- 1.4 L R4 16 V (80 KS);
- 1.6 L R4 16V (100 KS);
- 1.6 L R4 16V Duratec Ti-VCT s varijabilnim upravljanjem ventila (115 KS);
- 1.8 l R4 Duratec-HE 16V (125 KS);
- 2.0 L R4 16V (145 KS);
- kao i turbodizelaš Duratorq 1,8 litara R4 16V (115 KS).
Ova knjiga opisuje samo motor R4 16V Duratec Ti-VCT koji se ugrađuje u većinu proizvedenih automobila, ima mnogo toga zajedničkog s ostalim motorima u obitelji i najsloženiji je od njih.
Motor R4 16V Duratec Ti-VCT ima bregaste osovine u glavi i četiri ventila po cilindru. Bregaste osovine pokreće ojačani zupčasti remen. Napetost remena osigurava opruga zateznog valjka. Ventili se pokreću izravno s bregastog vratila preko cilindričnih potiskivača, koji istovremeno služe i kao elementi za podešavanje zazora u pogonu.
Glava cilindra izrađen od aluminijske legure prema poprečnom uzorku pročišćavanja cilindra (usisni i ispušni kanali nalaze se na suprotnim stranama glave). Sjedišta ventila i vodilice su utisnute u glavu. Usisni i ispušni ventil imaju po jednu oprugu, pričvršćenu kroz ploču s dvije matice. Glava bloka je centrirana na blok s dvije čahure i pričvršćena s deset vijaka. Između bloka i glave ugrađena je neskupljajuća brtva ojačana metalom. U gornjem dijelu glave cilindra nalazi se pet nosača ležaja za dvije bregaste osovine. Funkciju prednjih oslonaca obavlja potpora dinamičkog sustava razvoda ventila (vidi dolje u ovom pododjeljku), koji istovremeno čuva bregaste osovine od aksijalnog pomaka. Preostali nosači su odvojivi. Donji dijelovi nosača izrađeni su u sklopu glave cilindra, a gornji dijelovi (poklopci) pričvršćeni su na glavu vijcima. Rupe nosača obrađuju se zajedno s poklopcima, tako da poklopci nisu međusobno zamjenjivi i svaki od njih ima serijski broj.
Blok cilindra je jedan odljevak izrađen od posebnog lijevanog željeza visoke čvrstoće, koji tvori cilindre, rashladni plašt, gornji dio kućišta radilice i pet ležajeva radilice, izrađenih u obliku pregrada kućišta radilice. Cilindri su izbušeni izravno u tijelo bloka. Na dnu bloka nalazi se pet ležajeva glavnih ležajeva s uklonjivim poklopcima koji su pričvršćeni za blok vijcima. Glavne kapice ležaja obrađuju se zajedno s blokom i nisu međusobno zamjenjive. U ležištima ležaja (u gornjim dijelovima nosača) nalaze se ispusni otvori za uljne kanale namijenjene podmazivanju glavnih ležajeva, te kroz rupe u koje se utiskuju kuglasti ventili sa mlaznicama kroz koje se raspršuje ulje na dno klipa i stijenke cilindra. Blok cilindra ima posebne izbočine, prirubnice i rupe za pričvršćivanje dijelova, sklopova i sklopova, kao i kanale za glavni vod ulja.
Radilica, izrađen od lijevanog željeza visoke čvrstoće, okreće se u glavnim ležajevima opremljenim čeličnim košuljicama tankih stijenki s slojem protiv trenja. Gornje košuljice ugrađene u blok cilindra imaju utor na unutarnjoj površini i prolazni utor kroz koji ulje teče od izlaza uljnog kanala do kuglastog ventila s mlaznicom. Donje košuljice nemaju utore ili utore. Aksijalno kretanje koljenastog vratila ograničeno je s dva identična potisna poluprstena. Zamašnjak je pričvršćen na stražnji kraj koljenastog vratila sa šest vijaka. Na prednjem kraju koljenastog vratila nalazi se pogonska remenica razvodnog zupčanika i pomoćna pogonska remenica.
Klipovi s kratkom suknjom izrađene su od aluminijske legure. Na cilindričnoj površini glave klipa nalaze se prstenasti utori za dva kompresiona prstena i prsten za struganje ulja. Šest bušenja u utoru prstena za struganje ulja dizajnirano je za ispuštanje ulja koje je prsten uklonio sa stijenki cilindra. Dva od ovih bušenja dovode ulje do osovinice klipa.
