Značajke dizajna motora F18D

Na nekim automobilima Chevrolet Cruze, poprečno postavljen četverotaktni četverocilindrični motor sa 16 ventila mod. F18D (DOHC, 141 KS) radni volumen od 1,8 litara. Motor je opremljen promjenjivim vremenskim razmakom za usisne ventile (CVVT).

Motor s dvije peteroležajne bregaste osovine iznad glave ima četiri ventila za svaki cilindar. Ispušno bregasto vratilo pokreće ojačani zupčasti remen 2 (riža. 5.21). Napetost remena osigurava zatezni valjak 12.



Motor ima rotirajuće zupčanike bregastog vratila 4 i 9. Kontinuirano podešavanje remenica bregastog vratila vrši se tlakom motornog ulja. Dva solenoidna ventila 33 (riža. 5.22) regulirajte tlak ulja u podesivim remenicama bregastog vratila u skladu s naredbama iz upravljačke jedinice motora. Pokretač ventila opremljen je podizačima klipa 29. Zazor ventila podešava se ugradnjom podizača ventila odgovarajuće veličine. Motor koristi konusne opruge ventila 26. Zbog konusnog oblika, protutlak opruga ventila se povećava kada ih stisne podizač ventila, što omogućuje da se ventil, nakon što prođe donju mrtvu točku bregastog vratila, odmah zatvori opet zbog inercije konvencionalnih opruga.




Glava cilindra izrađena od aluminijske legure u poprečnom uzorku čišćenja cilindra (ulazni i izlazni otvori nalaze se na suprotnim stranama glave). Sjedala i vodilice ventila su utisnute u glave. Ulazni 23 i izlazni 22 ventili imaju po jednu oprugu 26 pričvršćenu kroz ploče 25 i 27.


Bregaste osovine 32 ugrađene su u ležište ležajeva, izrađene u tijelu glave i pričvršćene poklopcima. Bregaste osovine kroz podloške djeluju na potiskivače 29, koji pokreću ventile. Ravnina spojnice glave i bloka cilindra je zapečaćena (1 polaganje 19 dviju ploča oblikovanih od tankog metalnog lima i međusobno zavarenih točkastim zavarivanjem.

Blok cilindra 7 (riža. 5.23) je jedan odljevak koji oblikuje cilindre, rashladni plašt, gornji dio kućišta radilice i pet ležajeva radilice izrađenih u obliku pregrada kućišta radilice. Blok je izrađen od posebnog nodularnog lijeva s cilindrima koji su probušeni izravno u tijelu bloka. Poklopci 19 glavnih ležajeva, obrađeni u sklopu s blokom, nisu međusobno zamjenjivi. Štoviše, poklopci 1. i 2., kao i 4. i 5. glavnog ležaja izrađeni su u obliku uparenih blokova, čiji su poklopci spojeni skakačima. Ovi skakači igraju ulogu dodatnih pojačala koja služe za povećanje krutosti bloka cilindra. Na bloku cilindra izrađuju se posebne ušice, prirubnice i rupe za pričvršćivanje dijelova, sklopova i sklopova, kao i kanali glavnog uljnog voda. Odozdo je blok cilindra zatvoren karterom ulja od aluminijske legure. Ravnina konektora bloka cilindra i korita ulja zapečaćena je brtvilom, nema uklonjive brtve.




Položaj koljenastog vratila i broj okretaja očitava se s magnetskog prstena diska za podešavanje senzora brzine radilice (riža. 5.24). Disk za podešavanje je strukturno integriran s kutijom za brtvljenje 14 (vidi sl. 5.22) koljenasto vratilo.



Radilica, izrađena od čelika, rotira u glavnim ležajevima s čeličnim košuljicama tankih stijenki 17 (vidi sl. 5.23) sa slojem protiv trenja.

Zamašnjak od lijevanog željeza 12 postavljen je na stražnji kraj koljenastog vratila i pričvršćen sa šest vijaka. Na zamašnjak je utisnut zupčanik za pokretanje motora starterom. Na automobilima s automatskim mjenjačem, umjesto zamašnjaka, ugrađen je pogonski disk pretvarača zakretnog momenta.

