Конструкція двигуна Zetec-E

Базова концепція

Двигун Zetec-E – це чотирициліндровий, однорядний, 16-клапанний двигун DOHC. 16-клапанна головка циліндрів забезпечує кращу якість заповнення, особливо при високій частоті обертання колінчастого валу.

Головка циліндрів виготовляється з алюмінієвого сплаву, тоді як блок циліндрів – з чавуну.

Центральна кришка ременя газорозподільного механізму/кронштейн передньої опори двигуна

Нова кришка ременя газорозподільного механізму додатково посилена вертикальною опорою. Це означає, що для встановлення нового ременя газорозподільного механізму слід зняти центральну кришку ременя газорозподільного механізму і, отже, передню опору двигуна.

Головка циліндрів

Камера згоряння

Свічка запалювання, розташована в центрі дахової камери згоряння, підпалює повітряно-паливну суміш, що знаходиться в камері згоряння. Центральне розташування свічки запалювання забезпечує рівномірне розподілення фронту полум'я по всій камері згоряння, таким чином одночасно зменшуючи схильність двигуна до детонації.

Клапанний механізм

Два розподільні вали наводяться в рух одним приводним ременем, і кожен вал за допомогою регульованих штовхачів впливає на два клапани кожного циліндра. Внаслідок наявності потоку відпрацьованих газів, що проходять через випускні клапани, ці клапани зазнають впливу дуже високої температури. Випускні клапани мають спеціальне покриття, яке дозволяє їм краще розсіювати тепло. Кожен клапан закривається своєю власною клапанною пружиною. Щоб регулювати клапанні зазори, потрібно замінювати регулювальні прокладки в штовхачах клапанів. Є прокладки 52 різних варіантів за товщиною. Товщина регулювальної прокладки вибита на її тильній стороні у формі числа, що відповідає товщині прокладки з точністю до сотих часток міліметра (наприклад: число 222 = 2,22 мм). Внаслідок обмеженого простору в головці циліндрів для заміни регулювальних прокладок слід зняти розподільний вал. Щоб уникнути необхідності в більш ніж одному знятті та установці розподільчого валу при виконанні процедури регулювання необхідна абсолютна точність. Кулачки розподільного валу зміщені щодо центрів штовхачів клапанів. Внаслідок цього при частоті обертання колінчастого валу двигуна приблизно 3000 об/хв штовхачі клапана починають обертатися, і це обертання передається клапанам. Обертання клапанів бажано з тієї причини, що це веде до рівномірності посадки клапанів у їх сідлах і запобігає припрацюванню клапанів в одному положенні та протіканню в клапанах.

Поз.	№ Запасної Частини	Найменування
1	-	Болт кришки підшипника розподільчого валу
2	-	Кришка підшипника розподільчого валу
3	-	Впускний розподільчий вал
4	-	Випускний розподільчий вал
5	-	Заглушка олійної галереї
6	-	Прокладка для регулювання (шим) клапанного зазору
7	-	Толкач клапана
8	-	Сухар
9	-	Тарілка пружини клапана
10	-	Клапанна пружина
11	-	Масляне ущільнення штока клапана
12	-	Випускні клапани
13	-	Впускні клапани
14	-	Головка циліндрів
15	-	Болт головки циліндрів
16	-	Свіча запалювання
17	-	Болт вуха підйому двигуна
18	-	Вухо підйому двигуна
19	-	Болт шківа розподільчого валу
20	-	Шківи розподільних валів
21	-	Масляні ущільнення розподільчих валів
22	-	Напрямна втулка для кришки переднього підшипника розподільчого валу
23	-	Кришка переднього підшипника розподільного валу

Механічний штовхач

Поз.	№ Запасної Частини	Найменування
1	-	Регулювальне прокладання (шим) (встановлюється на верхню частину штовхача)
2	-	Механічний штовхач

• У двигунах Zetec-E нового покоління гідравлічні штовхачі також можна замінити на механічні. Досягається це за допомогою високоякісних матеріалів та оптимізації профілю кулачків.
• Ступінь зносу клапанів настільки мала, що до проходження пробігу в 150 000 км (90 000 миль) відсутня необхідність у перевірці та регулюванні клапанних зазорів.

Рем'яний привід газорозподільного механізму (з нижнім проміжним шківом)

Поз.	№ Запасної Частини	Найменування
1	-	Впускний розподільчий вал зі шківом
2	-	Випускний розподільний вал зі шківом
3	-	Проміжний шків
4	-	Зовнішній корпус насоса охолоджувальної рідини на блоці циліндрів
5	-	Проміжний шків
6	-	Шків колінчастого валу
7	-	Модифікований напрямний ремень газорозподільного механізму
8	-	Новий підпружинений натягувач ременя газорозподільного механізму з ексцентриковим регулюванням при знятті та установці ременя газорозподільного механізму

Рем'яний привід газорозподільного механізму (без нижнього проміжного шківа)

Поз.	№ Запасної Частини	Найменування
1	-	Впускний розподільчий вал зі шківом
2	-	Випускний розподільний вал зі шківом
3	-	Проміжний шків
4	-	Зовнішній корпус насоса охолоджувальної рідини на блоці циліндрів
5	-	Шків колінчастого валу
6	-	Модифікований напрямний ремень газорозподільного механізму
7	-	Новий підпружинений натягувач ременя газорозподільного механізму з ексцентриковим регулюванням при знятті та установці ременя газорозподільного механізму

• Встановлення нижнього проміжного шківа припинено у січні 1999 року.
• Ремінь газорозподільного механізму завжди слід замінювати після пробігу 150 000 км (90 000 миль) або через 10 років.
• Ремінь газорозподільного механізму завжди слід замінювати, якщо його було знято під час виконання ремонтних робіт.

