Cechy konstrukcyjne silnika F18D

W niektórych samochodach Chevroleta Cruze poprzecznie montowany czterosuwowy, czterocylindrowy, 16-zaworowy mod silnika. F18D (DOHC, 141 KM) objętość robocza 1,8 litra. Silnik jest wyposażony w zmienne fazy rozrządu dla zaworów dolotowych (CVVT).

Silnik z górnym układem dwóch pięciołożyskowych wałków rozrządu ma cztery zawory na każdy cylinder. Wałek rozrządu wydechu napędzany jest wzmocnionym paskiem zębatym 2 (Ryż. 5.21). Naciąg paska zapewnia rolka napinająca 12.



Silnik ma obracające się koła zębate wałków rozrządu 4 i 9. Ciągła regulacja kół pasowych wałków rozrządu odbywa się za pomocą ciśnienia oleju silnikowego. Dwa elektrozawory 33 (Ryż. 5.22) wyregulować ciśnienie oleju w regulowanych kołach pasowych wałków rozrządu zgodnie z poleceniami z jednostki sterującej silnika. Siłownik zaworu wyposażony jest w popychacze tłoka 29. Regulacja luzu zaworowego odbywa się poprzez zamontowanie popychaczy zaworowych o odpowiedniej wielkości. W silniku zastosowano stożkowe sprężyny zaworowe 26. Ze względu na stożkowy kształt, ciśnienie wsteczne sprężyn zaworowych zwiększa się, gdy są one ściskane przez popychacz zaworów, co pozwala na natychmiastowe zamknięcie zaworu po przekroczeniu dolnego martwego punktu krzywki wałka rozrządu ponownie z powodu bezwładności konwencjonalnych sprężyn.




głowica cylindra wykonany ze stopu aluminium zgodnie z poprzecznym wzorem czyszczenia cylindra (porty wlotowe i wylotowe znajdują się po przeciwnych stronach głowicy). Gniazda i prowadnice zaworów są wciskane w głowice. Zawory wlotowy 23 i wylotowy 22 mają po jednej sprężynie 26 zamocowanej przez płytki 25 i 27.


Wałki rozrządu 32 osadzone są w łożu łożysk wykonanych w korpusie głowicy i zabezpieczone osłonami. Wałki rozrządu poprzez podkładki działają na popychacze 29, które poruszają zawory. Płaszczyzna złącza głowicy i bloku cylindrów jest uszczelniona (1 ułożenie 19 dwóch płyt uformowanych z cienkiej blachy i zespawanych ze sobą metodą zgrzewania punktowego.

Blok cylindrów 7 (Ryż. 5.23) to pojedyncze odlewane cylindry formujące, płaszcz chłodzący, górna część skrzyni korbowej oraz pięć łożysk wału korbowego wykonanych w formie przegród skrzyni korbowej. Blok wykonany jest ze specjalnego żeliwa sferoidalnego z cylindrami wierconymi bezpośrednio w korpusie bloku. Pokrywy 19 łożysk głównych, obrabiane w komplecie z blokiem, nie są wymienne. Ponadto osłony 1. i 2., a także 4. i 5. łożyska głównego są wykonane w postaci sparowanych bloków, których osłony są połączone zworkami. Te zworki pełnią rolę dodatkowych wzmacniaczy, które służą zwiększeniu sztywności bloku cylindrów. Na bloku cylindrów wykonane są specjalne występy, kołnierze i otwory do mocowania części, zespołów i zespołów, a także kanały głównego przewodu olejowego. Od dołu blok cylindrów jest zamknięty przez miskę olejową odlaną ze stopu aluminium. Płaszczyzna złącza bloku cylindrów i miski olejowej jest uszczelniona szczeliwem, nie ma wyjmowanej uszczelki.




Położenie wału korbowego i liczbę obrotów odczytuje się z pierścienia magnetycznego tarczy nastawczej czujnika prędkości obrotowej wału korbowego (Ryż. 5.24). Dysk nastawczy jest konstrukcyjnie zintegrowany z dławnicą 14 (patrz ryc. 5.22) wał korbowy.



Wał korbowy, wykonany ze stali, obraca się w łożyskach głównych z cienkościennymi tulejami stalowymi 17 (patrz ryc. 5.23) z warstwą przeciwcierną.

