Kreslenie. 5.39. 2,5-litrový motor Duratec-V15 s prvkami systému variabilného časovania ventilov: 1 – kryt rozvodu; 2 – kryt hlavy valcov; 3 – snímač polohy sacieho vačkového hriadeľa; 4 – snímač polohy vačkového hriadeľa výfuku; 5 – solenoidový ventil na nastavenie polohy vačkového hriadeľa sania; 6 – solenoidový ventil na nastavenie polohy vačkového hriadeľa výfuku; 7 – mechanizmus nastavenia polohy vačkového hriadeľa výfuku; 8 – mechanizmus pre nastavenie polohy sacieho vačkového hriadeľa; 9 – medziremenica rozvodového remeňa; 10 – ozubená remenica rozvodového remeňa na kľukovom hriadeli; 11 – napínač rozvodového remeňa; 12 – ozubená remenica čerpadla chladiacej kvapaliny; 13 - Rozvodový remeň.
2,5-litrový motor Duratec-V15 (obr. 5.39) je päťvalcový, 20-ventilový, zdvihový objem 2522 cm³, preplňovaný turbodúchadlom a duálnym elektronicky riadeným systémom variabilného časovania ventilov (VCT). Použitím variabilného časovania ventilov na sacích a výfukových vačkových hriadeľoch sa dosahuje maximálny krútiaci moment v širokom rozsahu otáčok motora.
Hlavné prvky motora sú vyrobené z hliníka.
Hlava valca sa skladá z dvoch častí. Bezúdržbové mechanické zdviháky ventilov sú inštalované v hlave valcov. Hornú časť hlavy valcov tvorí kryt s integrovanými viečkami ložísk vačkového hriadeľa. Jamky zapaľovacích sviečok sú dodatočne utesnené gumovými krúžkami. Na jamky zapaľovacích sviečok je nainštalovaný kryt, aby sa do nich nedostala nečistota a voda.
Blok valcov pozostáva z troch častí.
Ide o samotný blok valca, spodnú časť kľukovej skrine (rám hlavného ložiska) a olejovú vaňu. Do bloku valcov je vložených päť liatinových vložiek valcov, ktoré sa pri opravách nevymieňajú.
Spodná časť kľukovej skrine pôsobí ako výstužný prvok. Okrem toho slúži ako puzdro pre spodné hlavné ložiskové panvy.
Ako dodatočný výstužný prvok slúži olejová vaňa s vyvinutými rebrami.
Medzi hlavou valca a blokom valca je namontované vymeniteľné tesnenie hlavy valcov. Tesnenia medzi ostatnými dosadacími plochami motora sú tesnenia na báze tmelu.
Vačkové hriadele sú uložené v šiestich ložiskách, pričom spodné ložiskové panvy vačkových hriadeľov sú umiestnené v hlave valcov a horné ložiská sú umiestnené v kryte hlavy valcov.
Každý vačkový hriadeľ má solenoidový ventil na riadenie prívodu oleja do systému VCT, ktorý je riadený elektronickou riadiacou jednotkou motora (ECU). Elektronická jednotka prijíma informácie o aktuálnych otáčkach kľukového hriadeľa a zaťažení motora zo systémových snímačov. Na základe týchto vstupných signálov sa pomocou hydraulických ventilov nastavuje väčší alebo menší dynamický uhol natočenia vačkového hriadeľa voči kľukovému hriadeľu.
Ozubený remeň sa napína automaticky pomocou mechanického napínača. Napnutie dvoch pomocných pohonných jednotiek poly-klinových remeňov je tiež automatické.
Vodné čerpadlo je poháňané rozvodovým remeňom.
Kľukový hriadeľ sa otáča v šiestich hlavných ložiskách. V piatom hlavnom ložisku sú osadené axiálne polkrúžky kľukového hriadeľa, ktoré obmedzujú jeho axiálny pohyb.
Na prednom konci kľukového hriadeľa sú dve ozubené kolieska. Vnútorný krúžok slúži na pohon olejového čerpadla.
Na vonkajšom drážkovanom ráfiku je namontovaná kladka pre rozvodový remeň.
POZNÁMKA: Remenicu rozvodového remeňa je možné namontovať na drážky hriadeľa iba v jednej polohe. Na tento účel je jedno drážkovanie v otvore v náboji remenice rozvodového remeňa a jedno drážkovanie na kľukovom hriadeli širšie ako ostatné.
Piesty sú vyrobené z hliníkovej zliatiny a majú grafitový povlak, ktorý slúži na zníženie trenia a zníženie hluku. Piesty sú zospodu chladené prúdmi oleja z olejových trysiek naskrutkovaných do bloku valcov.
Systém variabilného časovania ventilov má hydromechanický pohon.
Motorový olej je privádzaný z olejovej vane cez elektromagnetické ventily riadenia prívodu oleja VCT do ovládacích mechanizmov sacích a výfukových vačkových hriadeľov v množstve potrebnom na zmenu dynamickej polohy hriadeľov v mechanizmoch. Časovanie ventilov pre vačkový hriadeľ nastavuje elektronická riadiaca jednotka motora (ECU) s predstihom alebo spomalením v závislosti od signálov prijímaných snímačmi systému riadenia motora.