Klipne osovinice cjevastog presjeka ugrađene su u izbočine klipa s razmakom i utisnute s interferencijom u gornje glave klipnjača, koje su svojim donjim glavama spojene s koljenastim osovinama radilice preko tankostijenih košuljica, konstrukcija koji je sličan glavnim košuljicama.
Klipnjače čelik, kovani, sa šipkom I-presjeka. Klipnjače su izrađene kao sklop s poklopcima. Kako ih ne bi zbunili tijekom montaže, serijski broj cilindra označen je na bočnim površinama klipnjača i kapica.
Bregaste osovine lijevano željezo, lijevano željezo.
Mehanizam za distribuciju plina prekriven je plastikom poklopac glave cilindra. U njega je ugrađen separator ulja za sustav ventilacije kartera.
Sustav podmazivanja kombinirani (za više detalja pogledajte "Sustav podmazivanja").
Karter ulja izliven od aluminijske legure pričvršćen je na dno bloka cilindra. Prirubnica kartera ulja zabrtvljena je FORD WSE-M4G323-A4 brtvom za brtvljenje. Karter ima rupu za ispuštanje ulja, zatvorenu čepom.
Filter ulja punoprotočni, neodvojivi, s premosnim i anti-drenažnim ventilima.
Sustav ventilacije kartera zatvoreno, prisilno, s plinovima iz kućišta radilice uklonjenim kroz separator ulja u šupljinu zračnog filtra.
Rashladni sustav motor je zabrtvljen, s ekspanzijskim spremnikom (za više detalja pogledajte "Sustav hlađenja").
Sustav napajanja motora sastoji se od električne pumpe goriva ugrađene u spremnik goriva, sklopa leptira za gas, finog filtra goriva i regulatora tlaka goriva ugrađenog u modul pumpe goriva, kompenzatora pulsiranja tlaka goriva, mlaznica i cijevi za gorivo, a također uključuje filter zraka.
Sustav paljenja temeljen na mikroprocesoru, sastoji se od zavojnice za paljenje, visokonaponskih žica i svjećica. Svitkom paljenja upravlja elektronička upravljačka jedinica motora. Sustav paljenja ne zahtijeva održavanje ili podešavanje tijekom rada.
Pogonski agregat (motor s mjenjačem, spojkom i krajnjim pogonom) postavljen je na tri nosača s elastičnim gumenim elementima: dva prednja, koji apsorbiraju glavninu pogonskog agregata, i stražnji, koji kompenzira okretni moment od prijenosa i opterećenja koja nastaju prilikom kretanja vozila iz mjesta i ubrzavanja.
Posebnost motora R4 16V Duratec Ti-VCT je prisutnost elektronički kontroliranog sustava promjenjivog vremena ventila (VCT), koji dinamički prilagođava položaje bregastog vratila. Ovaj sustav vam omogućuje da postavite optimalno vrijeme rada ventila za svaki trenutak rada motora, čime se, zauzvrat, postiže veća snaga, bolja učinkovitost goriva i niža emisija ispušnih plinova.
Crtež. 5.1. Elementi sustava promjenjivog razvoda ventila (VCT): 1 – VCT mehanizam usisne bregaste osovine; 2 – VCT mehanizam ispušne bregaste osovine; 3 – uljna brtva usisne bregaste osovine; 4 – brtva ulja ispušne bregaste osovine; 5 – elektromagnetski ventil za regulaciju položaja ispušne bregaste osovine; 6 – Podrška VCT sustavu; 7 – elektromagnetski ventil za regulaciju položaja usisne bregaste osovine; 8 – senzor položaja bregastog vratila ispušnih plinova; 9 – senzor položaja usisne bregaste osovine; 10 – poklopac glave cilindra; 11 – glavni prsten senzora položaja ispušne bregaste osovine; 12 – glavni prsten senzora položaja usisne bregaste osovine
Razvodni remen pokreće mehanizme 1 i 2 (Sl. 5.1) VCT-a usisne i ispušne bregaste osovine. VCT mehanizmi zauzvrat pokreću odgovarajuće bregaste osovine.
Za određivanje trenutnog položaja bregastog vratila, senzori 8 i 9 položaja bregastog vratila ugrađeni su na stražnjem kraju svakog od njih. Na rukavcima bregastog vratila nalaze se prstenovi za podešavanje 11 i 12 senzora položaja.