Koło zamachowe 12, żeliwny, zamontowany na tylnym końcu wału korbowego i zabezpieczony sześcioma śrubami. Koło zamachowe jest dociskane do koła zamachowego w celu uruchomienia silnika za pomocą rozrusznika. W samochodach z automatyczną skrzynią biegów zamiast koła zamachowego montowana jest tarcza napędowa przemiennika momentu obrotowego.

Tłoki 5 (Ryż. 5.25) wykonany ze stopu aluminium. Na cylindrycznej powierzchni głowicy tłoka znajdują się pierścieniowe rowki na pierścienie: dwa pierścienie uszczelniające 2 i 3 oraz zgarniacz oleju 4.




Sworznie tłokowe 1 są osadzone w piastach tłoków ze szczeliną i są wciskane z pasowaniem ciasnym w górne głowice korbowodów 6, które są połączone dolnymi głowicami z czopami korbowodów wału korbowego przez cienkie okładziny ścienne 8 i 9, których konstrukcja jest podobna do konstrukcji łożysk głównych.

korbowody stalowa, kuta, z dwuteownikiem.

System smarowania łączone: najbardziej obciążone części są smarowane pod ciśnieniem, a pozostałe - albo przez ukierunkowany natrysk, albo przez natrysk oleju wypływającego ze szczelin między współpracującymi częściami. Ciśnienie w układzie smarowania jest wytwarzane przez pompę oleju przekładniowego 5 (Ryż. 5.26), zamontowany na zewnątrz przed blokiem cylindrów i napędzany od przedniego końca wału korbowego. Pompa jest wykonana z wewnętrzną przekładnią trochoidalną.



Pompa zasysa olej z miski olejowej silnika przez odbieralnik oleju 4 z sitkiem, a następnie przez pełnoprzepływowy filtr oleju z porowatym wkładem papierowym dostarcza go do głównego przewodu olejowego znajdującego się w korpusie bloku cylindrów. Kanały doprowadzające olej do głównych łożysk wału korbowego odchodzą od głównej linii. Olej jest dostarczany do łożysk korbowodu przez kanały wykonane w korpusie wału korbowego. Pionowy kanał doprowadzający olej do łożysk wałka rozrządu odchodzi od głównego przewodu olejowego. Ponadto z głównego przewodu olejowego silnika olej dostarczany jest pod ciśnieniem do układu zmiennych faz rozrządu oraz do regulatorów położenia wałka rozrządu. Aby nasmarować łożyska wałka rozrządu, olej z kanału pionowego dostaje się do centralnych kanałów osiowych wałków rozrządu przez promieniowy otwór w szyjce jednego z łożysk i jest przez nie rozprowadzany do pozostałych łożysk.

Krzywki wałków rozrządu są smarowane olejem pochodzącym z centralnych kanałów osiowych przez promieniowe otwory w krzywkach. Ponadto w bloku cylindrów zainstalowane są dysze do smarowania tłoków. Nadmiar oleju jest odprowadzany z głowicy bloku do miski olejowej przez pionowe kanały odwadniające.

System wentylacji skrzyni korbowej typ zamknięty nie komunikuje się bezpośrednio z atmosferą, dlatego jednocześnie z wydechem gazów w skrzyni korbowej we wszystkich trybach pracy silnika powstaje podciśnienie, co zwiększa niezawodność różnych uszczelnień silnika i zmniejsza emisję substancji toksycznych do atmosfery.

System składa się z dwóch oddziałów: dużego i małego.

Gdy silnik pracuje na biegu jałowym iw trybach niskiego obciążenia, gdy podciśnienie w przewodzie dolotowym jest wysokie, gazy ze skrzyni korbowej są zasysane przez przewód dolotowy przez zawór wentylacyjny skrzyni korbowej zainstalowany w pokrywie głowicy cylindrów. Zawór otwiera się w zależności od podciśnienia w rurze dolotowej i reguluje w ten sposób przepływ gazów ze skrzyni korbowej.

W trybach pełnego obciążenia, gdy przepustnica jest otwarta pod dużym kątem, podciśnienie w rurze dolotowej maleje, aw tulei doprowadzającej powietrze wzrasta. W takim przypadku gazy ze skrzyni korbowej przez duży wąż odgałęziony podłączony do złączki na pokrywie głowicy bloku wchodzą głównie do węża doprowadzającego powietrze, a następnie przez zespół przepustnicy do rury wlotowej i cylindrów silnika.