Ovládacie prvky VCT pre sacie a výfukové vačkové hriadele sa automaticky nastavia do uzamknutej základnej polohy, keď je sací vačkový hriadeľ zaistený zasunutím špeciálneho odpruženého poistného kolíka.
Pohyb mechanizmov VCT do uzamknutej východiskovej polohy je zabezpečený napínacou silou rozvodového remeňa.
V uzamknutej počiatočnej polohe je riadiaca jednotka VCT sacieho vačkového hriadeľa v polohe "spomalenie nasávania" a riadiaca jednotka VCT vačkového hriadeľa výfuku je v polohe "predbeh výfuku".
Pri štartovaní motora sa zámok hydraulicky uvoľní, keď sa dosiahne určitý tlak motorového oleja.
POZNÁMKA: Ovládacie mechanizmy VCT pre sacie a výfukové vačkové hriadele môžu byť počas opravy vymenené len ako samostatné jednotky.
Pri štartovaní motora sa motorový olej čerpá z olejovej vane olejovým čerpadlom, privádza sa do olejových kanálov vačkového hriadeľa cez olejové kanáliky v bloku valcov a v hlave bloku motora a odtiaľ sa posiela do elektromagnetického ventilu riadenia oleja 7. (obr. 5.40) VCT a na poistný kolík 2. Poistný kolík sa tlakom oleja stiahne do pôvodnej polohy, čím dôjde k mechanickému spojeniu. remenica vačkového hriadeľa 1 a rotor 3.
Keď je riadiaci mechanizmus VCT v režime spomalenia, komora b je naplnená motorovým olejom. Rotor 3 sa otáča v smere hodinových ručičiek, tlak motorového oleja v komore b je väčší ako v komore a. Motorový olej vracajúci sa z komory a prúdi cez spätný olejový kanál do elektromagnetického ventilu riadenia oleja VCT a odtiaľ sa vracia do olejovej vane.
Keď je riadiaci mechanizmus VCT v režime predstihu, komora a je naplnená motorovým olejom. Rotor 3 sa otáča proti smeru hodinových ručičiek, tlak motorového oleja v komore a je väčší ako v komore b. Motorový olej, ktorý sa vracia z komory b, prúdi cez spätný olejový kanál do elektromagnetického ventilu riadenia oleja VCT a odtiaľ sa vracia do olejovej vane.
Pri kontrole časovania ventilov sa uistite, že sú montážne značky presne zarovnané (obr. 5.41).
Pri kontrole a nastavovaní časovania ventilov musí byť vždy namontovaný kryt rozvodu. Okrem toho musí byť rozvodový remeň správne napnutý, pretože na jeho vonkajšom povrchu sú stopy po rozvode pre obe remenice vačkového hriadeľa.
Značka na kladke rozvodového remeňa namontovanej na kľukovom hriadeli sa musí presne zhodovať so značkou na skrini olejového čerpadla.
Mechanizmus napínača rozvodového remeňa obsahuje pružinu a trecí prvok. Ten slúži na pohlcovanie malých vibrácií a výkyvov otáčok kľukového hriadeľa motora. Pružina zaisťuje správne napnutie rozvodového remeňa bez ohľadu na opotrebovanie remeňa a teplotu motora.
Napnutie rozvodového remeňa by sa malo nastavovať, keď je motor studený.
POZNÁMKA: Ak je teplota motora vyššia alebo nižšia, pamätajte na to, že inštalačné prvky napínača rozvodového remeňa zaujmú pri teplote 20°C inú polohu ako pôvodná (obr. 5.42).
Kreslenie. 5.40. Schéma činnosti elektromagnetického ventilu riadenia prívodu oleja: 1 – kladka mechanizmu variabilného časovania ventilov; 2 – odpružený poistný kolík; 3 – rotor; 4 – list rotora; 5 – piest; 6 – vratná pružina; 7 – elektromagnetický ventil pre riadenie prívodu oleja VCT; A – kanál napojený na komoru a; B – kanál napojený na komoru b; C – kanál prívodu oleja; D – spätný olejový kanál.
Kreslenie. 5.41. Montážne značky (časovanie ventilov): 1 – montážna značka remenice vačkového hriadeľa výfuku; 2 – kryt rozvodov s montážnymi značkami; 3 – montážna značka remenice sacieho vačkového hriadeľa; 4 – ozubená remenica sacieho vačkového hriadeľa; 5 – ozubená remenica vačkového hriadeľa výfuku; 6 – montážna značka hnacej remenice rozvodového kolesa na kľukovom hriadeli; 7 – ozubená remenica rozvodového remeňa na kľukovom hriadeli; 8 – kľukový hriadeľ.
Kreslenie. 5.42. Polohy inštalačných prvkov napínača rozvodového remeňa 2,5-litrového motora Duratec-V15 pri rôznych teplotách motora.