Klipovi 5 (riža. 5.25) izrađen od aluminijske legure. Na cilindričnoj površini glave klipa nalaze se prstenasti utori za prstenove: dva kompresiona prstena 2 i 3, kao i strugač ulja 4.




Klipni klipovi 1 ugrađeni su u izbočine klipova s razmakom i utisnuti su s interferencijom u gornje glave klipnjača 6, koje su svojim donjim glavama spojene na rukavce klipnjače koljenastog vratila kroz tanke obložene košuljice 8 i 9, čiji je dizajn sličan onom glavnih ležajeva.

Klipnjače su kovani čelik s drškom I-presjeka.

Sustav podmazivanja je kombiniran: najopterećeniji dijelovi podmazuju se pod pritiskom, dok se ostali podmazuju ili usmjerenim raspršivanjem ili raspršivanjem ulja koje teče iz razmaka između spojenih dijelova. Tlak u sustavu podmazivanja stvara pumpa za ulje zupčanika 5 (riža. 5.26), montiran izvana ispred bloka cilindra i pokretan s prednjeg kraja koljenastog vratila. Pumpa je izrađena s unutarnjim trohoidnim zupčanikom.



Pumpa usisava ulje iz kartera motornog ulja kroz prijemnik ulja 4 s cjedilom, a zatim ga kroz filtar za ulje s punim protokom s poroznim papirnatim filterskim elementom isporučuje u glavni vod za ulje koji se nalazi u tijelu bloka cilindra.. Kanali za dovod ulja do glavnih ležajeva radilice odlaze od glavnog voda. Ulje se dovodi do ležajeva klipnjača kroz kanale napravljene u tijelu koljenastog vratila. Vertikalni kanal za dovod ulja u ležajeve bregastog vratila polazi od glavnog uljnog voda. Osim toga, iz glavnog voda motornog ulja, ulje se dovodi pod tlakom u sustav promjenjivog vremena ventila i regulatore položaja bregastog vratila. Za podmazivanje ležajeva bregastog vratila, ulje iz vertikalnog kanala ulazi u središnje aksijalne kanale bregastog vratila kroz radijalnu rupu na vratu jednog od ležajeva i kroz njih se distribuira do ostalih ležajeva.

Bregovi bregastog vratila su podmazani uljem koje dolazi iz središnjih aksijalnih kanala kroz radijalne rupe u bregovima. Osim toga, mlaznice za podmazivanje klipova ugrađene su u blok cilindra. Višak ulja odvodi se iz glave bloka u uljni karter kroz vertikalne odvodne kanale.

Sustav ventilacije kućišta radilice zatvorenog tipa ne komunicira izravno s atmosferom, stoga se istovremeno s ispuštanjem plinova stvara vakuum u kućištu radilice u svim režimima rada motora, što povećava pouzdanost raznih brtvila motora i smanjuje emisiju otrovnih tvari u atmosferu.

Sustav se sastoji od dvije grane: velike i male.

Kada motor radi u praznom hodu iu režimima malog opterećenja, kada je vakuum u usisnoj cijevi visok, plinovi iz kućišta radilice usisavaju se usisnom cijevi kroz ventilacijski ventil kućišta radilice ugrađen u poklopac glave cilindra. Ventil se otvara ovisno o vakuumu u usisnoj cijevi i tako regulira protok karternih plinova.

U režimima punog opterećenja, kada je leptir za gas otvoren pod velikim kutom, vakuum u usisnoj cijevi se smanjuje, a u rukavcu za dovod zraka raste. U ovom slučaju, plinovi iz kućišta radilice kroz veliku granu crijeva spojenu na priključak na poklopcu glave bloka uglavnom ulaze u crijevo za dovod zraka, a zatim kroz sklop leptira za gas u usisnu cijev i cilindre motora.

