- 1,4 л R4 16 V (80 л.с.);
- 1,6 л R4 16V (100 л.с.);
- 1,6 л R4 16V Duratec Ti-VCT із змінними фазами газорозподілу (115 л.с.);
- 1,8 л R4 Duratec-HE 16V (125 л.с.);
- 2,0 л R4 16V (145 л.с.);
- а також турбодизель Duratorq 1,8 л R4 16V (115 л.с.).
У цій книзі описаний тільки двигун R4 16V Duratec Ti-VCT як встановлюваний на більшу частину випуску автомобілів, що має багато спільного з іншими двигунами сімейства і найскладніший з них.
Двигун R4 16V Duratec Ti-VCT з верхнім розташуванням двох п'ятиопорних розподільчих валів має чотири клапани на кожен циліндр. Розподільні вали наводяться в обертання армованим зубчастим ременем. Натяг ременя забезпечується пружиною натяжного ролика. Клапани наводяться безпосередньо від розподільних валів через циліндричні штовхачі, що служать одночасно регулювальними елементами зазорів у приводі.
Головка блоку циліндрів виготовлена з алюмінієвого сплаву за поперечною схемою продування циліндрів (впускні та випускні канали розташовані на протилежних сторонах головки). У головку запресовані сідла та напрямні втулки клапанів. Впускні та випускні клапани мають по одній пружині, зафіксованій через тарілку двома сухарями. Головка блоку центрується на блоці двома втулками та прикріплена десятьма гвинтами. Між блоком та головкою встановлена безсадкова металоармована прокладка. У верхній частині головки блоку циліндрів виконано п'ять опор підшипників ковзання двох розподільних валів. Функцію передніх опор виконує супорт системи динамічного регулювання фаз газорозподілу (див. нижче в даному підрозділі), який одночасно утримує розподільні вали від осьового зміщення. Інші опори роз'ємні. Нижні частини опор виконані за одне з головкою блоку циліндрів, а верхні (кришки) – прикріплені до головки гвинтами. Отвори опор обробляють у зборі з кришками, тому кришки незамінні і на кожній з них є порядковий номер.
Блок циліндрів є єдиним виливком із спеціального високоміцного чавуну, що утворює циліндри, сорочку охолодження, верхню частину картера і п'ять опор колінчастого валу, виконані у вигляді перегородок картера. Циліндри розточені у тілі блоку. У нижній частині блоку виконані п'ять ліжок корінних підшипників із кришками, що знімаються, прикріпленими до блоку болтами. Кришки корінних підшипників оброблені в зборі з блоком і незамінні. У ліжках підшипників (у верхніх частинах опор) є вихідні отвори масляних каналів, призначених для змащування корінних підшипників, і наскрізні отвори, які запресовані кулькові клапани з форсунками, через які масло розбризкується на днища поршнів і стінки циліндрів. На блоці циліндрів виконані спеціальні припливи,
Колінчастий вал, виготовлений з високоміцного чавуну, обертається в корінних підшипниках, з сталевими тонкостінними вкладишами з антифрикційним шаром. Верхні вкладиші, встановлені в блоці циліндрів, мають канавку на внутрішній поверхні та наскрізний проріз, по якій з вихідного отвору масляного каналу масло надходить до кулькового клапана з форсункою. Нижні вкладки не мають ні канавок, ні прорізів. Осьове переміщення колінчастого валу обмежене двома однаковими наполегливими півкільцями. До заднього кінця колінчастого валу шістьма болтами прикріплено маховик. На передньому кінці колінчастого валу встановлені зубчастий шків приводу газорозподільного механізму та шків приводу допоміжних агрегатів.
Поршні з короткою спідницею виготовлені з алюмінієвого сплаву. На циліндричній поверхні головки поршня виконані кільцеві канавки для двох компресійних та маслознімних кілець. Шість свердлінь у канавці маслознімного кільця призначені для відведення олії, знятої кільцем зі стінок циліндра. По двох із цих свердлінь масло підводиться до поршневого пальця.
Поршневі пальці трубчастого перерізу встановлені в бобишках поршнів із зазором і запресовані з натягом у верхні головки шатунів, які з'єднані своїми нижніми головками з шатунними шийками колінчастого валу через тонкостінні вкладиші, конструкція яких аналогічна.
Шатуни сталеві, ковані, зі стрижнем двотаврового перерізу. Шатуни обробляють у зборі із кришками. Для того щоб не переплутати їх при складанні, на бічні поверхні шатунів та кришок нанесено порядковий номер циліндра.
розподільні вали литі, чавунні.
Газорозподільний механізм закритий пластмасовою кришкою головки блоку циліндрів . У ній встановлено маслоотделитель системи вентиляції картера.
Система мастила комбінована (докладніше див. «Система мастила»).
Знизу до блоку циліндрів прикріплений олійний картер, відлитий з алюмінієвого сплаву. Фланець масляного картера ущільнений прокладкою герметиком FORD WSE-M4G323-A4. У картері виконано отвір для зливу олії, закритий різьбовою пробкою.
Масляний фільтр повнопоточний, нерозбірний, з перепускним та протидренажним клапанами.
Система вентиляції картера закрита, примусова, з відведенням картерних газів через маслоотделитель в порожнину повітряного фільтра.
Система охолодження двигуна герметична, з розширювальним бачком (докладніше див. "Система охолодження").
Система живлення двигуна складається з електричного паливного насоса, встановленого в паливному баку, дросельного вузла, фільтра тонкого очищення палива та регулятора тиску палива, встановлених у модулі паливного насоса, компенсатора пульсацій тиску палива, форсунок та паливних трубопроводів, а також включає повітряний фільтр.
