускних та випускних клапанів також зменшується. Це означає, що циліндр наповнюється переважно свіжою сумішшю.
[Оригінал статті знаходиться на сайті: ChevyMan.ru]