Rashladni sustav zabrtvljen, s ekspanzijskim spremnikom 4 (riža. 5.27), sastoji se od rashladnog plašta, izrađenog u lijevanom obliku koji okružuje cilindre u bloku, komore za izgaranje i plinske kanale u glavi cilindra. Prisilnu cirkulaciju rashladne tekućine osigurava centrifugalna vodena pumpa 6 koju pokreće poliklinasti remen radilice, koji istovremeno pokreće generator. Za održavanje normalne radne temperature tekućine u sustavu hlađenja ugrađen je termostat 11 koji zatvara veliki krug sustava kada je motor hladan i temperatura rashladne tekućine niska.



Sustav za opskrbu gorivom sastoji se od električne pumpe goriva ugrađene u spremnik goriva, sklopa leptira za gas, finog filtra goriva ugrađenog u modul pumpe goriva, regulatora tlaka goriva, mlaznica i goriva linije, a uključuje i filtar za zrak.

Motor ima plastični dvostupanjski usisni modul (riža. 5.28). Ovisno o načinu rada motora, zrak se usmjerava u plastični usisni modul kroz jedan od dva usisna kanala koji se razlikuju po duljini. Usisne kanale prebacuje bubanj ugrađen u plastični usisni modul. Upotreba bubnja za promjenu tlaka u usisnim otvorima smanjuje otpor protoka u plastičnom usisnom modulu pri velikim brzinama motora.



Tijelo prigušne zaklopke postavljeno je sa strane plastičnog usisnog modula, što omogućuje optimalno pozicioniranje pojedinačnih dijelova usisne cijevi i smanjuje gubitak protoka zraka od zračnog filtra do usisnih ventila. U ovom slučaju, presjek cijevi ostaje konstantan duž cijele duljine usisnog trakta. Ogranak leptira za gas zabrtvljen je gumenim prstenom 14.

Sustav paljenja temelji se na mikroprocesoru i sastoji se od svitka za paljenje, visokonaponskih žica i svjećica. Svitkom paljenja upravlja elektronička upravljačka jedinica motora. Sustav paljenja tijekom rada ne zahtijeva održavanje i podešavanje.

Jedinica napajanja (motor s mjenjačem, spojkom i krajnjim pogonom) postavljen na četiri nosača s elastičnim gumenim elementima: dva gornja strana (desno i lijevo), percipirajući glavninu agregata, kao i stražnje i prednje donje, kompenzirajući okretni moment iz prijenosa i opterećenja koja se javljaju kada automobil krene, ubrzava i koči.

Izrazita značajka motora F18D je prisutnost elektronički kontroliranog sustava promjenjivog vremena ventila na obje bregaste osovine (DCVCP). Ovaj sustav omogućuje postavljanje optimalnog vremena rada ventila za svaki trenutak rada motora, čime se, zauzvrat, postiže veća snaga, bolja učinkovitost goriva i niža emisija ispušnih plinova.

Na prednjoj korici 9 (riža. 5.22) ležajeve bregaste osovine ugrađeni su elektrohidraulički ventili 33 koji kontinuirano reguliraju bregaste osovine. Podešavanje bregastog vratila pruža dodatni način upravljanja motorom u slučaju promjene opterećenja. U praznom hodu, brzina motora se smanjuje, a performanse se optimiziraju postavljanjem minimalnog preklapanja ventila. U načinu djelomičnog opterećenja, položaj i duljina vremena preklapanja ventila se mijenjaju kako bi se osigurala niska potrošnja goriva i minimalne emisije. U načinu punog opterećenja, povećanje maksimalnog okretnog momenta i snage postiže se optimiziranjem vremena zatvaranja usisnog ventila. Položaj usisne bregaste osovine mijenja se unutar 60°od kuta radilice.

Kada je usisna bregasta osovina «kasno», smanjuje se sadržaj zaostalih plinova u cilindru, jer se smanjuje i preklapanje usisnih i ispušnih ventila. To znači da se cilindar puni pretežno svježom smjesom.