Rysunek. 5,39. Silnik Duratec-V15 o pojemności 2,5 litra z elementami układu zmiennych faz rozrządu: 1 – pokrywa rozrządu; 2 – pokrywa głowicy cylindrów; 3 – czujnik położenia wałka rozrządu zaworów dolotowych; 4 – czujnik położenia wałka rozrządu wydechu; 5 – elektrozawór do regulacji położenia wałka rozrządu zaworów dolotowych; 6 – elektrozawór do regulacji położenia wałka rozrządu wydechu; 7 – mechanizm regulacji położenia wałka rozrządu wydechu; 8 – mechanizm regulacji położenia wałka rozrządu zaworów dolotowych; 9 – pośrednie koło pasowe paska rozrządu; 10 – koło pasowe paska zębatego na wale korbowym; 11 – napinacz paska rozrządu; 12 – koło pasowe pompy płynu chłodzącego; 13 - pasek rozrządu.
2,5-litrowy silnik Duratec-V15 (ryc. 5.39) to pięciocylindrowy, 20-zaworowy silnik o pojemności skokowej 2522 cm³, z turbodoładowaniem i podwójnym, elektronicznie sterowanym systemem zmiennych faz rozrządu (VCT). Dzięki zastosowaniu zmiennych faz rozrządu na wałkach rozrządu zaworów dolotowych i wydechowych osiągany jest maksymalny moment obrotowy w szerokim zakresie prędkości obrotowych silnika.
Główne elementy silnika wykonane są z aluminium.
Głowica cylindra składa się z dwóch części. W głowicy cylindrów zamontowane są bezobsługowe mechaniczne popychacze zaworów. Górna część głowicy cylindrów składa się z pokrywy ze zintegrowanymi pokrywami łożysk wałków rozrządu. Gniazda świec zapłonowych są dodatkowo uszczelnione gumowymi pierścieniami. Na gniazda świec zapłonowych zakładana jest osłona, która zapobiega przedostawaniu się do nich brudu i wody.
Blok cylindrów składa się z trzech części.
Jest to sam blok cylindrów, dolna część skrzyni korbowej (główna rama łożyska) i miska olejowa. W bloku cylindrów znajduje się pięć żeliwnych tulei cylindrowych, które nie są wymieniane podczas napraw.
Dolna część skrzyni korbowej pełni rolę elementu wzmacniającego. Ponadto służy jako obudowa dolnych panewek łożysk głównych.
Dodatkowym elementem wzmacniającym jest miska olejowa z rozwiniętymi żebrami.
Wymienna uszczelka głowicy cylindrów jest instalowana pomiędzy głowicą cylindrów a blokiem cylindrów. Uszczelki pomiędzy innymi współpracującymi powierzchniami silnika są uszczelnieniami na bazie uszczelniacza.
Wałki rozrządu są osadzone w sześciu łożyskach, przy czym dolne panewki łożysk wałków rozrządu znajdują się w głowicy cylindrów, a górne w pokrywie głowicy cylindrów.
Każdy wałek rozrządu ma zawór elektromagnetyczny sterujący dopływem oleju do układu VCT, który jest sterowany przez elektroniczną jednostkę sterującą silnika (ECU). Jednostka elektroniczna otrzymuje informacje o aktualnej prędkości obrotowej wału korbowego i obciążeniu silnika z czujników systemowych. Na podstawie tych sygnałów wejściowych zawory hydrauliczne ustawiają większy lub mniejszy dynamiczny kąt obrotu wałka rozrządu względem wału korbowego.
Pasek rozrządu napinany jest automatycznie za pomocą napinacza mechanicznego. Naciąg dwóch pasków wielorowkowych napędzających zespoły pomocnicze jest również automatyczny.
Pompa wody napędzana jest paskiem rozrządu.
Wał korbowy obraca się w sześciu głównych łożyskach. Półpierścienie oporowe wału korbowego, które ograniczają jego ruch osiowy, są zamontowane w piątym łożysku głównym.
Na przednim końcu wału korbowego znajdują się dwa koła koronowe. Pierścień wewnętrzny służy do napędzania pompy olejowej.
Koło pasowe paska rozrządu jest zamontowane na zewnętrznej obręczy wielowypustowej.
UWAGA: Koło pasowe paska rozrządu można zamontować na wypustach wału tylko w jednym położeniu. W tym celu jeden wypust w otworze w piaście koła pasowego rozrządu i jeden wypust na wale korbowym są szersze niż pozostałe.
Tłoki wykonane są ze stopu aluminium i posiadają powłokę grafitową, która służy do zmniejszenia tarcia i zmniejszenia hałasu. Tłoki chłodzone są od dołu strumieniami oleju z dysz olejowych wkręconych w blok cylindrów.
Układ zmiennych faz rozrządu ma napęd hydromechaniczny.
Olej silnikowy dostarczany jest z miski olejowej poprzez elektrozawory sterujące dopływem oleju VCT do mechanizmów sterujących wałkami rozrządu zaworów dolotowych i wydechowych w ilości niezbędnej do zmiany dynamicznego położenia wałów w mechanizmach. Rozrząd zaworowy wałka rozrządu jest ustawiany przez elektroniczną jednostkę sterującą silnika (ECU) z wyprzedzeniem lub opóźnieniem w zależności od sygnałów odbieranych przez czujniki układu zarządzania silnikiem.