Натягувач ременя газорозподільного механізму

ПОПЕРЕДЖЕННЯ: Натягувати ремінь газорозподільного механізму слід лише при переміщенні його в напрямку проти годинникової стрілки.

Правильне натяг ременя газорозподільного механізму забезпечується автоматичним натягувачем ременя. При встановленні нового ременя натягувач переміщається в базове положення (стрілка (3) та позначка (2) на одній лінії). Це базове налаштування забезпечується одним із кулачків (4). Інший (підпружинений) кулачок забезпечує підтримку правильного натягу ременя при двигуні, що працює. Натягувач ременя переміщається до 30 градусів від центру в обох напрямках.

ПРИМІТКА: Не тягніть ремінь повторно, т.к. є небезпека перевищення допустимого кута повороту одному з напрямів. Базове налаштування натягувача ременя застосовується тільки для нового ременя газорозподільного механізму. Повторне натягування ременя може спричинити його знос або биття.

Перевірити базове налаштування після зняття регулювальних інструментів та штифтів вже неможливо (зусилля від пружин клапанів передається на ремінь та змінює положення натягувача ременя).

Автоматичний натягувач ременя газорозподільного механізму

Поз.	№ Запасної Частини	Найменування
1	-	Кронштейн, що закріплюється на кришці із металевого листа
2	-	Позначка
3	-	Стрілка
4	-	Кулачок для базового налаштування

Елементи, встановлені на головці циліндрів

Впускний колектор

Нові двигуни Zetec-E оснащуються впускним колектором, виготовленим із армованого склопластику. Канали впускного колектора розташовані таким чином, що мають однакову довжину кожного циліндра.

Це дає такі переваги:

• Менша теплопередача до форсунок, таким чином запобігає виникненню "парової пробки";
• Більш легка конструкція;
• Менша конденсація палива на стінках впускного трубопроводу після холодного запуску;
• Найменше нагрівання повітря, що впускається при прогрітому двигуні.

Елементи, встановлені на впускному колекторі

Поз.	№ Запасної Частини	Найменування
1	-	Штекерний роз'єм форсунки
2	-	Болт для затиску паливопроводу
3	-	Паливний колектор
4	-	Форсунка
5	-	Утримувач форсунки
6	-	Прокладання впускного колектора
7	-	Впускний колектор
8	-	Швидкодіюча муфта для вакуумного шланга вакуумного підсилювача гальм
9	-	Прокладання клапана управління частотою обертання колінчастого валу в режимі холостого ходу (клапаном ISC)
10	-	Клапан ISC
11	-	Прокладка корпусу дросельної заслінки
12	-	Болт паливного колектора
13	-	Корпус дросельної заслінки
14	-	Болт для кронштейна паливопроводу
15	-	Болт корпусу дросельної заслінки
16	-	Кронштейн паливопроводу
17	-	Затискач паливопроводу

Блок циліндрів

Колінчастий вал

Колінчастий вал спирається на п'ять підшипників і має противагу для кожного циліндра. Центральний корінний підшипник має два наполегливі півкільця, які направляють колінчастий вал в осьовому напрямку і визначають його осьовий зазор.

Підшипники колінчастого валу

Поз.	№ Запасної Частини	Найменування
1	-	Вкладиш корінного підшипника блоку циліндрів
2	-	Вкладиш корінного підшипника з наполегливими напівкільцями
3	-	Колінчастий вал
4	-	Сегментна шпонка для маточини шківа колінчастого вала
5	-	Вкладиш підшипника, кришка корінного підшипника
6	-	Кришка корінного підшипника
7	-	Болт кришки корінного підшипника

Підшипники шатунів

Підшипники шатунів мають нумерацію від 1 до 4, яка починається з того боку, де розташовується ремінь газорозподільного механізму. Фактично неможливо переплутати кришки підшипників шатунів і шатуни, т.к. при виготовленні кришки підшипників шатунів легко відрізаються від шатунів. Тому профіль стикувальної поверхні кожної кришки підшипника шатуна відповідає лише одному з шатунів.

Підсилювальний блок картера двигуна

Нижній картер

Підсилювальний блок картера двигуна призначений для демпфування вібрацій двигуна. Це веде до подальшого зменшення рівня шуму у салоні автомобіля. Починаючи з 01.99 р. ущільнення між нижнім картером двигуна і блоком циліндрів є прокладкою з металевою несучою пластиною (автомобілі до 01.99 р. мають гумову прокладку).

Дистанційні елементи підсилювального блоку картера двигуна

ПРИМІТКА: Починаючи з 01.99 використовують лише круглі дистанційні елементи.

Дистанційні елементи підсилювального блоку картера двигуна служать компенсації підвищених зазорів між коробкою передач і підсилювальним блоком картера двигуна. За додатковою інформацією зверніться до розділу Двигун у зборі наявного у цьому розділі.

Масляний картер

Двигун закривається знизу масляним картером, відштампованим з металевого листа, що (картер) кріпиться безпосередньо до підсилювального блоку картера двигуна. Для забезпечення герметичності стику слугує валик герметика шириною 3 мм.

Керування двигуном

Модуль керування силовим агрегатом (РСМ)

Двигуном Zetec-E управляє РСМ. Щоб мати можливість робити це, РСМ потрібен великий обсяг інформації щодо поточного робочого стану двигуна. РСМ отримує інформацію від численних датчиків.

РСМ управляє:

• повністю електронною системою запалювання (EI),
• послідовним електронним упорскуванням палива (SEFI),
• системою повітряного кондиціювання у поєднанні із системою охолодження.