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 трьох опорах з еластичними гумовими елементами: двох передніх, що сприймають основну масу силового агрегату, і задньої, що компенсує крутний момент від трансмісії та навантаження, що виникають при торканні автомобіля з місця, та гальмуванні.
Відмінною особливістю двигуна R4 16V Duratec Ti-VCT є наявність контрольованої електронікою системи зміни фаз газорозподілу (VCT), що динамічно регулює положення розподільних валів. 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.
Мал. 5.1 . Елементи системи зміни фаз газорозподілу (VCT): 1 – механізм VCT впускного розподільчого валу; 2 – механізм VCT випускного розподільчого валу; 3 – сальник впускного розподільчого валу; 4 – сальник випускного розподільчого валу; 5 – електромагнітний клапан регулювання положення випускного розподільчого валу; 6 – супорт системи VCT; 7 – електромагнітний клапан регулювання положення впускного розподільчого валу; 8 – датчик положення випускного розподільчого валу; 9 – датчик положення впускного розподільчого валу; 10 – кришка головки блоку циліндрів; 11 – кільце датчика положення випускного розподільного валу, що задає; 12 – кільце датчика положення впускного розподільного валу
Ремінь приводу газорозподільного механізму приводить у дію механізми 1 і 2 (рис. 5.1) VCT відповідно впускного та випускного розподільчих валів. Механізми VCT, у свою чергу, обертають відповідні розподільні вали.
Для визначення миттєвого положення розподільчих валів у заднього кінця кожного з них встановлені датчики 8 та 9 положення розподільчого валу. На шийках розподільчих валів розташовані кільця, що задають 11 і 12 датчиків положення.
На передній частині головки блоку циліндрів встановлений супорт системи 6 VCT, одночасно виконує функції кришок передніх підшипників розподільчих валів і тримача сальників 3 і 4 розподільчих валів. На супорті закріплені два електромагнітні клапани 5 і 7, гідравлічно керуючі механізмами VCT. Електромагнітними клапанами, своєю чергою, управляє електронний блок управління двигуном.
Мал. 5.2 . Схема гідравлічної системи VCT: 1 – гніздо для встановлення електромагнітного клапана регулювання положення випускного розподільчого валу; 2 – канали, що з'єднують електромагнітний клапан та механізм VCT випускного розподільчого валу; 3 – канал підведення олії до електромагнітних клапанів з головної масляної магістралі двигуна; 4 – супорт VCT; 5 – канали, що з'єднують електромагнітний клапан та механізм VCT впускного розподільчого валу; 6 – гніздо для встановлення електромагнітного клапана регулювання положення впускного розподільчого валу; 7 - канал підведення олії з головної масляної магістралі двигуна до впускного розподільного валу; 8 – головка блоку циліндрів; 9 – масляний фільтр системи VCT; 10 – канал підведення олії з головної олійної магістралі двигуна до випускного розподільчого валу
Олія, що подається в гідросистему VCT з головної олійної магістралі двигуна, крім основного масляного фільтра системи мастила, очищається додатковому фільтрі 9 (рис. 5.2) гідросистеми VCT. Додаткове очищення масла потрібно тому, що прохідні перерізи електромагнітних клапанів дуже малі і частки забруднень розміром 0,2 мм можуть призвести до відмови системи VCT. У той же час фільтр грає роль запобіжного клапана, що забезпечує за будь-яких обставин безперебійну подачу олії в гідросистему VCT. Фільтр незнімний та заміні не підлягає.
Мал. 5.3 . Електромагнітний клапан VCT: А – порожнина, з'єднана каналом у супорті з першою робочою камерою механізму VCT; В – порожнина, з'єднана каналом у супорті з другою робочою камерою механізму VCT; 1 – електромагніт; 2 – золотник клапана; 3 – кільцева проточка, з'єднана каналом у супорті з другою робочою камерою механізму VCT; 4 – кільцева проточка для відведення олії; 5 – кільцева проточка, з'єднана каналом у супорті з першою робочою камерою механізму VCT; 6 – отвір підведення олії з головної магістралі; 7 – пружина клапана; 8 – отвір для зливу олії
Електромагнітний клапан VCT, що складається з електромагніту 1 (рис. 5.3) і клапана, що включає золотник 2 і пружину 7, за сигналами електронного блоку управління двигуном подає масло під тиском з головної магістралі системи мастила в робочі порожнини механізмів VCT або зливає масло з цих порожнин, що призводить до взаємного переміщення елементів механізмів і, як наслідок, динамічної зміни положення розподільчих валів.
Під час роботи двигуна в режимі холостого ходу електронний блок управління двигуном багаторазово активує на короткі проміжки часу електромагнітні клапани з метою очищення їх елементів і каналів від забруднення, що випадково потрапили в них.
При відключенні електроживлення електромагнітних клапанів VCT отвори 6 підведення масла з головної магістралі і зливу 8 повністю відкриті і механізми VCT встановлюються у вихідне положення. В цьому випадку двигун працює без зміни фаз газорозподілу.
Елементи системи VCT (електромагнітні клапани та механізми динамічної зміни положення розподільних валів) є прецизійно виготовленими вузлами. У зв'язку з цим під час виконання технічного обслуговування чи ремонту системи зміни фаз газорозподілу допускається лише заміна елементів системи зборі.
ПРИМІТКА: У цьому розділі описані роботи з ремонту двигуна, доступні майстру-початківцю: заміна ущільнень, опор підвіски силового агрегату, перевірка компресії, регулювання і притирання клапанів і т.п. Для капітального ремонту двигуна з його повним розбиранням потрібні спеціальне обладнання та інструменти, а також відповідна технічна підготовка виконавця. Тому у разі потреби такого ремонту звертайтесь на фірмову станцію технічного обслуговування
Коментарі відвідувачів