Elementy sterujące VCT wałków rozrządu zaworów dolotowych i wydechowych ustawiają się samoczynnie w zablokowane położenie wyjściowe, gdy wałek rozrządu zaworów dolotowych jest zabezpieczony za pomocą specjalnego sprężynowego sworznia blokującego.
Ruch mechanizmów VCT do zablokowanej pozycji wyjściowej zapewnia siła naciągu paska rozrządu.
W zablokowanym położeniu początkowym jednostka sterująca VCT wałka rozrządu zaworów dolotowych znajduje się w położeniu "opóźnienia dolotowego", a jednostka sterująca VCT wałka rozrządu zaworów wydechowych znajduje się w położeniu "wyprzedzenia wydechu".
Podczas uruchamiania silnika blokada zostaje zwolniona hydraulicznie po osiągnięciu określonego ciśnienia oleju silnikowego.
UWAGA: Mechanizmy sterujące VCT wałków rozrządu zaworów dolotowych i wydechowych można wymieniać podczas napraw wyłącznie jako pojedyncze zespoły.
Podczas uruchamiania silnika olej silnikowy jest pompowany z miski olejowej za pomocą pompy olejowej, dostarczany do kanałów olejowych wałka rozrządu poprzez kanały olejowe w bloku cylindrów i głowicy bloku silnika, a następnie przesyłany stamtąd do elektrozaworu sterującego olejem 7 (Rys. 5.40) VCT i do sworznia blokującego 2. Sworzeń blokujący jest cofany pod wpływem ciśnienia oleju do pierwotnego położenia, co powoduje połączenie mechaniczne. koło pasowe wałka rozrządu 1 i wirnik 3.
Gdy mechanizm sterujący VCT znajduje się w trybie opóźnienia, komora b jest wypełniona olejem silnikowym. Wirnik 3 obraca się zgodnie z ruchem wskazówek zegara, ciśnienie oleju silnikowego w komorze b jest większe niż w komorze a. Olej silnikowy powracający z komory a przepływa kanałem powrotnym oleju do elektrozaworu kontroli poziomu oleju VCT i stamtąd wraca do miski olejowej.
Gdy mechanizm sterujący VCT znajduje się w trybie wyprzedzenia, komora a jest wypełniona olejem silnikowym. Wirnik 3 obraca się w kierunku przeciwnym do ruchu wskazówek zegara, ciśnienie oleju silnikowego w komorze a jest większe niż w komorze b. Olej silnikowy powracający z komory b przepływa kanałem powrotnym oleju do elektrozaworu kontroli poziomu oleju VCT i stamtąd wraca do miski olejowej.
Sprawdzając rozrząd zaworów, upewnij się, że znaki montażowe są dokładnie wyrównane (ryc. 5.41).
Podczas sprawdzania i regulacji rozrządu zaworowego należy zawsze założyć pokrywę rozrządu. Dodatkowo pasek rozrządu musi być odpowiednio napięty, gdyż na jego zewnętrznej powierzchni znajdują się ślady rozrządu obu kół pasowych wałków rozrządu.
Znak na kole pasowym rozrządu zamontowanym na wale korbowym musi dokładnie pokrywać się ze znakiem na obudowie pompy olejowej.
Mechanizm napinacza paska rozrządu składa się ze sprężyny i elementu ciernego. Ten ostatni służy do pochłaniania niewielkich wibracji i wahań prędkości obrotowej wału korbowego silnika. Sprężyna zapewnia prawidłowe napięcie paska rozrządu niezależnie od jego zużycia i temperatury silnika.
Naciąg paska rozrządu należy regulować przy zimnym silniku.
UWAGA: Jeżeli temperatura silnika jest wyższa lub niższa należy pamiętać, że elementy montażowe napinacza paska rozrządu przy temperaturze 20°C przyjmą położenie odmienne od pierwotnego (Rys. 5.42).
Rysunek. 5.40. Schemat działania elektrozaworu sterującego dopływem oleju: 1 – koło pasowe mechanizmu zmiennych faz rozrządu; 2 – sworzeń blokujący ze sprężyną; 3 – wirnik; 4 – łopata wirnika; 5 – tłok; 6 – sprężyna powrotna; 7 – elektrozawór sterowania dopływem oleju VCT; A – kanał podłączony do komory A; B – kanał podłączony do komory b; C – kanał doprowadzający olej; D – kanał powrotu oleju.
Rysunek. 5.41. Znaki montażowe (rozrząd): 1 – znak montażowy koła pasowego wałka rozrządu wydechu; 2 – pokrywa rozrządu ze znakami montażowymi; 3 – znak montażu koła pasowego wałka rozrządu zaworów dolotowych; 4 – koło zębate wałka rozrządu zaworów dolotowych; 5 – koło pasowe wałka rozrządu wydechu; 6 – znak montażu koła pasowego napędu rozrządu na wale korbowym; 7 – koło pasowe paska zębatego na wale korbowym; 8 – wał korbowy.
Rysunek. 5.42. Położenie elementów montażowych napinacza paska rozrządu 2,5-litrowego silnika Duratec-V15 przy różnych temperaturach silnika.
(Ten artykuł został zapożyczony ze strony internetowej: www.fordbook.ru)