System chłodzenia uszczelniony, ze zbiornikiem wyrównawczym 4 (Ryż. 5.27), składa się z płaszcza chłodzącego, wykonanego w odlewie i otaczającego cylindry w bloku, komory spalania oraz kanały gazowe w głowicy cylindrów. Wymuszony obieg chłodziwa zapewnia odśrodkowa pompa wodna 6 napędzana paskiem wielorowkowym wału korbowego, który jednocześnie napędza generator. Aby utrzymać normalną temperaturę roboczą płynu w układzie chłodzenia, zainstalowany jest termostat 11, który zamyka duże koło układu, gdy silnik jest zimny, a temperatura płynu chłodzącego jest niska.



Układ zasilania składa się z elektrycznej pompy paliwa zainstalowanej w zbiorniku paliwa, zespołu przepustnicy, dokładnego filtra paliwa zainstalowanego w module pompy paliwa, regulatora ciśnienia paliwa, wtryskiwaczy i przewodów paliwowych, a także zawiera filtr powietrza.

Silnik posiada plastikowy dwustopniowy moduł dolotowy (Ryż. 5.28). W zależności od trybu pracy silnika, powietrze w plastikowym module dolotowym kierowane jest przez jeden z dwóch różniących się długością kanałów dolotowych. Kanały dolotowe są przełączane przez bęben wbudowany w plastikowy moduł dolotowy. Zastosowanie bębna przełączającego do regulacji ciśnienia w kanałach dolotowych zmniejsza opory przepływu w plastikowym module dolotowym przy wysokich prędkościach obrotowych silnika.



Korpus przepustnicy montowany jest z boku plastikowego modułu dolotowego, co pozwala na optymalne ustawienie poszczególnych odcinków rury dolotowej oraz zmniejsza straty przepływu powietrza z filtra powietrza do zaworów dolotowych. W tym przypadku przekrój rury pozostaje stały na całej długości przewodu dolotowego. Rura odgałęźna przepustnicy jest uszczelniona gumowym pierścieniem 14.

Sytem zapłonu mikroprocesor, składa się z cewki zapłonowej, przewodów wysokiego napięcia i świec zapłonowych. Cewka zapłonowa jest sterowana przez elektroniczną jednostkę sterującą silnika. Układ zapłonowy podczas pracy nie wymaga konserwacji i regulacji.

jednostka mocy (silnik ze skrzynią biegów, sprzęgłem i przekładnią główną) osadzona na czterech wspornikach z elastycznymi elementami gumowymi: dwie górne boczne (prawo i lewo), dostrzegając masę jednostki napędowej, a także tylną i przednią dolną, kompensując moment obrotowy z przekładni i obciążenia, które występują podczas ruszania, przyspieszania i hamowania samochodu.

Charakterystyczną cechą silnika F18D jest obecność elektronicznie sterowanego układu zmiennych faz rozrządu na obu wałkach rozrządu (DCVCP). System ten pozwala na ustawienie optymalnego rozrządu dla każdej chwili pracy silnika, co z kolei pozwala uzyskać zwiększoną moc, lepszą oszczędność paliwa i niższą emisję spalin.

Na okładce 9 (Ryż. 5.22) łożyska wałków rozrządu, zainstalowane są zawory elektrohydrauliczne 33, które w sposób ciągły regulują wałki rozrządu. Regulacja wałka rozrządu zapewnia dodatkowy sposób sterowania silnikiem w przypadku zmiany obciążenia. Na biegu jałowym prędkość obrotowa silnika jest zmniejszana, a wydajność optymalizowana poprzez ustawienie minimalnego nakładania się zaworów. W trybie częściowego obciążenia zmienia się położenie i długość czasu nakładania się zaworów, aby zapewnić niskie zużycie paliwa i minimalną emisję. W trybie pełnego obciążenia wzrost maksymalnego momentu obrotowego i mocy uzyskuje się poprzez optymalizację czasu zamykania zaworu dolotowego. Położenie wałka rozrządu zaworów dolotowych zmienia się w zakresie 60°od kąta wału korbowego.

Kiedy wałek rozrządu zaworów dolotowych «późno», zmniejsza się zawartość gazów resztkowych w cylindrze, ponieważ zmniejsza się również zachodzenie na siebie zaworów dolotowych i wydechowych. Oznacza to, że cylinder jest wypełniony głównie świeżą mieszanką.