Na prednjem dijelu glave cilindra nalazi se oslonac 6 VCT sustava, koji istovremeno služi kao poklopac ležajeva prednjeg bregastog vratila i držač uljnih brtvila 3. i 4. bregastog vratila. Na čeljust su pričvršćena dva elektromagnetska ventila 5 i 7, koji hidraulički upravljaju VCT mehanizmima. Elektromagnetskim ventilima, pak, upravlja elektronička upravljačka jedinica motora.
Crtež. 5.2. Shema VCT hidrauličkog sustava: 1 – utičnica za ugradnju elektromagnetskog ventila za podešavanje položaja ispušne bregaste osovine; 2 – kanali koji povezuju solenoidni ventil i VCT mehanizam ispušne bregaste osovine; 3 – kanal za dovod ulja u elektromagnetske ventile iz glavnog uljnog voda motora; 4 – VCT čeljust; 5 – kanali koji povezuju solenoidni ventil i VCT mehanizam usisne bregaste osovine; 6 – utičnica za ugradnju elektromagnetskog ventila za podešavanje položaja usisne bregaste osovine; 7 – kanal za dovod ulja iz glavnog uljnog voda motora do usisne bregaste osovine; 8 – glava cilindra; 9 – Filter ulja VCT sustava; 10 – kanal za dovod ulja od glavnog uljnog voda motora do ispušne bregaste osovine
Ulje koje se dovodi u VCT hidraulički sustav iz glavnog uljnog voda motora, pored glavnog uljnog filtra sustava za podmazivanje, čisti se u dodatnom filtru 9 (Sl. 5.2) VCT hidrauličkog sustava. Potrebno je dodatno pročišćavanje ulja jer su područja protoka elektromagnetskih ventila vrlo mala i čestice onečišćenja veličine 0,2 mm već mogu dovesti do kvara VCT sustava. Istodobno, filtar igra ulogu sigurnosnog ventila, osiguravajući nesmetanu opskrbu uljem VCT hidrauličkog sustava u bilo kojim okolnostima. Filtar se ne može ukloniti i ne može se zamijeniti.
Crtež. 5.3. VCT solenoidni ventil: A – šupljina spojena kanalom u čeljusti s prvom radnom komorom VCT mehanizma; B – šupljina spojena kanalom u čeljusti s drugom radnom komorom VCT mehanizma; 1 – elektromagnet; 2 – kalem ventila; 3 – prstenasti žlijeb spojen kanalom u čeljusti s drugom radnom komorom VCT mehanizma; 4 – prstenasti žlijeb za odvod ulja; 5 – prstenasti žlijeb spojen kanalom u čeljusti s prvom radnom komorom VCT mehanizma; 6 – otvor za dovod ulja iz glavnog voda; 7 – opruga ventila; 8 – otvor za ispuštanje ulja
VCT elektromagnetski ventil, koji se sastoji od elektromagneta 1 (Sl. 5.3) i ventila koji uključuje kalem 2 i oprugu 7, prema signalima iz elektroničke upravljačke jedinice motora, opskrbljuje ulje pod pritiskom iz glavnog voda sustava za podmazivanje u radne šupljine. VCT mehanizama ili ispušta ulje iz tih šupljina, što dovodi do međusobnog pomicanja elemenata mehanizma i, kao posljedica toga, do dinamičke promjene položaja bregastih vratila.
Dok motor radi u praznom hodu, elektronička upravljačka jedinica motora opetovano aktivira solenoidne ventile u kratkim vremenskim razdobljima kako bi očistila njihove elemente i kanale od onečišćenja koja su u njih slučajno ušla.
Kada je napajanje elektromagnetskih ventila VCT isključeno, otvori za dovod ulja 6 iz glavnog voda i odvod 8 potpuno su otvoreni, a mehanizmi VCT postavljeni su u svoj izvorni položaj. U tom slučaju motor radi bez promjene vremena ventila.
Elementi VCT sustava (elektromagnetski ventili i dinamički mehanizmi za kontrolu položaja bregastog vratila) su precizno proizvedene komponente. U tom smislu, prilikom održavanja ili popravka sustava promjenjivog vremena ventila dopuštena je samo zamjena sklopljenih elemenata sustava.
NAPOMENA: Ovaj odjeljak opisuje radove popravka motora koji su dostupni tehničaru početniku: zamjena brtvi, nosača ovjesa pogonske jedinice, provjera kompresije, podešavanje i brušenje ventila itd. Za remont motora uz njegovu potpunu demontažu potrebna je posebna oprema i alat, kao i odgovarajuća tehnička obučenost izvođača. Stoga, ako su takvi popravci potrebni, obratite se ovlaštenom servisu.